الطاقة البديلة والسباق نحو الابتكار وتعدُّد المصادر

طاقة رياح وأخرى عضوية وثالثة تعتمد تكنولوجيا النانو

 

شبكة النبأ: ابتكر علماء مصدراً جديداً للطاقة، بالاعتماد على تكنولوجيا الـ"نانو" المتناهية الصغر، ما يفتح الباب أمام توليد الكهرباء وصناعة بطاريات بتقنيات صديقة للبيئة ودون تكلفة مادية كبيرة في الوقت عينه.

وفي غضون ذلك وأشارت دراسة لشركة عالمية متخصصة في الاستشارات الإدارية إلى، أنّ لدى منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا، ميزة جغرافية ومناخية تمكنّها من توليد كمية من الطاقة الشمسية تتعدى 35 في المائة من الإنتاج الممكن في العالم، وإلى أنها قادرة على أن تصبح أحد أكبر منتجي الطاقة المتجدّدة في العالم.

ووفقا لبيانات منظمة رابطة طاقة الرياح (WWEA) فإن نحو 2% من الاحتياجات العالمية من الطاقة الكهربائية تستمد من الطاقة المولَّدة من الرياح، ينتج نصفها تقريباً في دول من الاتحاد الأوربي، بينما ينتج ربعها في دول آسيا وأمريكا الشمالية.

وفي حين وسعَ الأوربيون في عام 2009 إنتاجية حقول الطاقة الكهربائية المولدة من قوة الرياح إلى 10 غيغاوات بقدر ما فعلت الآن الولايات المتحدة، تفوقت الصين بعد إنشاء حقول حديثة ذات إنتاجية 14 غيغاوات على الرواد القدامى بشكل واضح..

بلوم بوكس..منتج ثوري للطاقة البديلة

وكشفت شركة بلوم إنرجي، عن منتجها الجديد بلوم إنرجي سيرفر Bloom Energy Server  التي تقول أنه سيغير طريقة استهلاك وتوليد الطاقة من قبل الناس، وفقا لبيان صحفي أصدرته الشركة. يعتمد الجهاز على تقنية الوقود الصلب solid oxide fuel cell  SOFC  لتوليد الطاقة النظيفة كبديل رخيص لشبكة الكهرباء ومصادر الطاقة التقليدية القابلة للتجدد.

ويؤمن بلوم بوكس توليدا موزعا للطاقة ليسمح للمستهلك توليد الكهرباء التي يحتاجها في موقع منزله أو شركته.

وجرت عملية طرح المنتج في الأسواق في مقر شركة إي باي eBay وهي أول زبائن شركة Bloom Energy Corp وتعتمد على ذات التقنية، وذلك بحضور حاكم كاليفورنيا أرنولد شوارزنجر ووزير خارجية الولايات المتحدة السابق كولن باول الذي يتولى منصبا رفيعا في الشركة.

وبينما تعتمد تقنيات توليد الكهرباء المماثلة من خلايا الوقود على الهيدروجين، تختلف آلية بلوم بوكس برخص المواد التي يستهلكها وكفاءة تحويل الوقود إلى كهرباء فضلا عن قابلية العمل بأنواع كثيرة من الوقود القابلة للتجدد أو الوقود التقليد، عدا عن سهولة تركيب الجهاز وفقا لقول الشركة.

وبينما لا يمكن ضمان أن تعمل مصادر الطاقة التقليدية القابلة للتجدد مثل الطاقة الشمسية والرياح طوال الوقت يؤمن بوم بوكس عملا متواصلا يعتمد عليه حاليا من قبل الكثير من الشركات والمنازل للتزود بالكهرباء.

وتؤمّن كل وحدة من الجهاز 100 كيلو وات من الكهرباء (تكفي لحوالي 100 منزل) بينما لا تتعدى المساحة التي يشغلها حيز ركن السيارة. وتقول الشركة أن الجهاز يقلص نفقات الكهرباء ويلغي المضار البيئية المرتبطة بالكهرباء التقليدية.  بحسب اربيان بزنس.

إعادة تصنيع فضلات الزيتون لاستخدامها في التدفئة

ويعمل المهندس نجم ابو حجلة من قرية دير استيا في الضفة الغربية على اعادة تدوير فضلات الزيتون (الجفت) لاستخدامها في التدفئة ويتمنى ان يتمكن من ادخال منتوجه البدائي الى قطاع غزة الذي يعاني من نقص في المحروقات.

ورغم ان الشاب (31 عاما) درس سبع سنوات لنيل شهادة الماجستير في الهندسة الصناعية واعادة انتاج الطاقة ولم يتطرق خلال سنواته الدراسية لموضوع جفت الزيتون الا انه عاد للعمل فيه كونه ومنذ صغره كان يعلم بامكانية استخدامه للحرارة.

وقال ابو حجلة لوكالة فرانس برس " انا اعتز بانني فلاح وطوال سنوات عمري وانا اعيش بين الزيتون، وكنت اتذكر حينما كان اهالي القرية يستخدمون الجفت لمساعدة الحطب على الاشتعال".

وتابع "في العام 2006 كنت انا واخي عثمان في احدى معاصر الزيتون في القرية، وعن طريق الصدفة وجدت ان الجفت يتماسك في حال تم ضغطه، وبالامكان ضغط فضلات الزيتون واستخدامها بدلا عن الحطب حيث انها ستكون اقل كلفة".

واتصل ابو حجلة باصدقاء له في تركيا وتمكن من شراء آلة لضغط الجفت وقام بعد وصولها الى قريته في دير استيا باضافة قطعة عليها لقطع الجفت بعد ضغطه.

وقال ابو حجلة "صحيح ان طريقة انتاج الحرارة عن طريق الجفت، لم اصادفها في حياتي الاكاديمية، الا انني وظفت ما تعلمته في تمتين فكرتي في الاعتماد على الجفت لتوفير التدفئة".

وتتكدس مئات الاطنان من فضلات الزيتون امام معاصر الزيتون في الاراضي الفلسطينية وتترك لفترات طويلة الى ان يأتي اصحاب المعاصر ويعملون على ازالتها والقائها في وديان بعيدة عن التجمعات السكانية.

وقال ابو حجلة "بعد ان استقدمت الالة من تركيا، بدأت في تجميع فضلات الزيتون من امام المعاصر، خاصة من قريتي دير استيا حيث تعمل ثلاث معاصر كبرى، ووضع هذه الفضلات امام مخزن خاص جهزته لهذه الغاية".

وتعتبر قرية دير استيا من اكثر البلدات الفلسطينية انتاجا لزيت الزيتون، حيث تغطي اشجار الزيتون مساحات واسعة من اراضي القرية. واعتمد ابو حجلة على فضلات الزيتون الملقاة امام المعاصر في قريته، بنسبة 60% ويجلب الباقي 40% من المعاصر في القرى المحيطة ببلدة نابلس القريبة.

وقال أبو حجلة "الجفت ذو رائحة الزيتون الذكية خال من المواد الكيميائية، وبعد تركه فترة طويلة متكدسا تنمو فيه بكتيريا وفطريات أخرى ما يؤدي إلى إصابته بالعفن الذي يمكن أن يسبب مرض الربو". وأضاف" لذلك، وإضافة إلى الفائدة من استخدامه في توفير التدفئة والحرارة كانت الفكرة الحماية البيئية من مخاطر إبقائه متكدسا في القرية". وتقوم الآلة التي يعتمد عليها ابو حجلة بضغط فضلات الزيتون وتحويله الى ما يشبه الاسطوانات المشابهة أيضا لقطع الأخشاب المخصصة للتدفئة.

سيارة سباق تعمل بالشوكولاتة

سيارة تعمل بوقود من مخلفات الشوكولاتة ومكوناتها من الجزر والبطاطا (البطاطس) والكتان هي أول سيارة سباقات الفورميولا 3 التي تعمل بالطاقة المتجددة وتبلغ سرعتها القصوى 135 ميلا في الساعة ويمكنها الوصول الى سرعة 60 ميلا خلال 2.5 ثانية من انطلاقها.

إنها "لولا" التي مزجت فيها جامعة وارويك البريطانية بين القوة وحماية البيئة وهي أول سيارة سباق في العالم مجهزة بمواد متجددة. وعرض الباحثون من الجامعة البريطانية السيارة في مؤتمر معهد مساتشوسيتس للتكنولوجيا للطاقة في بوسطن.

وقال كيري كيروان احد مصممي السيارة في الجامعة "انها صديقة للبيئة تماما تعمل بمواد كانت ستلقى في القمامة. انها تشرك الناس في عمليات اعادة التدوير دون ارشادات."وأضاف "الناس أحبوا هذه السيارة فعلا لانها ممتعة."

وأغلب مكونات السيارة يمكن أن تجدها في سوق للمنتجات الزراعية أو في صندوق القمامة اذ أن أغلب المواد هي فعليا مخلفات صناعية.

فقد تم تحويل المحرك الذي انتجته بي.ام.دبليو وسعته لتران الى الديزل من البنزين وجرى تعديله بحيث يعمل بوقود من مخلفات مصانع الشوكولاتة أو أي زيوت نباتية أخرى.

ومن بين المميزات الاخرى الفريدة للولا ان بها وحدة تحول الاوزون الى اوكسجين. وقال ستيف ماجز أحد أفراد فريق التصميم "انها سيارة سباق تنظف البيئة أثناء سيرها."

وأمضت الجامعة تسعة أشهر في تطوير هذه السيارة التي تكلفت نحو 200 الف دولار. وقال كيروان ان الفكرة وراء المشروع كانت ايجاد سبيل لاختبار المواد المعاد تدويرها.

كارباتشينو.. سيارة تشرب القهوة!

وأفادت تقارير إخبارية بان السعادة غمرت قلوب الناس في مدينة مانشستر البريطانية ابتهاجا باختراع سيارة جديدة تعمل بالقهوة واطلق عليها اسم «كارباتشينو» بعد ان اكملت رحلة لمسافة 250 ميلاً.

وذكرت هيئة الاذاعة البريطانية (بي بي سي) ان السيارة التي تعمل بمسحوق القهوة المستعملة استخدمت ما يعادل اكثر من 11 ألف وحدة من قهوة الاسبرسو لاكمال الرحلة التي استغرقت نحو 17 ساعة وامتدت من لندن الى مانشستر في شمالي انجلترا تم التوقف خلالها كل 60 ميلاً للتزود بوقود القهوة.

اختراع السيارة التي اعتمدت على طراز سيارة (فولكسفاجن سيروكو) موديل 1988 وتم بيعها على موقع (اي باي) للمزادات مقابل 400 جنيه استرليني المهندس جيم ستانسفيلد مقدم البرنامج العلمي في تلفزيون (بي بي سي).

وترتكز فكرة عمل هذه السيارة على القيام بتسخين القهوة عبر أتون لتوليد أبخرة قابلة للاشتعال يتم ضخها إلى محرك الاحتراق الداخلي الذي يسير السيارة.

تكنولوجيا النانو أحدث مصادر الطاقة النظيفة

وابتكر علماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مصدراَ جديداً للطاقة، بالاعتماد على تكنولوجيا الـ"نانو" المتناهية الصغر، ما يفتح الباب أمام توليد الكهرباء وصناعة بطاريات بتقنيات صديقة للبيئة ودون تكلفة مادية كبيرة في الوقت عينه.

ويعتمد الابتكار على خلق موجة حرارية مولدة للطاقة من خلال تمرير الإلكترونيات عبر أنابيب كربونية تعرف باسم "نانوتيوب" لتحتك بطبقة من الوقود، وذلك بأسلوب مشابه لعمل البطاريات العادية التي تعتمد أيضاً على نقل الإلكترونيات من جانب إلى آخر.

وقال مايكل سترانو، الأستاذ المساعد لشؤون الهندسة الكيماوية بالمعهد، إن التقنية الجديدة قابلة للاستخدام في مجال توفير الطاقة للكترونيات وأجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة.

وأوضح سترانو، في حديث لراديو CNN، أن الاكتشاف يتيح بناء بطاريات أصغر من نظيراتها المتوفرة حالياً بعشر مرات مضيفا.. بعض من مزايا هذه التكنولوجيا أنها تسمح بتوليد الكثير من الطاقة باستخدام أجهزة متناهية الصغر."

وللابتكار فوائد بيئية أخرى، إذ أن البطاريات التي يمكن صناعتها بهذه التكنولوجيا ستعتمد على مادة الكربون العضوية القابلة للتحلل، وهي لا تحتوي على مواد سامة مثل البطاريات العادية المصنوعة من الرصاص والنيكل والكادميوم.

كما توفر هذه البطاريات في استهلاك الطاقة لأنها لا تبدد مخزونها خلال الفترات التي لا تستخدم فيها، بخلاف البطاريات العادية.

الدول العربية مؤهلة لإنتاج 35% من الطاقة المتجددة

وأشارت دراسة لشركة «بوز أند كومباني» العالمية المتخصصة في الاستشارات الإدارية، أنّ لدى منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا، «ميزة جغرافية ومناخية تمكنّها من توليد كمية من الطاقة الشمسية تتعدى 35 في المئة من الإنتاج الممكن في العالم»، وإلى أنها قادرة على أن «تصبح أحد أكبر منتجي الطاقة المتجدّدة في العالم».

ورأى الشريك في «بوز أند كومباني» ابراهيم الحسيني، أن صناعة الطاقة المتجدّدة في معظم دول المنطقة «تعاني من ندرة التمويل أو غيابه». وعدّد سبعة أسباب «يجب أن تدفع المنطقة إلى اتخاذ دور ريادي في تطوير هذا القطاع»، إذ «تتمتّع بأكبر قدرة في العالم على إنتاج الطاقة الشمسية». ففي مجال إنتاج الطاقة الكهربائية، توقع المدير الأول في الشركة وليد فيّاض، أن «يزداد الطلب بنسبة تفوق 7 في المئة سنوياً في السنوات العشر المقبلة». وستحتاج بلدان منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا إلى «إنتاج 80 إلى 90 غيغاوات من القدرة الجديدة بحلول عام 2017، بهدف تلبية الطلب». وأكد إمكان أن «تضطلع مصادر الطاقة المتجددة بدور أساس في تلبية الحاجة المتزايدة في المنطقة».

وستساهم الطاقة المتجددة في «خفض غازات الاحتباس الحراري ومواجهة التغيّر المناخي». وتُعدّ دول كثيرة من المنطقة من بين البلدان التي «تنتج أعلى كمية من غازات الاحتباس الحراري في العالم بحسب نصيب الفرد».

ولفتت الدراسة إلى إمكان أن «تساعد مصادر الطاقة المتجددة على حلّ مشاكل المنطقة البيئية الأخرى»، إذ تواجه المنطقة «زيادة سريعة في مستويات التلوّث ترافقها تكاليف مرتفعة وتدهور في نوعية الحياة، إذ تعاني حالياً من ثاني أعلى مستوى من التلوّث الهوائي في العالم، كما تفوق كثافة الجسيمات بنسبة 50 في المئة المعدّل العالمي مسبّبةً أضراراً تساوي 0.9 في المئة من الناتج المحلي».

ويمكن مصادر الطاقة المتجددة أيضاً، أن «تخفض كميات النفط والغاز المستعملة في إنتاج الكهرباء محلياً، وبالتالي يمكن الاستفادة من هذه الكميات في مجالات مربحة أكثر.

ورأى المدير الأول في الشركة طارق السيّد، أن «الكميات الفائضة تصبح متوافرة للتصدير والاستخدام في تطبيقات بعائد أكبر في حال تمكّنت الطاقة المتجدّدة من الحلول جزئياً مكان الغاز والنفط المستخدمين حالياً لتوليد الطاقة».

ولم تُلغِ الدراسة في إطار الأسباب السبعة، دور الوقود الأحفوري «كمصدر الطاقة الرئيس في المستقبل القريب». كما لم تستبعد أن «ترتفع حصّة «أوبك» في إنتاج النفط من نسبة 42 في المئة الحالية إلى نسبة 52 في المئة بحلول عام 2030»، استناداً إلى توقعات المنظمة عام 2008. لذا، يمكن مشاريع الطاقة المتجددة أن «تحرّر كميّةً أكبر من النفط والغاز للتصدير وبالتالي تثبّت مركز البلدان المنتجة للنفط في المنطقة كجهات مصدّرة للطاقة في العالم». ورأت الدراسة في السبب الأخير، قدرة صناعة الطاقة المتجددة على أن «تساهم في التنوّع الاقتصادي وتوفير الوظائف. إذ ينتج قطاع النفط والغاز 47 في المئة من الناتج المحلي في دول الخليج العربي، لكن لا يشكلّ أكثر من واحد في المئة من الوظائف».

ازدهار طاقة الرياح على النطاقين الأوربي والعالمي

وتم في الاتحاد الأوربي في السنة الماضية توليد طاقة كهربائية من حقول جديدة تعتمد على قوة الرياح، وذلك بقدرة تصل إلى أكثر من عشرة غيغاواط. وتعادل هذه الكمية إنتاجية الطاقة من 10 محطات كهروذرية. وبذلك احتلت الطاقة المولدة من الرياح مكان الصدارة في تشييد محطات توليد الطاقة في أوروبا.

 في عام 2009 شيدت مولدات لتوليد الطاقة من الرياح في أوروبا، تزيد إنتاجياتها على إجمالي الطاقة المولدة من محطات الغاز والفحم والنفط والطاقة النووية مجتمعة. وإذا ما تم وضع محطات الطاقة الشمسية ومحطات توليد الطاقة من المواد العضوية (التي تبلغ طاقتها الإنتاجية أكثر من 7 غيغاواط) في الحسبان، وتمت مقارنتها بمحطات التوليد من الفحم الحجري والنفط والغاز ومحطات توليد الطاقة النووية (التي بلغت طاقتها الإنتاجية حوالي 6 غيغاوات في العام الماضي)، يتضح أن الطاقة المتجددة تصبح تدريجيا المصدر الأكبر للكهرباء في أوروبا.

وتمثل ألمانيا واسبانيا والدنمارك الدول الأوروبية الرائدة في تطوير الطاقة المولدة من الرياح، إضافة إلى إن هناك دول أخرى مثل إيطاليا وفرنسا وبريطانيا والبرتغال والسويد عززت بشكل متزايد تنمية الطاقة المولدة من الرياح في السنوات الأخيرة. وهناك حالياً في أوروبا 17 حقلاً لتوليد الطاقة من الرياح في عرض البحر قيد الإنشاء، سيبلغ مجموع إنتاجيتها أكثر من 3500 ميغاواط، من بينها ما يقرب من النصف يتم إنشاؤها في المياه الإقليمية للمملكة المتحدة.

بالإضافة إلى ذلك هناك 52 حقلاً آخر لتوليد الطاقة من الرياح في عرض البحر، تتجاوز قدرتها الإنتاجية أكثر من 16 ألف ميغاواط، تمت الموافقة عليها في المياه الإقليمية الأوروبية. بينما يخطط في ألمانيا لبناء محطات تبلغ قدرتها الإنتاجية أكثر قليلا من نصف هذه الكمية.

الصين تحتل موقع الصدارة في طاقة الرياح

وفي الوقت الحالي، ووفقا لبيانات منظمة رابطة طاقة الرياح (WWEA) فإن نحو 2 في المائة من الاحتياجات العالمية من الطاقة الكهربائية تستمد من الطاقة المولدة من الرياح، ينتج نصفها تقريباً في دول من الاتحاد الأوروبي، بينما ينتج ربعها في دول آسيا وأمريكا الشمالية. أما في تطوير الطاقة المولدة من الرياح فإن أوروبا لم تعد تنجز خطوات واسعة في الطليعة. ففي حين أن الأوروبيين قد وسعوا في عام 2009 إنتاجية حقول الطاقة الكهربائية الموالدة من قوة الرياح إلى 10 غيغاوات بقدر ما فعلت الآن الولايات المتحدة، تفوقت الصين بعد إنشاء حقول حديثة ذات إنتاجية 14 غيغاوات على الرواد القدامى بشكل واضح. وبحلول عام 2020 تخطط الحكومة الصينية لتوسيع نطاق نظام الحقول الحالي من 26 غيغاواط إلى ما لا يقل عن 100 غيغاوات.

شبكة النبأ المعلوماتية- الاثنين 29/آذار/2010 - 12/ربيع الثاني/1431

© جميع الحقوق محفوظة لمؤسسة النبأ للثقافة والإعلام 1419-1431هـ  /  1999- 2010م