إبداعات الطاقة المتجددة لا تنتهي.. طائرات مُحلقة أسفل سطح البحر لتوليد الكهرباء

بحكم الطبيعة الفيزيائية لطاقة الرياح، فإن حجم التوربين وقوة الهواء يتحكمان بشكل رئيسي في إنتاج هذه التكنولوجيا للكهرباء، فكلما كبر الأول وزادت الثانية، كان توليد الطاقة أكبر، ومع ذلك فإن الأضخم حجمًا يعني تكلفة أكثر، بحسب تقرير لموقع "كوارتز".

ومعظم الأجزاء الأكثر تكلفة في المولدات الأكبر حجمًا لا تشمل الشفرات المُنتجة للطاقة في أغلب الأحيان، وإنما تتركز في الأبراج وناقلات الطاقة والأساسات، وبناءً عليه، وبالنظر إلى أن 80% من الطاقة المولدة تأتي من الأجزاء الأبعد من الشفرة والتي تشكل 30% من تكوينها، فلماذا لا يتم الاستغناء عن الأجزاء الأغلى ثمنًا؟

إذا فعلنا ذلك بالفعل، فسينتهي بنا المطاف إلى أداة تشبه الطائرة الورقية، وفي واقع الأمر، فإن هذه الأنماط من مجسمات الطائرات لمولدة الطاقة باتت حقيقة وفي طريقها إلى السوق بالفعل.

ابتكار جديد

- اشترت "جوجل" شركة طاقة الرياح "مَكاني" عام 2013، التي ظلت لسنوات عديدة تعمل على تصميم وتطوير الطائرات لتوليد الطاقة (يجري اختبارها في هاواي حاليًا)، كما تحرز شركة أخرى هي "مينستو" تقدمًا في إنتاج الكهرباء في بيئة مختلفة مثل المياه.

- عملت "مينستو" السويدية على خمسة نماذج أولية منذ أن طرحت الفكرة لأول مرة عام 2004، لكنها بدأت مؤخرًا الانتقال من تطوير النماذج الاختبارية إلى توليد الكهرباء، وفي أغسطس/ آب الماضي أظهرت تجاربها نجاح الطائرات في ظروف حقيقية وليست معملية، على بعد 8 كيلومترات من الساحل الشمالي لويلز.

- بحلول أكتوبر/ تشرين الأول، استخدم أحد موزعي الكهرباء جهازًا من إنتاجها لتوليد 500 كيلوواط من الكهرباء، وتستهدف "مينستو" نشر أسطول يتكون من أكثر من 100 طائرة لتوفير 80 ميغاواط.

- الطبيعة الفيزيائية للطائرات تحت الماء مماثلة لتلك التي تحلق في الهواء، ويتم الربط بينها وبين كابل مثبت في قاع البحر، وكل طائرة تتحرك بشكل متكرر في مسار يشبه رمز اللانهاية أو "إنفينيتي" (∞).

- مع تدفق المياه على جناحي الطائرة البالغ طولهما معًا 12 مترًا تتمكن المركبة من توليد الكهرباء بفضل التوربينات المعلقة على الأجنحة والتي تدور مع الحركة، وبما أنها تثبت على مسافة لا تقل عن 20 مترًا تحت سطح الأرض، فإنها تتحرك أسرع من تيار المياه عدة مرات.

شبل في غابة العمالقة

- حتى الآن لم تثبت أنظمة الطائرات الورقية نفسها بشكل اقتصادي، وبالنسبة لشركة "مَكاني" لم تبدأ حتى الآن توليد الكهرباء بشكل تجاري من هذه الطائرات المحمولة جوًا بعد عقد من الزمان، فيما أغلقت شركة "هيدروران تكنولوجيز" الكندية عام 2015 لفشلها في تسويق أنظمتها.

- توليد الطاقة أسفل مياه البحر أمر في غاية الصعوبة، ويستدعي وجود تيارات سريعة في المواقع المستهدفة، علاوة على أن الكهرباء الرخيصة من الطاقة الشمسية والرياح والغاز الطبيعي تحبط جهود الشركات مثل "هيدروران".

- لكن "مينستو" تدعي بأن الفيزياء تقف في صالحها، وتقول إن تصميم طائراتها يعطيها القدرة على توليد طاقة أكبر بنحو 216 من التوربين الثابت المماثل، وحتى مع انخفاض سرعة الحركة تعتقد الشركة أن منتجاتها تستطيع الاستفادة من قوة المد والجزر في الأماكن ذات التكلفة العالية أو غير المناسبة للاعتماد على الآليات التقليدية في توليد الكهرباء.

- خلصت ورقة بحثية نُشرت عام 2017 في مجلة "ميكانيكال إنجنيرينغ" إلى أن مجسمات الطائرات الموصولة بالكابلات تحت الماء يمكنها (نظريًا) توليد الكهرباء أرخص من توربينات الرياح البحرية الحالية وبنصف تكلفة التوربينات المثبتة في قاع البحر.

- في نوفمبر/ تشرين الثاني، أعلنت "مينستو" توقيعها اتفاقًا لشراء الطاقة مع جزر فارو في وسط شمال المحيط الأطلسي، لتوليد وتوزيع الكهرباء عبر تقنياتها، وقالت إنها ستقوم بنشر وحدتين من طائراتها المحلقة أسفل الماء.

- على أي حال، سيكون على رواد هذه الصناعة التحرك بسرعة والعمل المكثف لمواجهة المنافسة الشديدة من موارد طاقة الرياح والشمس التي تواصل تكاليفها الانخفاض طوال الوقت.