محطات كهربائية عائمة تفتح آفاقاً جديدة في الطاقة النظيفة

تواجه ثورة الطاقة المتجددة أزمة حقيقية: نقص الأراضي الصالحة. تستهلك محطات الطاقة الشمسية والرياح الضخمة مساحات شاسعة، الأمر الذي يثير معارضة متزايدة من المجتمعات المحلية في المناطق المخطط فيها للتطوير. غير أن التوسع الضخم في موارد الطاقة النظيفة لا يزال ضرورياً للالتزام بأي سيناريو معقول يحافظ على الاحترار العالمي ضمن حدود 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية — العتبة الفاصلة لتفادي أسوأ تداعيات تغير المناخ. علاوة على ذلك، تصبح توسيع الطاقات المتجددة أكثر أهمية يوماً بعد يوم لتحقيق الأمن الطاقوي العالمي.

في هذا السياق، تجتذب تقنيات الإنتاج الكهربائي منخفضة الانبعاثات التي لا تتطلب مساحات برية واسعة اهتماماً متنامياً من جهات استثمارية ترى فيها فرصة لملء فراغ سوقي حقيقي. كثير من هذه التقنيات الناشئة تترك الأراضي وتنتقل إلى المياه بحثاً عن آفاق جديدة. قد تصبح هذه المحطات الكهربائية العائمة بمثابة خطوط حياة أساسية للمدن الساحلية وخاصة تلك التي تشهد تركيزات سكانية عالية وتحتاج لتوسيع قدرتها على إنتاج الطاقة النظيفة وسط منافسة متصاعدة على الأراضي النادرة.

أوضحت مجلة "The Conversation" أن "المحطات الكهربائية العائمة يمكنها توفير إمدادات طاقة دائمة لمدن بأكملها مثل بيفيك في روسيا ولواندا في أنغولا. كما يمكنها توفير طاقة مؤقتة لأنشطة محددة مثل التعدين، أو في حالات الطوارئ بما فيها الكوارث الطبيعية أو حين تتعطل البنى التحتية".

تتخذ هذه المحطات العائمة أشكالاً متعددة. قد تكون على السفن، مثل أول محطة كهربائية عائمة في التاريخ — السفينة "إس إس جاكونا" — التي تحولت إلى محطة توليد طاقة للساحل الشمالي الشرقي للولايات المتحدة عام 1931. أو قد تكون على أرصفة عائمة تفتقر إلى محرك على عكس السفن. أو قد تتألف من مصفوفات أو عوامات عائمة ثابتة وغير قابلة للنقل. طرق توليد الطاقة في هذه المحطات متنوعة جداً، من طاقة المد والجزر والأمواج إلى الألواح الكهروضوئية الشمسية وصولاً إلى محطات نووية عائمة.

يجري اختبار عدد من النماذج الأولية في المياه حول العالم. في تايوان، حيث يمثل تحقيق الاستقلال الطاقوي قضية أمن قومي وليس مجرد أمن طاقوي في ظل محاولات الصين ضم الجزيرة، يمكن للألواح الشمسية العائمة أن توفر خطوط حياة غير قابلة للتقدير. توصلت دراسة حديثة إلى أن هذه المزارع الشمسية العائمة قد تكون أكثر إنتاجية من نظيراتها البرية بفضل التأثيرات التبريدية الطبيعية لمياه البحر، التي تعزز كفاءة النظام.

قال أحد مؤلفي الدراسة في بيان صحفي: "من منظور أوسع، يُظهر بحثنا أن الطاقة الشمسية العائمة البحرية ليست مجرد بديل تقني بل حل استراتيجي للدول الأخرى ذات الموارد الأرضية المحدودة، يمكنها المساعدة في توسيع قدراتها في الطاقة المتجددة مع الامتثال للقيود البيئية واستخدام الأراضي".

هذه النماذج ليست ذات صلة فقط بالمدن الساحلية الكثيفة السكان، بل أيضاً بالمناطق النائية التي تواجه تحديات في التوصل بشبكات الكهرباء. تشغل روسيا محطات نووية عائمة منذ 2019 لتوفير الكهرباء للسكان الموجودين في المناطق النائية بسيبيريا. وقد تكون مجتمعات في منطقة البحر المتوسط والنرويج واليابان والهند ضمن المحطات القادمة.

على جزيرة بيفر في بحيرة ميشيغان بالولايات المتحدة، تختبر جامعة ميشيغان أجهزة نموذجية على طول الشاطئ لتحويل الطاقة الحركية للأمواج إلى كهرباء لسكان الجزيرة الصغيرة والمعزولة. قال سيماس نوررغارد، وهو يقيم في جزيرة بيفر خلال الصيف، لمجلة "Grist" في تقرير عن مشروع الجامعة نشر الشهر الماضي: "يتعلق الأمر بالنظر إلى توفيرات التكاليف والرغبة في الاستقلال وعدم الاعتماد على البر الرئيسي في كل شيء. وأيضاً النظر للآثار البيئية".

رغم أن هذه التقنيات لن تحل محل النماذج التقليدية، إلا أنها قد توفر مرونة وتنوعاً أساسياً في مزيج الطاقة العالمي في وقت يكون فيه كلاهما حاجة ملحة. في سياق تغير المناخ والعدم الاستقرار الجيوسياسي العالمي الشديد الذي يؤدي لتقلبات سوقية في الطاقة، أصبحت سلاسل العرض الطاقوي المحلية والقصيرة التي لا تترك بصمة كربونية أو أرضية كبيرة ضرورية أكثر من أي وقت مضى.