ابتكار ثوري يمكن من استخدام غاز ثاني أكسيد الكربون في تخزين الطاقة الشمسية
تمكنت شركة Energy Dome الإيطالية بتطوير نظام تخزين يمكن استخدامه لتخزين الطاقة الكهربائية من المصادر المتجددة كالشمس والرياح . حيث تتمحور فكرة النظام بشكل أساسي على سحب غاز ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي و وضغطه و تخزينة في خزان قابل للنفخ بحيث يتم استخدامه لإنتاج وتخزين الطاقة وقت الحاجة أو في وقت الذروة.
يعتمد هذا النظام على مبدأ تخزين الطاقة عبر الهواء المضغوط Compressed Air Energy Storage (CAES) والذي يعد قيد التطوير من قبل العديد من الشركات حيث يتم ظغط الهواء في محيط معين وذلك باستخدام الطاقة الكهربائية الفائضة من مصادر الطاقة المتجددة لتشغيل المضخات وهذه تسمى عملية الشحن. وعند الحاجة إلى الطاقة الكهربائية يتم تمرير الهواء المضغوط عبر شفرات توربين الهواء والذي بدورة يقوم بتحريك المولد و توليد الطاقة الكهربائية وضخها في الشبكة الكهربائية وهذه تسمى عملية التفريغ.
وبالرغم من بساطة هذه التقنية إلا أنه توجد الكثير من التحديات لرفع الكفاءة وتقليل التكلفة أهمها هي درجات الحرارة و طبيعة الغاز المستخدم في التخزين و الضغط اللازم لتحويل هذا الغاز إلى سائل عالي الكثافة و كذلك مقدار التكاليف الإنشائية المصاحبة و الموقع الجغرافي.
ولهذه الأسباب تزعم الشركة أن استخدام غاز ثاني أكسيد الكربون منافس قوي لانجاح هذه التقنية كونه يصبح سائلاً في درجة الحرارة المحيطة وعند ضغط 70 بارًا فقط والذي بدورة يتحول إلى حالة سائلة عالية الكثافة في حامل الغاز القابل للنفخ. و عند الحاجة إلى الطاقة المخزنة يتم تمرير ثاني أكسيد الكربون ونقله عبر توربين لينتج الطاقة. و بعد تنفيذ هذه العملية ، يعود ثاني أكسيد الكربون إلى حامل الغاز الجوي لاستخدامه مرة أخرى في دورة تخزين أخرى ، دون أي انبعاثات في الغلاف الجوي. ما يجعل هذه التقنية لا تعتمد على الموقع الجغرافي و يمكن تطبيقها في أي مكان تقريبًا دون الحاجة إلى التعامل مع درجات الحرارة شديدة البرودة.
الجدير بالذكر أن هذا النظام لا يحتاج إلى كميات كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون ليعمل حيث أن بضع مئات من الأطنان ستكون كافية لحوالي 100 ميجاوات في الساعة من الكهرباء و تتراوح دورة الشحن / التفريغ المثلى للنظام من أربع إلى 24 ساعة مما يجعله مناسبًا تمامًا لاحتياجات معظم الشبكات الكهربائية حول العالم .
وتقدر كفاءة هذا النظام بحوالي 80٪ لعلميتي الشحن والتفريغ ناهيك عن أن التصميم المعياري للنظام يتيح إنشاء مرافق بسعة تخزين تصل إلى 200 ميجاوات في الساعة. ويقدر أن تصل التكلفة المستوية للتخزين (LCOS) لهذه التقنية إلى أقل من 100 دولار / ميجاوات في الساعة وقد تصل إلى أقل من 60 دولارًا / ميجاوات في الساعة في حال تطورت التقنية في السنوات القادمة.
وأكثر مايميز هذه التقنية هو سهولة الإنشاء والتركيب حيث أن جميع المكونات جاهزة و لا توجد حاجة لإنشاء مرافق معقدة مصاحبة لها كبقية تقنيات التخزين. حيث سيتم اختبار هذا المشروع في الربع الأول من العام المقبل و تستهدف الشركة أسواقًا مثل أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية وأوروبا والشرق الأوسط والهند وأستراليا.
🎯 لأول مرة على مستوى الوطن العربي – فرصة تدريبية في مجال البحث والتطوير لتقنيات الطاقة المتجددة
المصدر
تطور سريع وملفت للنظر ثوره في عالم التخزين الطاقه واستخدام ثاني أكسيد الكربون