كرات إسمنتية هائلة لحفظ الطاقة في قاع البحر جنوب ألمانيا

أول تجربة من نوعها في العالم

كرة قطرها 3 أمتار أنزلت إلى قاع بحيرة بودنسي ({الشرق الأوسط})

يبدأ علماء معهد فراونهوفر الألماني أول تجربة في العالم لحفظ الطاقة في كرات إسمنتية مجوفة كبيرة في قاع البحر. وتم اختيار بحيرة «بودنسي» المعروفة في جنوب ألمانيا، على حافة الغابات السوداء، لتجربة كرات مصغرة بحجم عشر الكرات المخطط لها، بعد إنزالها إلى البحيرة على عمق مائة متر.
وفكرة كرات حفظ الطاقة بسيطة، ومهمتها حفظ الطاقة البديلة الزائدة المنتجة بواسطة الشمس والمراوح الهوائية، بغية استخدامها لاحقًا عندما ينخفض إنتاج مصادر الطاقة المذكورة. ويجري في هذه التقنية تفريغ الكرات من الماء عندما يزيد إنتاج الطاقة على حاجة السكان، ثم يسمح للماء بالعودة ليدير بقوة اندفاعه تربينات تنتج الكهرباء. وطبيعي فإن الكرات ستحفظ الطاقة المتولدة داخلها، وهي في عمق البحر، لتتولى لاحقًا تزويد المدن الساحلية القريبة عند انحسار إنتاج مصادر طاقتها.
وقال المهندس هورست شميدت - بوكنغ، من جامعة فرانكفورت، إن الكرات الإسمنتية المجوفة في قاع البحر تستخدم ضغط الماء في ملء نفسها وتستخدم الطاقة الفائضة في تفريغ نفسها. وتستطيع في الوقت ذاته تخزين طاقة كبيرة لاستخدامها وقت الحاجة.
وبعد تجربة الكرات من قطر 3 أمتار في بحيرة بودنسي سيجري تجربة الكرات الهائلة من قطر 30 مترا على عمق مائتي متر أو أكثر من بحر الشمال. حينما يفيض إنتاج المراوح الهوائية هناك عن حاجة السكان في المدن الساحلية تستخدم الطاقة الزائدة في تفريغ الكرات من الماء. وطبيعي سيجري كسب الطاقة نفسها عندما يدخل الماء إلى الكرات الفارغة ويحرك مولدات إنتاج الكهرباء.
تحتوى الكرة على صمام يسمح بدخول الماء إلى جوفها بقوة ليحرك تربينًا ينتج الكهرباء ويوصله بواسطة كابل يمتد تحت الماء ويصل إلى الأرض. يتم بعد ذلك توزيع الكهرباء بواسطة كابلات تحت الأرض إلى المدن القريبة. وطبيعي فإن الماء يتسرب من فتحة أخرى في الكرة إلى البحيرة من جديد.
وتولى «معهد فراونهوفر للطاقة الشمسية وتقنيات أنظمة الطاقة» تنفيذ الفكرة التي طرحها شميدت - بوكنغ. وزرع المهندسون قبل أيام قليلة الكرات من قطر 3 أمتار إلى قاع بحيرة بودنسي بالقرب من مدينة أوبرلنغن.
قبل بدء التجربة تمت محاكاة العملية على الكومبيوتر وثبت أنها ناجحة تمامًا، وثبت أيضًا أن الكرات تصمد تحت ضغط الماء ولن تتقوض. مع ذلك سيجرب العلماء في بودنسي اختبار الكرات في أعماق مختلفة وأحجام مختلفة قبل نقل التجربة إلى أعماق البحار.
وعبر يوخن بارد، من معهد فراونهوفر، عن قناعته بأن كفاءة الكرات في حفظ الطاقة وإعادة إنتاجها تزداد كلما زاد عمقها تحت سطح البحر. والمعتقد أنها ستعمل على أفضل وجه وهي على عمق 600 - 800 متر. وطريقة حفظ الطاقة بواسطة الكرات الإسمنتية المجوفة تصلح لكل المناطق القريبة من مصادر إنتاج الطاقة البديلة من الشمس والهواء، بما فيها سواحل النرويج والولايات المتحدة وإسبانيا وغيرها. ويبدو أن درجة البرودة على هذه السواحل، وانخفاضها الكبير في الأعماق هو الذي دفع المبتكر شميدت - بوكنغ لتسميتها «كرات الجليد».
قدر بارد أن كرة جليدية من قطر 30 مترًا قادرة في عمق 700 متر على حفظ الطاقة وإعادة إنتاجها بقوة 20 ميغاوات ساعة. ويكفي هذا القدر من الطاقة، بحسب العلماء، لتزويد 5 بيوت بالطاقة على مدى سنة. وهذا يعني أن ملأها وتفريغها من الماء مائة مرة في السنة، سيكفي لسد حاجة 500 منزل، على مدار الساعة، وطوال سنة كاملة. ومن المخطط له أن يجري تفريغ الكرات وملؤها يوميًا بغية وصول أقصى طاقة تكفي لتزويد مدن صغيرة بالكهرباء.
وأشار بارد إلى أن استخدام الكرات الإسمنتية المجوفة قرب سواحل العالم التي تنتج الطاقة من المراوح الهوائية يؤهل هذه المناطق لحفظ طاقة قدرها 893 ألف ميغاوات ساعة. وهذه الطاقة كافية لتزويد كل هذه المناطق بالطاقة عند توقف مصادر إنتاج الطاقة البديلة لبعض الوقت.