توليد الحرارة من الرياح... تقنية جديدة رخيصة لتدفئة المنازل
كان الحديث عن طاقة الرياح سابقًا، مقترنًا بتوليد الكهرباء فقط، ولم يكن يتصور أحدنا في الماضي أن يحصل على التدفئة باستخدام الرياح أبدًا. لكن مؤخرًا، أصبح بالإمكان الاستعانة بها لتوليد الحرارة وتدفئة المنازل.
ومن هذا المنطلق، بدأ العلماء ينظرون في مدى إمكان توليد الكهرباء من الرياح بسهولة وبتكلفة بسيطة، للحدّ من استخدام الغاز الطبيعي في التدفئة.
في التفاصيل، فقد بدأ المركز الألماني للطيران والفضاء في بحث ودراسة إمكان إنتاج الحرارة مباشرة من طاقة الرياح، بالإضافة إلى الإمكانات الاقتصادية والتطبيق التجاري، بهدف إزالة الكربون من قطاع التدفئة، حسب تقرير نشره في موقعه الرسمي.
ومن أجل ذلك، بدأ المركز - بدعم من معهد الديناميكا الحرارية التقنية ومعهد أنظمة الطاقة الشبكية - بتطوير وبناء محطة تجريبية.
الاستفادة من أنظمة الرياح في التدفئة... حرارة تصل إلى 600 درجة:
يمكن تنفيذ أنظمة الرياح الحرارية على شكل توربينات رياح صغيرة لا مركزية توفر حرارة تصل إلى 100 درجة مئوية، أو على شكل مزارع ضخمة توفر حرارة تصل إلى 600 درجة مئوية.
وأوضح مدير المشروع "مالت نيومير" أن الميزة الحاسمة لطاقة الرياح الحرارية هي القدرة على توليد الحرارة مباشرة، وهذا يزيد من كفاءة المشروع، لأنه يوفر خطوة التحويل.
وأشار إلى اعتماد المشروع على استعمال الكهرباء من طاقة الرياح الفائضة لتوليد الحرارة وتخزينها. كما أن الهدف من المشروع هو دراسة طاقة الرياح الحرارية، وقدرتها على دعم إزالة الكربون من قطاع التدفئة، والحدّ من استخدام الغاز الطبيعي.
ويفترض "نيومير" أن أنظمة الطاقة الحرارية للرياح تتطلب استثمارات وصيانة وتكاليف تشغيل أقلّ؛ لأنها تتكون من مكونات محدودة مقارنة بأنظمة توليد الكهرباء.
وخلال السنوات المقبلة، سيركّز المشروع على تحسين التقنية ومواصلة تطويرها، بالإضافة إلى تحليل التطبيقات المحتملة.
التطبيقات المحتملة لتقنية طاقة الرياح:
يرى العلماء أن التطبيقات المحتملة للتقنية ستكون في المناطق التي تتطلب تدفئة عند درجة حرارة تصل إلى قرابة 300 درجة مئوية، مثل إمدادات التدفئة المحلية والمقاطعات، ومحطات تحلية المياه، والصناعات، مثل صناعة الورق والكرتون والمواد الغذائية.
ومن بين التطبيقات الأخرى -أيضًا- أنه يمكن تخزين الحرارة عند مستوى يصل إلى 600 درجة مئوية لعدّة أسابيع، واستعمالها لتوليد الكهرباء عند توقّف الرياح، وسيكون هذا بديلًا أرخص مقارنةً ببطاريات التخزين.
أول اختبار عملي:
تقع المحطة التجريبية في مقرّ الشركة المصنّعة لتوربينات الرياح "بي دبليو إس -إنرجي سيستم" بمدينة تسيله الألمانية. وتتكون التقنية من جزئين: توربين رياح صغير متوفر تجاريًا، وحاوية تضم جميع المكونات لتحويل الطاقة الحركية للرياح إلى حرارة.
ويبلغ ارتفاع توربينات الرياح 22 مترًا، وتصل سعتها الإنتاجية المستمرة 15 كيلوواط، وهو ما يتماشى -تقريبًا- مع احتياجات الطاقة السنوية لمنزل واحد.
وعمل فريق "نيومير"، بناءً على ذلك، لإزالة المولد الكهربائي وتعديل النظام لتحقيق هدفه الجديد.
ويعتمد الجزء الرئيس في النظام الحراري داخل الحاوية على المثبط الهيدروديناميكي، ومهمته توليد وتنظيم الحرارة وفقًا للطلب، ويعمل حوض مياه دافئ بصفته مجمعًا للحرارة.
ولضمان التطور السريع للاستخدام الصناعي، يستعمل باحثو المركز الألماني للطيران والفضاء المكونات المتوفرة في الأسواق.
وفي هذا الصدد، أعرب "نيومير" عن تفاؤله حيال إمكان توسيع نطاق هذه التقنية بسهولة، ويعني ذلك تحويلها إلى الحجم المطلوب من الناحية العملية.