عبدالله العليمي عضو مجلس القيادة يستقبل سفراء الاتحاد الأوروبي لدى بلادنا    هل سمعتم بالجامعة الاسلامية في تل أبيب؟    لأول مرة منذ مارس.. بريطانيا والولايات المتحدة تنفذان غارات مشتركة على اليمن    وكالة: باكستان تستنفر قواتها البرية والبحرية تحسبا لتصعيد هندي    هدوء حذر في جرمانا السورية بعد التوصل لاتفاق بين الاهالي والسلطة    الريال يخطط للتعاقد مع مدرب مؤقت خلال مونديال الأندية    جاذبية المعدن الأصفر تخفُت مع انحسار التوترات التجارية    الوزير الزعوري يهنئ العمال بمناسبة عيدهم العالمي الأول من مايو    حروب الحوثيين كضرورة للبقاء في مجتمع يرفضهم    عن الصور والناس    أزمة الكهرباء تتفاقم في محافظات الجنوب ووعود الحكومة تبخرت    إغماءات وضيق تنفُّس بين الجماهير بعد مواجهة "الأهلي والهلال"    النصر السعودي و كاواساكي الياباني في نصف نهائي دوري أبطال آسيا    الأهلي السعودي يقصي مواطنه الهلال من الآسيوية.. ويعبر للنهائي الحلم    البيض: اليمن مقبل على مفترق طرق وتحولات تعيد تشكيل الواقع    اعتقال موظفين بشركة النفط بصنعاء وناشطون يحذرون من اغلاق ملف البنزين المغشوش    غريم الشعب اليمني    الوجه الحقيقي للسلطة: ضعف الخدمات تجويع ممنهج وصمت مريب    درع الوطن اليمنية: معسكرات تجارية أم مؤسسة عسكرية    مثلما انتهت الوحدة: انتهت الشراكة بالخيانة    رسالة إلى قيادة الانتقالي: الى متى ونحن نكركر جمل؟!    جازم العريقي .. قدوة ومثال    دعوتا السامعي والديلمي للمصالحة والحوار صرخة اولى في مسار السلام    العقيق اليماني ارث ثقافي يتحدى الزمن    إب.. مليشيا الحوثي تتلاعب بمخصصات مشروع ممول من الاتحاد الأوروبي    مليشيا الحوثي تواصل احتجاز سفن وبحارة في ميناء رأس عيسى والحكومة تدين    معسرون خارج اهتمامات الزكاة    منظمة العفو الدولية: إسرائيل ترتكب جريمة إبادة جماعية على الهواء مباشرة في غزة    تراجع أسعار النفط الى 65.61 دولار للبرميل    الدكتوراه للباحث همدان محسن من جامعة "سوامي" الهندية    نهاية حقبته مع الريال.. تقارير تكشف عن اتفاق بين أنشيلوتي والاتحاد البرازيلي    الاحتلال يواصل استهداف خيام النازحين وأوضاع خطيرة داخل مستشفيات غزة    الصحة العالمية:تسجيل27,517 إصابة و260 وفاة بالحصبة في اليمن خلال العام الماضي    الحكومة تعبث ب 600 مليون دولار على كهرباء تعمل ل 6 ساعات في اليوم    "كاك بنك" وعالم الأعمال يوقعان مذكرة تفاهم لتأسيس صندوق استثماري لدعم الشركات الناشئة    لوحة "الركام"، بين الصمت والأنقاض: الفنان الأمريكي براين كارلسون يرسم خذلان العالم لفلسطين    اتحاد كرة القدم يعين النفيعي مدربا لمنتخب الشباب والسنيني للأولمبي    صنعاء .. حبس جراح واحالته للمحاكمة يثير ردود فعل واسعة في الوسطين الطبي والقانوني    صنعاء .. حبس جراح واحالته للمحاكمة يثير ردود فعل واسعة في الوسطين الطبي والقانوني    النقابة تدين مقتل المخرج مصعب الحطامي وتجدد مطالبتها بالتحقيق في جرائم قتل الصحفيين    رئيس كاك بنك يعزي وكيل وزارة المالية وعضو مجلس إدارة البنك الأستاذ ناجي جابر في وفاة والدته    اتحاد نقابات الجنوب يطالب بإسقاط الحكومة بشكل فوري    مئات الإصابات وأضرار واسعة جراء انفجار كبير في ميناء بجنوب إيران    برشلونة يفوز بالكلاسيكو الاسباني ويحافظ على صدارة الاكثر تتويجا    الأزمة القيادية.. عندما يصبح الماضي عائقاً أمام المستقبل    أطباء بلا حدود تعلق خدماتها في مستشفى بعمران بعد تعرض طاقمها لتهديدات حوثية    لتحرير صنعاء.. ليتقدم الصفوف أبناء مسئولي الرئاسة والمحافظين والوزراء وأصحاب رواتب الدولار    غضب عارم بعد خروج الأهلي المصري من بطولة أفريقيا    علامات مبكرة لفقدان السمع: لا تتجاهلها!    حضرموت اليوم قالت كلمتها لمن في عينيه قذى    القلة الصامدة و الكثرة الغثاء !    عصابات حوثية تمتهن المتاجرة بالآثار تعتدي على موقع أثري في إب    حضرموت والناقة.! "قصيدة "    حضرموت شجرة عملاقة مازالت تنتج ثمارها الطيبة    الأوقاف تحذر المنشآت المعتمدة في اليمن من عمليات التفويج غير المرخصة    ازدحام خانق في منفذ الوديعة وتعطيل السفر يومي 20 و21 أبريل    يا أئمة المساجد.. لا تبيعوا منابركم!    دور الشباب في صناعة التغيير وبناء المجتمعات    







شكرا على الإبلاغ!
سيتم حجب هذه الصورة تلقائيا عندما يتم الإبلاغ عنها من طرف عدة أشخاص.



الطاقة الزرقاء: توليد كهرباء من مزج مياه عذبة بمالحة
الجنوب ميديا نشر في الجنوب ميديا يوم 16 - 06 - 2015

عندما تلتقي مياه الأنهار العذبة بمياه البحر المالحة، ينتج عن ذلك تفاعل كيمياوي جذاب ومثير للاهتمام، بوسعنا الاستفادة منه لتوليد طاقة كهربائية تُستخدم لإنارة منازلنا، ولخدمة أغراض أخرى أيضا، كما يوضح فيليب بول في السطور التالية.
حينما يمتزج الماء المالح بنظيره العذب في مصبات الأنهار، يفضي ذلك لحدوث عملية تفاعل كيمياوي يمكن تسخيرها لتوليد الكهرباء، ولكن ذلك ربما يكون أحد أقل مصادر الطاقة الصديقة للبيئة استغلالا على الإطلاق.
ويشير أحد التقديرات إلى أن هذه "الطاقة الزرقاء" وفيرة بقدر يجعلها كافية لتلبية جميع احتياجاتنا، وذلك إذا ما وجدنا وسيلة فعالة للاستفادة منها.
وهنا يظهر سؤال مفاده: هل يمكن أن تشكل تلك "الطاقة الزرقاء" أحدث أشكال "الطاقة الخضراء" أو الصديقة للبيئة؟
على أي حال، ظهر أول المقترحات الخاصة بتوليد ما يُعرف ب"الطاقة الزرقاء" في عام 1954، على يد مهندس بريطاني يدعى آر.إي باتل.
ويُطلق البعض على هذه الطاقة اسم "طاقة الانتقال الأسموزي" أو "الطاقة التناضحية"، وذلك لأنها تستغل التفاعلات الناتجة عن ظاهرة التناضح أو الانتقال الأسموزي.
ولفهم ذلك، يمكن للمرء أن يتخيل محلولَيْن؛ يتألف كلاهما من ماء ممزوجٍ بمادة قابلة للذوبان مثل الملح، ولكن بتركيز مختلف لهذه المادة في كل منهما.
إذا ما فُصِلَ بين هذيْن المحلوليْن بغشاء رقيق "شبه نفاذ"، للسماح للماء فقط - وليس الأيونات الملحية - بالمرور من هذا الجانب إلى ذاك، سيؤدي ذلك إلى انتقال الماء بشكل طبيعي من الجانب الأقل تركيزا من حيث ملوحته، إلى الجانب الأكثر تركيزا.
وسيفضي مرور الماء عبر الغشاء إلى مراكمة الضغط على أحد الجانبين، وهو ما يمكن استخدامه لتنشيط محركات تعمل بقوة الماء (توربينات) لتوليد الطاقة.
لكن حتى سبعينيات القرن الماضي، لم تتسن الاستفادة من فكرة باتل المتعلقة بسبل توليد الطاقة. ففي ذلك الحين، باتت المواد الصناعية اللازمة لصنع الأغشية شبه النفاذة مُتاحة للاستخدام على المستوى التجاري.
وعندها أشار عالم إسرائيلي يُدعى سيدني لوِب إلى إمكانية استخدام هذه المواد في ما وصفه ب"محطات توليد الطاقة عبر استغلال خاصية التناضح"، فقد كان يأمل في أن يؤدي ذلك إلى تسخير الطاقة الناجمة عن امتزاج مياه نهر الأردن العذبة بمياه البحر الميت المالحة.
لكن محطات التوليد هذه لا تعمل بكفاءتها الكاملة عندما تتدفق المياه عبر ذلك الغشاء بأقصى قوة لها، وإنما حينما تتباطأ سرعة ذلك التدفق قليلا.
ويمكن تحقيق هذا الهدف عبر إحداث ضغط على المياه المالحة، مما يؤدي إلى عرقلة تدفق المياه العذبة القادمة من الجانب الآخر من الغشاء.
وقد افتتحت شركة "ستات كرافت" أول محطة لتوليد الطاقة الزرقاء تعمل بهذه التقنية في بلدة "توفت" النرويجية عام 2009؛ بقدرة توليد تصل إلى أربعة كيلو واط، وهي قدرة محدودة للغاية إذا ما قُورنت بنظيرتها التي يمكن توليدها من أي مفاعل نووي صغير؛ تلك التي تصل إلى 5000 كيلو واط.
لكن على الرغم من أن هذه التقنية أثبتت قابليتها للتطبيق بالفعل، فإن الشركة وجدت أنها غير مُجدية اقتصاديا. فلم تُوّلد طاقة كافية لدر أرباح تُعوِض تكاليف البناء والتشغيل والصيانة. وهكذا أغلقت الشركة تلك المحطة عام 2013.
مع هذا، لم يثبط ذلك عزم من يسعون لتطوير تلك الوسيلة لتصبح قابلة للاستخدام على الصعيد التجاري.
ففي معهد "فيتسس" الهولندي للمياه في مدينة يوفاردن؛ بدأت شركة متفرعة عن المعهد تحمل اسم "آر.إي.دي ستاك" استخدام أسلوب آخر لتوليد الطاقة من عملية التناضح، يُطلق عليه اسم "الفصل الغشائي الكهربائي العكسي" في محطة تجريبية لتوليد الطاقة.
ولا يختلف هذا الأسلوب كثيرا عن تقنية "التناضح الناجم عن ممارسة ضغوط كابحة"، إذ يتضمن استخدام أغشية تسمح بنفاذ الأيونات الملحية، وليس جزئيات المياه.
ويمكن القول إن هناك نوعين من الأغشية: أحدهما يسمح بنفاذ أيونات الصوديوم الموجبة الموجودة في الملح، بينما يسمح الآخر بنفاذ نظيرتها من أيونات الكلوريد السالبة الموجودة في الملح أيضا.
ويُستخدم هذان النوعان من الأغشية لجعل المياه أشبه بالشطيرة متعددة الطبقات؛ تتعاقب فيها طبقات المياه المالحة مع نظيرتها من الماء العذب، وذلك تبعا لاختلاف نوع الغشاء المُستخدم بين كل طبقة وأخرى، بينما يسمح بنفاذ أيونات ملحية موجبة، وهو ما يتيح الفرصة لنفاذ نظيرتها السالبة.
ويؤدي اتباع هذا النسق إلى إنتاج جهد كهربائي يمكن عندئذ استخدامه لتوليد دفقة من التيار الكهربائي على نحو مباشر، دون الحاجة إلى استخدام أي محركات تعمل بالضغط.
ولذا، فإن هذا الأسلوب يمكن أن يكون فعالا جدا - من الناحية النظرية - في توليد الطاقة من عمليات مزج المياه العذبة والمالحة.
ويعكف الباحثون العاملون في معهد "فيتسس" كذلك على دراسة إمكانية استخدام أسلوب ثالث في هذا المضمار، يُطلق عليه اسم المزج بالسعة الكهربائية أو (كاب ميكس).
وفي إطار هذا الأسلوب؛ تُضخ المياه المالحة وتلك العذبة بالتبادل إلى داخل غرفة تحتوي على قطبين كهربائيين، يصبحان بمثابة أجهزة لحفظ الشحنات الكهربائية (أو مكثفات كهرباء).
وتزيد هذه العملية من قوة الجهد الكهربائي الناتج عنها.
ومنذ عام 2010، يعكف اتحاد للشركات الأوروبية - تبلغ قيمة أصوله 2.4 مليون يورو (1.7 مليون جنيه استرليني) ويضم كذلك معاهد في هولندا وإيطاليا وبولندا وإسبانيا - على استكشاف الإمكانيات الكامنة في تقنية "كاب ميكس".
اللافت أن ثمة حيلا جديدة في هذا المضمار لم يُكشف النقاب عنها كاملة بعد.
فعلى سبيل المثال، أظهر فريق بحثي من جامعة أوتريخت يقوده العالم الفيزيائي رينيه فان رويي أنه يمكن من حيث المبدأ مضاعفة مقدار الطاقة الناجمة عن استخدام أجهزة (كاب ميكس) لتوليد الكهرباء من "الطاقة الزرقاء"، إذا ما تم تسخين المياه العذبة التي يجري مزجها مع مياه البحر، إلى 50 درجة سيليزية أو نحو ذلك.
ويقول هؤلاء الباحثون إنه ما من حاجة لاستخدام الوقود الأحفوري لتسخين هذه المياه، إذ يمكن ببساطة استخدام المياه العادمة، التي جرى تسخينها بالفعل في إطار عمليات المعالجة الصناعية المختلفة، مثل مياه التبريد المستخدمة في محطات توليد الطاقة أو مراكز البيانات والمعلومات (للحيلولة دون ارتفاع درجة حرارة أجهزة الكمبيوتر الموجودة في هذه المراكز).
وللمصادفة السعيدة، أثبت فريق بحثي تابع لجامعة غرناطة الإسبانية - كان يعمل بشكل مستقل - أن هذا المفهوم قابل للتطبيق على الصعيد العملي، وذلك في ذات الوقت الذي كان فيه الفريق الهولندي يستنبط الإطار النظري الخاص به.
وتعمل خاصية التناضح تلك بصرف النظر عن مستوى تركيز المادة القابلة للذوبان في الماء، وهو ما يجعل هذه الظاهرة قابلة للحدوث مع مادة مثل السكر.
وهكذا فإن "الطاقة الزرقاء" ليست قاصرة على مزج المياه المالحة بتلك العذبة.
ففي عام 2013، أشار فريق بحثي يعمل في معهد "فيتسس" إلى أنه قد يكون من الممكن توليد الكهرباء عبر استخدام غاز ثاني أكسيد الكربون في صورته السائلة، التي قد يتسنى الحصول عليها من محطات توليد الطاقة العاملة بالوقود الأحفوري.
وينحل ثاني أكسيد الكربون بسهولة في الماء، ما ينتج حمض الكربونيك، الذي يتحلل بدوره إلى أيونات البيكربونات والهيدروجين.
ومن الممكن تمرير هذه الأيونات بالتبادل على القطبين الكهربائيين المستخدميْن في تقنية "كاب ميكس"، على ذات الشاكلة التي يتم بها تمرير الأيونات الملحية الموجبة والسالبة المعتادة على هذين القطبين.
وكما يحدث حينما يتم ضخ المياه العذبة والمالحة بالتناوب في إطار عملية المزج باستخدام تقنية "كاب ميكس"، يستلزم هذا الأسلوب الجديد أن تُضخ أولا المياه التي تحتوي على ثاني أكسيد الكربون السائل (وهي تعادل هنا المياه المالحة) ثم ضخ المياه التي تحتوي على الهواء النقي بعد ذلك (لتعادل في هذا السياق المياه العذبة).
ويقول الباحثون إن الغازات التي تنبعث من محطات توليد الطاقة العاملة بالوقود الأحفوري في مختلف أنحاء العالم، تحتوي على كميات من غاز ثاني أكسيد الكربون، بقدر يكفي لتوليد قرابة 850 تيرا واط/ساعة من الكهرباء سنويا، وهو ما يزيد بواقع مئة مرة تقريبا عن الاستهلاك السنوي للكهرباء في المملكة المتحدة بأسرها.
إنها فكرة ثورية ورائعة: فثاني أكسيد الكربون، الذي يشكل عادة جزءا من المشكلة كلما تعلق الأمر بتوليد الطاقة، يمثل هنا جزءا من الحل.
يمكنك قراءة الموضوع الأصلي على موقع BBC Future.

انقر هنا لقراءة الخبر من مصدره.