وداعاً للبطاريات .. إبتكار صيني بريطاني مذهل وفريد من نوعه ادهش خبراء الطاقة حول العالم لتخزين الطاقة الكهربائية

ابتكر باحثون من الصين وبريطانيا مكثفات فائقة التخزين للطاقة الكهربائية ذات كثافة كهربائية عالية، يمكنها تطوير البطاريات القابلة لإعادة الشحن أو استبدالها في المستقبل.

وطور الباحثون قدرة المكثفات على تكثيف الطاقة من خلال ابتكار قطب كهربائي غير مسبوق، يتنفس غاز الكلورايد بطريقة مشابهة للسحالي التي تتنفس تحت الماء.

الغريب في الأمر أن المشروع مستوحى من قدرة بعض أنواع السحالي البرمائية على التنفس تحت الماء بواسطة فقاعة هوائية مرتبطة برأسها.

ولا تستطيع المكثفات الحالية تخزين الطاقة بكثافة عالية، ما يمنع استخدامها لوقت طويل، وتنحصر تطبيقاتها الحالية في تعويض انقطاعات الطاقة لوقت قصير في المصانع والمستشفيات ومراكز معالجة البيانات.

والمكثفات تساعد السيارات والحافلات على توفير الطاقة بفضل توليدها لشحنة كهربائية مرتفعة خلال وقت قصير، ما سمح بتطبيقها حديثاً في توليد الطاقة الشمسية لتثبيت تغيرات التوتر الكهربائي.

تخزين الكهرباء محطة لتخزين الكهرباء في المملكة المتحدة

وتسعى بريطانيا وراء تحقيق خطتها الطموحة للوصول إلى الحياد الكربوني في قطاع الطاقة بحلول عام 2035 وتحتاج بريطانيا إلى تخزين الكهرباء، لدمج مصادر الطاقة المتجددة في نظامها الكهربائي، ومنها طاقة الرياح.

حيث، قال تقرير لمركز الأبحاث “أورورا” إن بريطانيا في حاجة إلى تخزين طويل الأمد لنحو 24 غيغاواط من الكهرباء، لدمج طاقة الرياح في نظام كهربائي خالٍ من الانبعاثات الكربونية، وهو ما يعادل 8 أضعاف السعة الحالية.

ويُعَد تخزين الكهرباء طويل الأمد أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الأهداف المناخية وخفض الانبعاثات الكربونية؛ حيث تمثل الطاقة الشمسية الكهروضوئية والرياح مصدرًا مهمًا في التحول نحو الحياد الكربوني؛ الأمر الذي يتطلب تخزين الكهرباء لجعل هذه المصادر المتقطعة قابلة للتوزيع عند الطلب، بتكلفة أقل وعلى مدد أطول ودورات أكثر بكثير من البطاريات.

وتستهدف بريطانيا مضاعفة استخدام طاقة الرياح إلى 4 أضعاف خلال 10 سنوات؛ للوصول إلى الحياد الكربوني بحلول عام 2050؛ حيث يرتبط تحقيق الإستراتيجية البريطانية للوصول إلى الحياد الكربوني بقطاع الكهرباء بتأمين إمداداتها من الطاقة.

وكشف التقرير عن أن الاستغناء عن التوليد الحالي للكهرباء من الغاز، يتطلب ضخ استثمارات عاجلة في بدائل منخفضة الكربون لتحقيق التوازن، وأهمها طاقة الرياح والطاقة الشمسية، بحسب موقع ري نيوز.

أهمية تخزين الكهرباء

يوفر تخزين الكهرباء سعة تخزين مرنة وموثوقة تُسهم في زيادة استخدام المصادر المتجددة، وتعزيز استقرار نظام الطاقة ومرونته.

ويتضمن تخزين الكهرباء طويل الأمد، التخزين بالضخ، ومجموعة من التقنيات الجديدة المبتكرة، التي يمكنها تخزين الكهرباء لمدة 4 ساعات أو أكثر من أجل توفير طاقة ثابتة ومرنة وسريعة الاستجابة، واللازمة لإدارة نظام الطاقة المتجددة عالي الكفاءة.

وتمتلك المملكة المتحدة 4 محطات لتخزين الكهرباء بالضخ، يمكنها تخزين نحو 24 غيغاواط/ساعة.

وكشف تقرير شركة أورورا عن الفوائد التي تعود على نظام الطاقة في بريطانيا جراء تخزين الكهرباء؛ حيث تُسهِم في توفير إمدادات الطاقة وتقليل الانبعاثات الضارة، وخفض التكاليف، بالإضافة إلى تقليل الاعتماد على الغاز.

قال رئيس أبحاث الطاقة لغرب أوروبا في شركة أورورا، فيليكس تشاو كامبيتش، إن إستراتيجية المملكة المتحدة للحياد الكربوني زادت من الإقبال على طاقتي الشمس والرياح، وهو ما يتطلب تخزين الكهرباء بكميات كبيرة لتحقيق التوازن في قطاع الطاقة بسبب الانقطاعات التي تتعرض لها مصادر الطاقة المتجددة.

وأفاد العضو المنتدب لشركة إس إس إي للطاقة المتجددة، ستيفن ويلر، بأن تحقيق الحياد الكربوني عام 2035، بشكل آمن ومنخفض التكلفة، يتطلب مجموعة من تقنيات التخزين المرنة طويلة الأمد المصممة محليًا.

ووفقًا للدراسة التي أجرتها شركة أورورا؛ فإن تحقيق هدف الحكومة البريطانية في الوصول إلى نظام طاقة خالٍ من الانبعاثات، يتطلب زيادة سعة التخزين طويل الأمد بمقدار 8 أضعاف السعة الحالية.

ولا تقتصر أهمية هذه السعة التخزينية على تقليل الانبعاثات في المملكة المتحدة فقط، بل ستقلل بشكل كبير من اعتماد البلاد على الغاز المستورد من الخارج، والحفاظ على أسعار منخفضة ومستقرة لأسعار فواتير الكهرباء المنزلية.