الطاقة الزرقاء؛ أملٌ واعدٌ لتوليد الكهرباء

في إطار البحث عن مصادر للطاقة البديلة عن الوقود الأحفوري المسبب للتلوث و الاحترار المناخي؛ سعى العلماء للاهتمام بالطاقة الزرقاء التي تنشأ نتيجة الاختلاف الكيميائي بين المياه المالحة والعذبة؛ كالتقاء الأنهار بالبحار.

تعرفوا إلى تفاصيل هذا المورد معنا.

يأتي الاهتمام بـ "الطاقة الزرقاء" من الفوائد التي يمكن أن تقدمها؛ إذ يتدفق 37000 كيلو متر مكعب كلَّ عام من المياه العذبة لتلتقي مع مياه المحيطات، ليخلق هذا الالتقاء القدرةَ على توليد الكهرباء، وهي التي تُقدَّر بقرابة 2.6 تيراواط وفقاً لإحدى الدراسات الحديثة؛ أي ما يُعادل تقريباً كمية الطاقة التي يمكن توليدها بواسطة 2000 محطة نووية، ولكن الكلفة العالية لتسخير هذا المورد حالت دون اعتماده على نطاق واسع (1).

يعتمد توليد هذا النوع من الطاقة على مبدأ القوة التناضحية التي تنشأ نتيجة الاختلاف في تركيز الأملاح بين وسطين من السوائل (2).

تختلف الطرائق المستخدمة في التقاط هذه الطاقة؛ لكنَّ أكثر الطرائق نجاحاً هي طريقة تناضح الضغط المُثبَّط (Pressure Retarded Osmosis PRO) وطريقة الديلزة الكهربائية العكسية (Reverse Electrodialysis RED).

في طريقة التناضح بالضغط المثبط؛ تنتقل المياه عبر غشاء انتقائي يفصل بين وسطي المياه مختلفَي الملوحة ويسمح بمرور الماء فقط لينشأ عن ذلك ضغط مياه يستخدم في تشغيل عنفات توليد الطاقة الكهربائية، وتُعدُّ هذه الطريقة الأفضل والأشيع بسبب مقدار الطاقة التي يمكن الحصول عليها ولكن يعاب عليها انسداد المسامات الموجودة في الأغشية المستخدمة بسرعة (3).

أُنشِئت أول محطة توليد طاقة كهربائية تستخدم هذه الطريقةَ في النرويج بسعة إنتاج 3 واط لكل واحد متر مربع من الغشاء الانتقائي المستخدم، ولكنَّ المحطة تهدف إلى زيادة سعة الإنتاج لتصل إلى 5 واط لكل واحد متر مربع لتصبح ذات تكاليف منافسة الفحم والغاز الطبيعي (2).

في حين تعتمد طريقة الديلزة الكهربائية العكسية على أغشية من نوع آخر؛ إذ تعمل على إحداث فرق كمون كهربائي بالاعتماد على التدرج الكهروكيميائي وتسمح هذه الأغشية بمرور إما أيونات موجبة وإما سالبة؛ وبذلك سينشأ وسطان من المياه أحدهما ذو شحنة موجبة والآخر ذو شحنة سالبة، عن طريق توصيل مجمعي المياه تنتقل الإلكترونات من الجانب المشحون سالباً إلى الجانب المشحون موجباً لتوليد الكهرباء.

تتميز هذه الطريقة بطول عمر الأغشية المستخدمة فيها بسبب عدم انتقال الماء عبرها، لكن يُعاب عدم قدرتها على إنتاج كميات كبيرة من الطاقة (1,3).

مرة أخرى تدهشنا الطبيعة بما تُقدِّمه لنا من مصادر وحلول للطاقة، بذلك يكون علينا فقط تطوير التقنيات اللازمة للاستفادة منها والأهم من ذلك التأكد من عدم تأثيرها سلباً في البيئة البحرية عند التمكن من استخدامها على نطاق واسع (2,3).

المصادر: