داخل نظام "بطارية الجاذبية" العملاق في الصين

داخل الهياكل الضخمة الخالية من النوافذ والتي تنتشر في مختلف أنحاء الصين، هناك حدود جديدة في مجال الطاقة: بطاريات الجاذبية العملاقة.

في إنجاز مهم في مجال تكنولوجيا تخزين الطاقة، بدأت الصين في نشر "بطاريات الجاذبية" على نطاق واسع، وهي خطوة لديها القدرة على تغيير طريقة تخزين الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم بشكل جذري.

ويتحدى هذا النهج المبتكر هيمنة بطاريات الليثيوم أيون ويقدم فوائد بيئية واعدة في الوقت الذي تتسابق فيه البلدان نحو حلول الطاقة الأكثر خضرة.

"بطارية الجاذبية"

تعمل "بطاريات الجاذبية" عن طريق رفع وإنزال كتل ثقيلة من المواد لتخزين الطاقة وإطلاقها. تُستثمر الطاقة في كتلة من المواد، مثل كتلة خرسانية كبيرة أو مسطح مائي، أثناء رفعها.

تُخزَّن هذه الطاقة حتى تنخفض الكتلة، وعندها يُحوِّل مُولِّد أو توربين الطاقة الحركية الناتجة عن الحركة الهابطة إلى كهرباء. وتكمن ميزة هذه التقنية، مقارنةً بالبطاريات التقليدية، في عدم تدهور الطاقة بمرور الوقت.

إن المثال الأكثر نموذجية لهذه التكنولوجيا المحتملة هو مشروع "Evx" في الصين، وهو نتاج تعاون بين الحكومة الصينية وشركة الطاقة السويسرية Energy Vault.

إنه بناء ضخم يزيد ارتفاعه عن 120 مترًا، ولكنه بلا أبواب ولا نوافذ. داخله، تُنقل 3500 قطعة من الطوب، كل منها يزن 25 طنًا، صعودًا وهبوطًا بواسطة نظام معقد من المصاعد والسكك الحديدية. تُرفع الكتل عندما تُنتج مصادر الطاقة المتجددة فائضًا من الكهرباء، وتُخفض عند ارتفاع الطلب على الكهرباء.

نظام "بطارية الجاذبية" بارتفاع 120 مترًا في رودونغ، شنغهاي، الصين. الصورة: EnergyVault.

وبقدرة تبلغ 100 ميجاوات/ساعة، يوضح نظام EVx التزام الصين بتقنيات تخزين الطاقة البديلة، على الرغم من هيمنة البلاد على سوق بطاريات الليثيوم أيون.

تسيطر الصين حاليًا على حوالي 72% من إنتاج بطاريات الليثيوم أيون العالمية، لكنها لا تزال تدرك الأهمية الاستراتيجية لتنويع أساليب تخزين الطاقة.

بُنيت أول بطارية جاذبية تجارية لشركة إنرجي فولت في الصين بجوار مزرعة رياح. بسعة تخزين هائلة تبلغ 100 ميجاواط/ساعة، بمجرد شحنها بالكامل، يُمكن للنظام تشغيل حوالي 4600 سيارة كهربائية لمسافة 100 كيلومتر.

وقال روبرت بيكوني، الرئيس التنفيذي لشركة إنيرجي فولت، لـ SWI : "لم نتخيل أن مصنعنا الأول سيتم بناؤه في الصين".

أكد يان شينغجون، رئيس مجلس إدارة مجموعة تيانينغ الصينية، أن "التكنولوجيا الثورية" التي تقدمها شركة إنيرجي فولت سوف تعمل على تسريع عملية التحول في مجال الطاقة في الصين.

وبحسب مجلة فوربس ، فإن صناع السياسات الصينيين يقدرون إمكانات استخدام المواد الخام المحلية لبناء هذه البنية الأساسية، فضلاً عن عمرها الافتراضي الذي يصل إلى 35 عاماً.

يجري حاليًا بناء ثلاثة أنظمة مماثلة لبطاريات الجاذبية في الصين، وستة أنظمة أخرى في مراحل التخطيط. وستبلغ سعة التخزين الإجمالية لهذه الأنظمة مجتمعةً 3700 ميجاوات/ساعة.

إمكانات هائلة

تعمل بطاريات الجاذبية بطريقة مشابهة لمحطات الطاقة الكهرومائية التي تعتمد على الضخ والتخزين. تضخ هذه الأنظمة المياه إلى خزانات مرتفعة عند وجود فائض من الطاقة، ثم تُطلقها عبر توربينات خلال فترات ذروة الطلب.

وفقًا للرابطة الدولية للطاقة الكهرومائية ، تُمثل هذه الأنظمة الآن أكثر من 94% من إجمالي سعة تخزين الطاقة المُركّبة عالميًا. وهذا يُظهر الإمكانات الهائلة والموثوقية المُثبتة لاستخدام الجاذبية في تخزين الطاقة.

وعلى الرغم من أدائها العالي وموثوقيتها، فإن هذه الأنظمة تتطلب ميزات جغرافية محددة مثل الخزانات المرتفعة وأحواض المياه الكبيرة، والتي لا تتوفر في العديد من المناطق.

نظام EVx من Energy Vault مُثبّت في مشروع تجريبي في سويسرا. الصورة: Energy Vault.

في المقابل، يُمكن بناء بطاريات الجاذبية التي تستخدم أوزانًا صلبة بمرونة أكبر، مع عجز رئيسي يتمثل في البنية التحتية اللازمة لرفع وخفض الحمل. وهذا يفتح المجال أمام مجموعة أوسع من التطبيقات لتكنولوجيا بطاريات الجاذبية في مواقع مختلفة حول العالم، دون قيود التضاريس الطبيعية.

تُقدم بطاريات الجاذبية أيضًا مزايا بيئية عديدة مقارنةً ببطاريات أيونات الليثيوم. يستخدم نظام EVx مكونات بناء مصنوعة من مواد متوفرة بسهولة، مثل الرمل أو النفايات المُعاد تدويرها، مما يُقلل بشكل كبير من الحاجة إلى المعادن النادرة.

للأثر الاجتماعي لمشاريع بطاريات الجاذبية في الصين تأثير إيجابي أيضًا. فهي توفر فرص عمل للقوى العاملة المحلية وتستفيد من الموارد المتاحة في المنطقة، مما يُقلل من احتياجات النقل ويخفف من مشاكل سلسلة التوريد.

ويشكل هذا النهج المحلي تناقضًا صارخًا مع سلاسل التوريد العالمية المعقدة المطلوبة لإنتاج بطاريات أيونات الليثيوم، والتي تشكل إمكانية تعطيل الموائل الطبيعية وتهديد النظم البيئية الهشة.

المصدر: https://znews.vn/ben-trong-he-thong-pin-trong-luc-khong-lo-cua-trung-quoc-post1549060.html