داخل نظام "بطارية الجاذبية" العملاق في الصين.

داخل الهياكل الضخمة عديمة النوافذ التي تنتشر في جميع أنحاء الصين يكمن تطور جديد في صناعة الطاقة: بطاريات الجاذبية العملاقة.

في خطوة تاريخية في تكنولوجيا تخزين الطاقة، بدأت الصين بنشر سلسلة من "بطاريات الجاذبية" واسعة النطاق، وهي خطوة لديها القدرة على تغيير طريقة تخزين الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم بشكل جذري.

يتحدى هذا النهج المبتكر هيمنة بطاريات الليثيوم أيون ويقدم فوائد بيئية واعدة في الوقت الذي تتسابق فيه الدول نحو حلول طاقة أكثر مراعاة للبيئة.

"بطاريات الجاذبية"

تعتمد "بطاريات الجاذبية" على مبدأ رفع وخفض المواد الثقيلة لتخزين الطاقة وإطلاقها. تُستثمر هذه الطاقة في كتلة من المواد، مثل كتلة خرسانية كبيرة أو مسطح مائي، أثناء رفعها إلى مستوى أعلى.

تُخزَّن هذه الطاقة حتى يتم إنزال المادة. عندئذٍ، يقوم مولد أو توربين بتحويل الطاقة الحركية الناتجة عن الحركة الهابطة إلى طاقة كهربائية. وتكمن ميزة هذه التقنية على البطاريات التقليدية في أن الطاقة لا تتلاشى بمرور الوقت.

إن أبرز مثال على هذه التكنولوجيا الواعدة هو مشروع "Evx" في الصين، وهو تعاون بين الحكومة الصينية وشركة الطاقة السويسرية Energy Vault.

هذا بناء ضخم، يزيد ارتفاعه عن 120 متراً، ومع ذلك فهو بلا أبواب أو نوافذ. في داخله، تُنقل 3500 "طوبة" يزن كل منها 25 طناً صعوداً وهبوطاً بواسطة نظام معقد من المصاعد والسكك الحديدية. تُرفع هذه الكتل عندما تُنتج مصادر الطاقة المتجددة فائضاً من الكهرباء، وتُخفض عندما يزداد الطلب عليها.

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

بفضل قدرة تصل إلى 100 ميجاوات/ساعة، يُظهر نظام EVx بوضوح 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 تظل على دراية بالأهمية الاستراتيجية لتنويع أساليب تخزين الطاقة.

تم بناء أول نظام بطاريات جاذبية تجاري لشركة Energy Vault في الصين بجوار مزرعة رياح. وبسعة تخزين هائلة تبلغ 100 ميغاواط ساعة، يستطيع النظام، بعد شحنه بالكامل، تزويد ما يقارب 4600 مركبة كهربائية بالطاقة لمسافة 100 كيلومتر.

"لم نتخيل أبداً أن يتم بناء أول مصنع لنا في الصين"، هذا ما قاله روبرت بيكوني، الرئيس التنفيذي لشركة Energy Vault، لمجلة SWI .

أكد يان شنغجون، رئيس مجلس إدارة مجموعة تشاينا تيانيينغ، أن "التكنولوجيا الثورية" لشركة إنرجي فولت ستسرع من تحول الطاقة في الصين.

بحسب مجلة فوربس ، يقدر صناع السياسات الصينيون إمكانية استخدام المواد الخام المحلية لبناء هذه البنية التحتية، فضلاً عن عمرها الافتراضي الذي يزيد عن 35 عامًا.

يجري حالياً إنشاء ثلاثة أنظمة مماثلة لبطاريات الجاذبية في الصين، وستة أنظمة أخرى في مراحل التخطيط. وستبلغ سعتها التخزينية الإجمالية ما يصل إلى 3700 ميغاواط/ساعة.

إمكانات هائلة

يتشابه مبدأ تشغيل البطاريات التي تعمل بالجاذبية مع مبدأ تشغيل محطات الطاقة الكهرومائية التي تعمل بتخزين المياه بالضخ. تقوم هذه الأنظمة بضخ المياه إلى خزانات أعلى النهر عندما يكون هناك فائض في الطاقة، ثم تطلقها عبر التوربينات خلال فترات ذروة الطلب على الكهرباء.

بحسب الرابطة الدولية للطاقة الكهرومائية ، تمثل هذه الأنظمة حاليًا أكثر من 94% من إجمالي سعة تخزين الطاقة المركبة عالميًا. وهذا يدل على الإمكانات الهائلة والموثوقية المؤكدة لاستخدام الجاذبية في تخزين الطاقة.

على الرغم من أدائها العالي وموثوقيتها، تتطلب هذه الأنظمة خصائص جغرافية محددة مثل الخزانات المرتفعة وأحواض المياه الكبيرة، والتي تفتقر إليها العديد من المناطق.

تم تركيب نظام EVx من شركة Energy Vault في مشروع تجريبي في سويسرا. الصورة: Energy Vault.

في المقابل، يمكن بناء خلايا الجاذبية، التي تستخدم أوزاناً صلبة، بمرونة أكبر، حيث يكمن القيد الرئيسي في البنية التحتية الحالية لرفع وخفض المواد. وهذا يفتح المجال أمام تطبيقات أوسع لتكنولوجيا خلايا الجاذبية في مواقع مختلفة حول العالم، دون التقيد بالعوامل الطبوغرافية الطبيعية.

علاوة على ذلك، توفر بطاريات الجاذبية العديد من المزايا البيئية مقارنةً ببطاريات الليثيوم أيون. يستخدم نظام EVx وحدات بناء مصنوعة من مواد متوفرة بسهولة مثل الرمل أو النفايات المعاد تدويرها، مما يقلل بشكل كبير من الاعتماد على المعادن النادرة.

كما تُظهر الآثار الاجتماعية لمشاريع بطاريات الجاذبية في الصين مؤشرات إيجابية. إذ تُوفر هذه المشاريع فرص عمل للقوى العاملة المحلية وتستغل الموارد المتاحة في المنطقة، مما يُقلل الحاجة إلى النقل وما يرتبط به من مشاكل في سلسلة التوريد.

يتناقض هذا النهج المحلي بشكل حاد مع سلاسل التوريد العالمية المعقدة اللازمة لإنتاج بطاريات الليثيوم أيون، والتي تشكل خطراً يتمثل في 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