تعد بطاريات ثاني أكسيد الكربون حلاً مبتكرًا لتخزين الطاقة المتجددة، مما يتيح استخدام الطاقة عندما تكون في أمس الحاجة إليها.
تخزين الطاقة باستخدام بطاريات ثاني أكسيد الكربون
على الرغم من التقدم الكبير الذي أحرزناه في توليد الطاقة المتجددة، إلا أن تخزين هذه الطاقة الخضراء للاستخدام عندما لا تشرق الشمس أو لا تهب الرياح لا يزال يمثل تحديًا هندسيًا كبيرًا.
أفكار مبتكرة لتخزين الطاقة
طور الباحثون العديد من المفاهيم الإبداعية – مثل تخزين الطاقة في رافعات ترفع كتل خرسانية ضخمة لأعلى ولأسفل، أو داخل صخور عملاقة ساخنة، أو عن طريق تدوير التوربينات من خلال ضخ المياه من مناجم عميقة متوقفة – ولكن لم تثبت أي منها جدواها الكافية للتطبيق على نطاق واسع.
بطارية ثاني أكسيد الكربون
الآن، كما أفادت IEEE Spectrum، قامت شركة Energy Dome الإيطالية بتطوير نهج مثير لتخزين الطاقة في قباب ضخمة مليئة بغاز ثاني أكسيد الكربون المضغوط.
الفكرة وراء “بطارية ثاني أكسيد الكربون” بسيطة. من خلال ضغط الغاز باستخدام الطاقة الخضراء الزائدة، يمكن لاحقًا تخفيف الضغط لتدوير توربينات كبيرة. يمكن لمرفق مشحون بالكامل تخزين 200 ميغاوات ساعة من الكهرباء – وهو ما يكفي لتزويد حوالي 6000 منزل بالطاقة لمدة يوم كامل.
آلية الشحن والتفريغ
لشحن البطارية، تستخدم نظام تخزين الطاقة الحرارية لتبريد ثاني أكسيد الكربون إلى ضغط محيط، ويقوم المكثف بتحويله إلى سائل على مدى عشر ساعات. لتفريغه، يتم تبخير ثاني أكسيد الكربون وتسخينه لتوليد الطاقة للتوربين.
شراكة مع جوجل
لقد لفتت الفكرة انتباه جوجل، التي أعلنت عن شراكة مع Energy Dome في وقت سابق من هذا العام. الآن، كما أفادت IEEE Spectrum، تخطط الشركة العملاقة “لنشر المرافق بسرعة في جميع مواقع مراكز البيانات الرئيسية لها في أوروبا والولايات المتحدة ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ.”
مشروع تجريبي في سردينيا
تعمل Energy Dome حاليًا على مشروع تجريبي لبطارية ثاني أكسيد الكربون على مساحة خمسة هكتارات من الأراضي المستوية في سردينيا، إيطاليا. إذا نجح المشروع، فإنها ترغب في التوسع بسرعة، وإقامة مرافق مماثلة في جميع أنحاء العالم، بدءًا من مصنع منفصل في كارناتاكا، الهند. كما تعمل السلطات على وضع الأساس لمشروع آخر في ويسكونسن.
فوائد البطارية
قال آينوا أندا، المسؤول الأول عن استراتيجية الطاقة في جوجل، لـ IEEE Spectrum إن أحد الفوائد الكبيرة لهذا النهج هو أنه يناسب جميع الاحتياجات.
“لقد كنا نبحث في جميع أنحاء العالم عن حلول مختلفة،” وأضاف أن “التوحيد القياسي مهم حقًا، وهذه واحدة من الجوانب التي نحبها حقًا” حول Energy Dome.
التخزين الفعال للطاقة المتجددة
تسعى الشركة العملاقة للبدء في الأماكن التي تكون فيها شبكة الكهرباء موثوقة بالفعل ولديها فائض من الطاقة المتجددة التي تحتاج إلى تخزينها. يمكن لمراكز البيانات القريبة الاستفادة من بطارية ثاني أكسيد الكربون.
مقارنة مع الحلول الأخرى
على عكس حلول تخزين الطاقة المتجددة الأخرى، لا تحتاج بطاريات ثاني أكسيد الكربون إلى معادن خاصة، أو سلاسل إمداد لأجزاء معقدة، أو صيانة مستمرة.
التحديات الاقتصادية
ومع ذلك، لا تزال هناك تساؤلات حول الجدوى الاقتصادية طويلة الأجل للمفهوم. من ناحية، فإن بصمة بطارية ثاني أكسيد الكربون أكبر بكثير من منشأة تخزين بطاريات الليثيوم أيون. وهناك أيضًا عيب يواجه جميع الفقاعات: خطر الثقب، الذي قد يطلق آلاف الأطنان من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
خاتمة
لكن المؤيدين يجادلون بأن المخاطر تستحق العناء.
“إنها ضئيلة مقارنة بانبعاثات محطة الفحم،” قال كلاوديو سباداكيني، الرئيس التنفيذي لشركة Energy Dome لـ IEEE Spectrum.
المزيد عن تخزين الطاقة المتجددة
كمية الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية أصبحت مذهلة فجأة
تستمر الأبحاث والتطوير في هذا المجال، مما يفتح آفاق جديدة لتخزين الطاقة المتجددة بشكل فعال.
