الإمكانيات الهائلة للطاقة الحرارية الجوفية

 

الإمكانيات الهائلة للطاقة الحرارية الجوفية

على عمق أميال تحت سطح الأرض يوجد مصدر طاقة متجدد يمكن أن يغذي البشرية بالطاقة في المستقبل القريب. حسب آخر التقارير فان 0.1 % من حرارة الأرض يمكن أن توفر طاقة لمدة 2 مليون سنة، هذه الطاقة تعرف بالطاقة الحرارية الجوفية.

تم استخدام الطاقة الحرارية لأول مرة في القرن الـ 19 لتدفئة المنازل، وتم استخدامها لانتاج الكهرباء في القرن الـ 20. وعلى الرغم أن الولايات المتحدة الأمريكية هي الدولة الأكثر استخداما وانتاجا للطاقة الحرارية الا ان انتاجها من الكهرباء لا يتعدى 0.4 % من مجموع انتاج الكهرباء.

على الرغم من استغلال الطاقة الحرارية تجاريا منذ مائة عام الا أنها لم تحظى بالاهتمام الذي حظيت به مصادر الطاقة المتجددة الأخرى زي طاقة الرياح والطاقة الشمسية. وعلى الرغم من أن تكنولوجيا استخدام الطاقة الحرارية نظيفة ولا ينتج عنها تلوث للبيئة الا أن ذلك النوع من الطاقة يقابله عدة تحديات منها التكنولوجيا باهظة التكاليف ومعوقات حفر الآبار.

الطاقة المستخرجة من الغاز الطبيعي والرياح والشمس رخيصة نسبيا بالمقارنة مع الطاقة المستخرجة من الطاقة الحرارية، وبالتالي لا يوجد الدافع الاقتصادي لاستغلالها. وكان هذا هو الوضع الراهن حتى عدة سنوات مضت. حيث تغير الوضع الآن كثيرا نتيجة التقلبات التي تشهدها صناعة البترول والاهتمام بالتغيرات المناخية والحفاظ على البيئة واستدامتها.

هذه المتغيرات أدت الى وجود صحوة وادراك من قبل شركات الطاقة أن سوق تحويل الطاقة على وشك التغير نتيجة الاهتمام بالبيئة، وعليهم مواكبة التطور والتشريعات والا ستخسر شركاتهم الكثير من الدولارات.

ومن أوائل الشركات التي اتخذت تلك الخطوة شركة شيفرون وشركة بي بي، حيث قاما بضخ كثير من الاستثمارات في كيفية استغلال الطاقة الحرارية.

والذي شجع الشركات على ذلك أن المهارات والأدوات المطلوبة لحفر آبار الزيت والغاز مشابهة جدا لحفر آبار الطاقة الحرارية، والثورة التكنولوجية التي جعلت انتاج الزيت الصخري ممكن اقتصاديا.  

أهم علامة على وجود طاقة حرارية هي اختراق السطح مكونا ينابيع حارة، وعندما تم بناء أول محطة تجارية لاستغلال الطاقة الجوفية منذ مائة عام تم بناؤها بجوار الينابيع الحارة، اليوم يوجد حوالي 60 محطة لاستغلال الطاقة الحرارية بالولايات المتحدة الأمريكية. ويوجد حوالي 29 دولة تستغل طاقة حرارة الأرض.

الا ان التكنولوجيا وتكاليف انشاء المحطات هي من جعلت استخدام الطاقة الحرارية محدودا حتى اليوم، حاليا يتم استخدام الطاقة الحرارية في أماكن محددة جغرافيا، وهذا يرجع الى وجود المسام الطبيعية التي تسمح بتكسير الحجارة واستغلال الماء الساخن من المكمن الطبيعي واستخراجه الى السطح على هيئة بخار.

كل محطات الطاقة الحرارية تستخدم نفس طريقة الحفر، وهي الحفر رأسيا وصولا الى المنطقة الحارة ثم ضخ الماء البارد واستخراجه مرة أخرى على هيئة بخار لتشغيل التوربينات وإنتاج الكهرباء، ويمكن أن تشتغل المحطة على هذا المنوال لعقود طويلة دون انقطاع.

على الرغم انه لا يمكن انشاء محطة طاقة حرارية في أي منطقة الا بعد ظهور دلائل على وجود طاقة حرارية كامنة مثل ينابيع حارة أو فتحات تخرج منها غازات مختلفة، الا أن الطاقة الحرارية تمتاز بعدة مميزات عن مصادر الطاقة المتجددة الأخرى.

الطاقة الحرارية يمكن استخدامها في تدفئة المنازل بطريقة فعالة واقتصادية عما اذا تم استخدام الطاقة الشمسية أو الرياح، حيث تحتاج الى تحويلها الى كهرباء أولا. كما يمكن بناء محطات الطاقة الحرارية بالقرب من المناطق السكنية دون وجود أي خطورة.

يعتقد الخبراء أن بزيادة التحسينات التكنولوجية في مجال الحفر واستغلال الطاقة الحرارية ستنخفض التكلفة التي تجعل استخدام وبناء محطات الطاقة الحرارية أكثر اقتصادية.

تم تقدير حوالي 98 % من الطاقة الحرارية أنه لا يمكن استخراجها بالطرق التقليدية، مهما كلن موقعك على الأرض اذا قمت بالحفر على عمق معين ستجد صخور ساخنة. اليوم كل الشركات العاملة في مجال استغلال الطاقة الحرارية بدء بشركات الصناعة البترولية تعمل على استغلال الطاقة الكامنة عن طريق الحفر الأفقي التقنية المستغلة في استخراج الزيت الخام والغاز الطبيعي.

تم تطوير تكنولوجيا الحفر لاستخراج الطاقة الحرارية، حيث في بداية الأمر كان لا بد من وجود مكمن طبيعي يحتوي على مياه ساخنة تظهر علاماته على سطح الأرض فيتم بناء محطة طاقة حرارية، أما بالتكنولوجيا الجديدة أصبح من الممكن استخراج الطاقة الحرارية عن طريق خلق أو صنع مكمن باستخدام طريقة الحفر الأفقي.

وزارة الطاقة الأمريكية أصدرت بيان توضح فيه أن باستخدام التكنولوجيا الجديدة يمكن توليد 100 جيجا وات من الكهرباء تكفي حوالي مائة مليون منزل.

الميزة الواضحة من التقنية الجديدة لا يوجد تلوث لا يوجد تكسير للصخور لا يوجد استعمال للطريقة الزلزالية أو السيزمية. لا يوجد إعادة تدوير للمياه مثلما يحدث في الحفر عن البترول، احتمالات التسبب بالزلازل أقل بكثير عن الحفر عن البترول، كما أنها لا تحتاج الى حفر آبار وبالتالي التكلفة أصبحت منخفضة للغاية وأصبحت في تنافسية مع مصادر الطاقة الأخرى.

شركات الطاقة الحالية تعتقد أنها ستضاعف الإنتاج الحالي في خلال 15 سنة القادمة باستخدام تلك التكنولوجيا،

اهتمت معظم شركات البترول بموضوع الطاقة الحرارية، وهذا يرجع الى الالتزام بحيادية الكربون والوصول الى الزيرو كربون، شركة شل وبي بي وتوتال تعهدوا بالوصول الى الزيرو كربون بحلول عام 2050.