طاقة من جوف الأرض

إمكانات هائلة لا نهاية لها من الطاقة في جوف الأرض: حرارة مختزنة بين الصخور. تقنيات الحفر الألمانية تجعل الاستغلال الاقتصادي للطاقة الجوفية أمرا ممكنا

بقلم راينر شتومبف

ليس بعيدا عن الطريق السريعة (أوتوبان)، وعلى بعد بضعة كيلومترات على الطريق الزراعية تبرز شاخصة تحمل شعارا أزرق اللون (GFZ). وبعد الانعطاف نحو اليمين والسير مسافة 400 مترا على طريق وعرة، مرورا بشاحنات تحمل مخلفات الحفر تبرز الذروة البيضاء لحفارة شاهقة: أكثر من 100 جيولوجي وفني وخبير طاقة من كل أوروبا جاؤوا في هذا اليوم التاسع عشر من شباط/فبراير من ميونيخ إلى هذه البلدة الصغيرة دورنهار. حضروا جميعا وكلهم أمل في أن يشهدوا انطلاقة المستقبل لطاقة جوف الأرض. هذا المستقبل الذي يحمل اسما غريبا
مكتوبا على آلة من المعدن ترتفع 52 مترا، ولها استطاعة2700 (InnovaRig)
حصان بخاري، تمنحها القوة اللازمة للحفر إلى عمق 5000 متر في جوف الأرض. لا يطمح العاملون على هذه الآلة بالعثور على نفط أو غاز طبيعي، وإنما في الوصول إلى كنز ثمين من نوع مختلف تماما: الماء الساخن. ومن المتوقع أن تقوم هذه المياه الساخنة مع نهاية العام 2008 بتشغيل محطة طاقة تصل استطاعتها إلى 5 ميغا واط من أجل توليد الطاقة الكهربائية والحرارة في ذات الوقت. وذلك على مدار الساعة، دون التأثر بالشمس أو الرياح. آليات الحفر في دورنهار فريدة من نوعها. فقد قام مركز الأبحاث الجيولوجية في بوتسدام (DFZ) وبالتعاون مع شركة هيرنكنيشت (Herrenknecht) المتخصصة في حفر الأنفاق بتطوير حفارة الأعماق الكبيرة على أساس مجموعة من الأفكار الإبداعية والابتكارية. يتزاحم الضيوف في هذا اليوم المشمس من شهر شباط/فبراير في ريف بايرن، شاخصة أبصارهم نحو برج آلة الحفر المتميزة. ولكنهم لا يسمعون شيئا، ولا يشمون أية رائحة. وهذا ما يجعل InnovaRig بالفعل فريدة من نوعها، حسب ما يقوله مارتين هيرنكنيشت، رئيس الشركة التي تحمل ذات الاسم: "تعمل التجهيزات بدون إنتاج أية فضلات، ومن دون أي ضجيج، بحيث يمكن استخدامها حتى في المناطق الآهلة". وهو أمر في غاية الأهمية في عملية استخراج طاقة حرارة جوف الأرض. حيث أن استخراج هذه الطاقة يكون اقتصاديا فقط في المناطق التي يمكن فيها توظيفها والاستفادة منها. ويتم تركيب الحفارة بشكل أتوماتيكي كامل، كما تتوفر العديد من تقنيات الحفر المختلفة – في حال الضرورة – ويمكن لآلة (O-Ton Herrenknecht) الجبارة الفريدة حفر ما عمقه 100 متر يوميا.
 
الجمهور لمتابع لأعمال الحفر والمتخصص في هذه المجالات ينحني باحترام أمام هذا الاختراع التقني المتطور ويدون ملاحظاته. بحلول فصل الصيف سيكون ممكنا خلال ثانية واحدة استخراج 150 لترا من الماء الساخن الذي تصل حرارته إلى 140 درجة مئوية إلى سطح الأرض.

ولكن رئيس الشركة يعتمد على مسك الختام: "عندما نصل إلى الماء، سنقوم بتحريك التجهيزات بمقدار ستة أمتار، من أجل حفر ثقب جديد". تصفيق حاد، لفكرة لم يسبق لها مثيل. لاستخراج طاقة جوف الأرض (الجيومترية) والاستفادة منها يجب القيام بحفر ثقبين (بئرين) في الأرض بشكل دائم: حيث يتيح أحد الثقبين استخراج الماء الساخن اللازم لإنتاج الطاقة، بينما يتيح الثقب الآخر عودة المياه "الباردة" إلى جوف الأرض مرورا بالطبقات الصخرية الساخنة. دورة مرتفعة التكاليف كانت تتطلب حتى الآن تركيب وفك الحفارة بشكل مستمر. أما بفضل استخدام تجهيزات الحفر الجديدة InnovaRig فإن التكاليف ستنخفض بشكل كبير. وهكذا تزداد فرص نجاح الاستفادة من طاقة جوف الأرض. وتنتج محطات الطاقة العاملة بهذا الأسلوب اليوم في مختلف أنحاء العالم من الطاقة الكهربائية ما يعادل إنتاج سبع محطات ذرية. وبهذا تحتل طاقة جوف الأرض مكانة متأخرة كثيرا عن غيرها من مصادر الطاقة المتجددة. ففي ألمانيا وصلت حصتها في عام 2006 بين مصادر الطاقة غير الضارة بالبيئة 1% فقط. ولكن بفضل تقنيات الحفر الجديدة، مثل تلك القائمة في دورنهار، يتوقع الخبراء معدلات نمو مرتفعة لهذا المصدر من الطاقة. أيضا هنا في ألمانيا.

وعلى بعد 360 كيلومترا من دورنهار شرعت في منطقة لانداو أول محطة عاملة بطاقة جوف الأرض بالعمل ودخلت شبكة الخدمة. وهي تنتج اليوم التدفئة والطاقة الكهربائية في ذات الوقت. فمنذ أواخر 2007 يتم تزويد 6000 أسرة بالطاقة الكهربائية وحوالي 300 أسرة بطاقة التدفئة، وذلك دون أية غازات عادمة. وحسب وزارة البيئة الألمانية الاتحادية يوجد الآن خطط جاهزة لبناء حوالي 150 محطة طاقة عاملة بطاقة جوف الأرض. "نريد تطوير ونشر طاقة جوف الأرض في ألمانيا"، حسب الخبير الذي قام بتطوير InnovaRig. يبدو أن تحقيق هذه الأمنية بات من شبه المؤكد.


جيومتري - مستودع الطاقة الأرضية

من أجل توليد الطاقة باستخدام طاقة حرارة جوف الأرض، يتم ضخ المياه الحارة إلى محطة للطاقة . ومن خلال مُعَدِل حراري يمكن الاستفادة من الحرارة في إدارة العنفات التي تقوم بتوليد الطاقة الكهربائية . وفي الختام تتم الاستفادة مما بقي من حرارة الماء في تأمين التدفئة عن بعد للمنازل . ثم يعود الماء البارد إلى الطبقات الصخرية من جديد. 

24.09.08