الطاقة الحرارية الأرضية مستقبل غيريتسريد الألمانية

تقديم تقنية الطاقة الحرارية الأرضية في غيريتسريد

يرغب سكان بلدة غيريتسريد الألمانية منذ فترة طويلة في تشغيل مبانيهم بالحرارة والكهرباء النظيفة من الطاقة الحرارية الأرضية بدلاً من الوقود الأحفوري.

تاريخ الطاقة الحرارية الأرضية في البلدة

وقد تبددت آمالهم منذ حوالي 15 عامًا عندما لم تتمكن شركة الحفر من العثور على ما يكفي من المياه الساخنة بالقرب من السطح لتكون مربحة باستخدام تكنولوجيا الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية. وقد تركهم ذلك أساساً مع الغاز الطبيعي.

"لقد استسلمنا. كانت لدينا آمال كبيرة"، يتذكر العمدة الأول لبلدة غيريتسريد مايكل مولر الذي نشأ في البلدة.

تطورات جديدة في تقنيات الطاقة الحرارية الأرضية

واليوم يحاول الجيل التالي من شركات الطاقة الحرارية الأرضية النجاح حيث فشلت الجهود السابقة. فهم لا يعتمدون على المياه الساخنة القريبة من السطح، بل يستخدمون بدلاً من ذلك تقنيات تم تطويرها في صناعة النفط والغاز للحفر العميق واستخراج الحرارة من الصخور الجافة والساخنة. وقد بدأت إحدى هذه الشركات، وهي شركة Eavor، في إنشاء أول محطة تجارية لتوليد الطاقة في جيريتسريد - محولةً المدينة الصغيرة التي يبلغ عدد سكانها حوالي 26,000 نسمة جنوب ميونيخ إلى أرض اختبار لمستقبل الطاقة الحرارية الأرضية.

أهمية الطاقة الحرارية الأرضية لمستقبل الطاقة

هل يمكن توسيع نطاق هذه التكنولوجيا وإحداث فرق حقيقي لمستقبل الكوكب؟ تعتقد وكالة الطاقة الدولية ذلك. في تقرير صدر مؤخرًا، قالت الوكالة إن الإنجازات التكنولوجية تفتح إمكانات هائلة للطاقة الحرارية الأرضية. وقالت وكالة الطاقة الدولية إن الشركات تحفر الآن على عمق أكثر من 3 كيلومترات (ما يقرب من ميلين)، حيث تمتلك كل دولة تقريبًا إمكانية إنتاج الحرارة والكهرباء بهذه الطريقة.

وقال المدير التنفيذي لوكالة الطاقة الدولية فاتح بيرول في مقابلة: "لقد كانت طاقة متخصصة ومركزة في عدد قليل من البلدان". ولكن قريبًا، قال بيرول: "يمكن أن تساهم الطاقة الحرارية الأرضية في صورة الطاقة العالمية بطريقة متسارعة".

تحليل الفشل السابق في غيريتسريد

قال جون ريدفيرن الرئيس التنفيذي لشركة إيڤور إن الفشل السابق في غيرتستريد فتح المجال أمام نجاح كبير - فقد كانت جيولوجيا غيرتستريد العادية جذابة. وأضاف أن أحدًا لم يكن لينبهر لو أن الشركة الكندية عرضت تقنيتها في أيسلندا، وهو مكان يتمتع بوفرة المياه الساخنة التي يسهل الوصول إليها.

وأضاف أنه ساعد في ذلك أن المدينة كانت متحمسة للطاقة الحرارية الأرضية ومنفتحة على الأفكار الجديدة.

وقال ريدفيرن: "كل ما يهمنا هو أننا نريد أن يكون لدينا طاقة حرارية أرضية في أي مكان وفي كل مكان". "ما هي أفضل طريقة لإثبات ذلك من وضع أول بئر لدينا حيث حاولوا وفشلوا مع أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية."

التزام ألمانيا بالتحول إلى الطاقة المتجددة

تلتزم ألمانيا بالتحول بعيداً عن الوقود الأحفوري. وكجزء من هذا الالتزام، يجب أن تتحول أنظمة التدفئة إلى مصادر متجددة لأن التدفئة هي أحد المصادر الرئيسية لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في ألمانيا. ولا يمكن لألمانيا الاعتماد على استيراد الغاز الطبيعي من روسيا بعد غزو روسيا لأوكرانيا في عام 2022.

تمتلك شركة Eavor، التي تحمل اسم "الطاقة للأبد"، منشأة تجريبية في ألبرتا بكندا. يعرف المديرون التنفيذيون في الشركة جيريتسريد جيداً. فقد أدار أحدهم عمليات المقاول الذي حفر هناك في السابق.

مشروع Eavor في غيريتسريد： علامة فارقة

سيبدأ هذا المشروع بتوليد الكهرباء في غيريتسريد، ثم إضافة التدفئة مع قيام البلدة ببناء نظام تدفئة كامل في المنطقة.

نظام تدفئة المناطق وكيفية عمله

مع تدفئة المناطق، يتم توليد الحرارة في موقع مركزي وتوزيعها على المنازل والشركات. وتنتج معظم هذه الأنظمة الحرارة من حرق الوقود الأحفوري، خاصة في الصين وروسيا، اللتين تمتلكان أكبر عدد منها، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية. ويوجد في أوروبا 17,000 شبكة تدفئة وتبريد في المناطق، تخدم 67 مليون شخص، وفقًا للشبكة الدولية للطاقة الحرارية الأوروبية (Euroheat & Power).

في الولايات المتحدة، غالبًا ما توجد أنظمة طاقة المناطق في الحرم الجامعي والمستشفيات والقواعد العسكرية وبعض مناطق وسط المدينة في المدن الكبرى. وتقوم بعض الجامعات بتحويل أنظمة التدفئة في المناطق الجامعية من الغاز أو زيت التدفئة إلى الطاقة الحرارية الأرضية لمواجهة تغير المناخ. ويبدو أن إدارة ترامب، في الوقت الذي تعود فيه إلى السياسات المؤيدة للنفط والغاز، يبدو أنها تفضل أيضًا الطاقة الحرارية الأرضية.

وقد أبرمت شركة Eavor عقدًا لتوفير التدفئة في مدينة هانوفر شمال غرب ألمانيا أيضًا. وتتخلص المدينة التي يقطنها أكثر من 500,000 شخص من الفحم.

توسيع نطاق الطاقة الحرارية الأرضية في ألمانيا

وقال ريدفيرن إن شركة إيڤور ترخص تقنيتها أيضًا للمرافق والشركات التي تحاول الحد من الانبعاثات وتريد طاقة آمنة. وتُعد شركة تشوبو للطاقة الكهربائية، وهي شركة يابانية كبيرة مزودة للطاقة، مستثمرًا رئيسيًا في شركة إيڤور. ويوجد في اليابان العديد من المواقع المناسبة للطاقة الحرارية الأرضية ولكن يوجد عدد قليل من محطات الطاقة الحرارية الأرضية.

كيفية عمل تقنية Eavor للطاقة الحرارية الأرضية

الطريقة التي تعمل بها هي أن شركة Eavor تقوم بحفر بئرين على عمق حوالي 4 كيلومترات (2.5 ميل)، ثم تتفرع وتحفر عشرات الآبار الجانبية، لزيادة الاتصال بالصخور الساخنة. وتتقاطع الآبار لإنشاء حلقة مغلقة يمكن أن تتدفق فيها المياه، "حلقة إيڤور". سيحتوي مشروع غيريتسريد على أربع حلقات، كل منها بئرين عموديين وحوالي 12 بئراً جانبياً.

عملية الحفر والتوصيل بالصخور الساخنة

لا تقوم Eavor بالتكسير الهيدروليكي، لخلق شقوق وزيادة نفاذية الصخور.

وبدلاً من ذلك في جريتسريد، ستضخ المياه إلى الأسفل لتتدفق عبر الصخور الساخنة، وتسخن عند التلامس. وسوف يرتفع بشكل طبيعي إلى السطح من خلال بئر مخرج.

ويمكن استخدام تلك المياه الساخنة لتسخين مياه المرفق بحيث يمكن إرسالها عبر الأنابيب لتدفئة ما يعادل حوالي 36,000 منزل. ويمكن أيضًا توجيه الماء الساخن إلى محطة توليد الكهرباء لتوليد البخار ثم إعادة تدويره. وعند استخدامه لتدوير التوربينات، يمكن لهذا البخار توليد الكهرباء دون أي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي تسبب الاحتباس الحراري.

فوائد الطاقة الحرارية الأرضية للبيئة

وقال مولر، رئيس البلدية، إنه من الأفضل البدء في تغيير نهج الطاقة اليوم بدلاً من تأجيله إلى الغد. وقال إنه لا يمكن للسكان الاعتماد على الوقود الأحفوري على المدى الطويل، وعليهم أن يتصدوا لتغير المناخ، وهم بحاجة إلى طاقة آمنة.

رؤية مستقبلية للطاقة في غيريتسريد

"وقال: "نريد أن نبقى في المستقبل. "لذا دعونا نبدأ المستقبل."