حلول المناخ: نوعان من طاقة المحيط يتقدمان بخطى ثابتة قبالة سواحل أوريغون

في صباح يوم غائم في أواخر شهر أغسطس، كان بيرك هيلز على متن قارب على بعد ميل واحد من ساحل وسط ولاية أوريغون يشير إلى شاطئ رملي على طول الخط الساحلي الحرجي. قال أستاذ علم المحيطات في جامعة ولاية أوريغون إن الكابلات البحرية من أول موقع كبير لاختبار طاقة الأمواج في الولايات المتحدة الأمريكية ستتصل باليابسة - وفي نهاية المطاف بشبكة الكهرباء المحلية.

وقال: "هذه هي أعلى طاقة موجية - وربما أكثرها نشاطًا - من أي من مواقع الاختبار هناك"، حيث هزت الأمواج العالية المعروفة بقصفها لساحل أوريغون القارب.

تتشكل المياه الساحلية في ولاية أوريغون لتكون مفتاح التقدم في شكلين من أشكال الطاقة المتجددة: طاقة الأمواج وتوربينات الرياح التي تطفو. وتعد الطريقة التقليدية لإنتاج الكهرباء سببًا رئيسيًا لتغير المناخ، لذا فإن البدائل النظيفة هي المفتاح لمعالجة هذه المشكلة.

لا تزال طاقة الأمواج في مرحلة مبكرة مقارنة بالرياح العائمة، ولكن قد تكون الإمكانات كبيرة. فوفقًا للمختبر الوطني للطاقة المتجددة، فإن الطاقة البحرية، وهو مصطلح يستخدمه الباحثون للإشارة إلى الطاقة المولدة من المد والجزر والتيارات والأمواج، هي أكبر مورد للطاقة غير مستغل في العالم. أعلنت إدارة بايدن يوم الاثنين أنها ستستثمر أكثر من 112 مليون دولار لتعزيز تصميم وتصنيع واختبار أجهزة طاقة الأمواج.

أما العمل على توربينات الرياح العائمة فهو في مرحلة متقدمة، ولكنه لا يزال في بدايته ويواجه مقاومة.

الطريقة الوحيدة لبناء طاقة الرياح البحرية على الساحل الغربي هي استخدام توربينات عائمة. قال مارك سيفري، وهو مهندس أبحاث في مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني الذي يعمل على معالجة التحديات التي تواجه تطوير طاقة الرياح البحرية في الولايات المتحدة، إن المحيط عميق للغاية بحيث لا يمكن تثبيت التوربينات التقليدية في قاع البحر.

وحتى الآن، لا يوجد حتى الآن سوى عدد قليل من المصفوفات البحرية العائمة في جميع أنحاء العالم، ومعظمها مشاريع تجريبية صغيرة في أوروبا والصين، تختبر هذه التكنولوجيا لتمهيد الطريق لمشاريع أكبر. وأكبر هذه المشاريع هو مشروع Hywind Tampen، وهو عبارة عن 11 توربيناً لتزويد حقول النفط والغاز في بحر الشمال النرويجي بالكهرباء. لم يتم بعد بناء الرياح العائمة في الولايات المتحدة.

منحت ولاية كاليفورنيا أول عقود إيجار على الإطلاق في الولايات المتحدة لتطوير مزارع رياح عائمة على نطاق تجاري في عام 2022. وأصدرت الحكومة الفيدرالية أول عقد إيجار بحثي للرياح البحرية العائمة في البلاد لولاية ماين في أغسطس/آب، وسيتم بيع عقد الإيجار التجاري في ولاية أوريغون الشهر المقبل. هذه هي المناطق التي تهب فيها الرياح بسرعة وبقوة، مما يعني أن التوربين الواحد يمكن أن يولد طاقة كهربائية أكثر من المناطق التي لا تكون فيها الرياح قوية.

في ولاية أوريغون، تسلط معارضة القبائل والصيادين وسكان المناطق الساحلية الضوء على بعض التحديات التي تواجه الطاقة المتجددة في المناطق البحرية.

وتتوجه المعارضة إلى حد كبير إلى خطط الحكومة الأمريكية لإنشاء توربينات رياح عائمة في منطقتين تغطيان 305 أميال مربعة (790 كيلومتر مربع) قبالة الساحل الجنوبي لأوريغون.

تقع المنطقتان اللتان حددهما مكتب إدارة طاقة المحيطات، أو BOEM، على بعد 32 ميلاً (52 كيلومتراً) قبالة ساحل خليج كوس و18 ميلاً (29 كيلومتراً) من مدينة بروكينجز الصغيرة، بالقرب من خط ولاية كاليفورنيا.

ويشعر البعض في تلك المجتمعات المحلية بالقلق من أن البناء سيضر بالحياة البحرية والموائل البحرية والمناطق المهمة ثقافيًا ومناظر المحيط. وفي حين أن مناطق الرياح تبعد أميالاً عن اليابسة، فإن الأضواء المستخدمة لإضاءة التوربينات ليلاً ستكون مرئية من الشاطئ، وفقاً لمحاكاة بصرية أجراها مكتب إدارة الطاقة والبيئة.

ستطلب مقاطعتان ساحليتان من الناخبين في نوفمبر/تشرين الثاني ما إذا كانوا يعارضون تطوير الرياح البحرية العائمة. ورفعت القبائل الكونفدرالية لهنود كوس وأومبكوا السفلى وسيوسلاو - التي ترتبط ثقافتها بالمحيط - دعوى قضائية ضد الحكومة الفيدرالية قبل بيع الإيجار القادم.

ويقول مكتب إدارة الطاقة والبيئة إنه تواصل مع القبائل. لكن القبائل في ولاية أوريغون وكاليفورنيا أعربت عن إحباطها مما تقول إنه نقص في التشاور.

قال جون أوغان، المدير التنفيذي للموارد الطبيعية لقبيلة كوكيل الهندية على ساحل أوريغون الجنوبي، إن أعضاء القبيلة خلال الاجتماعات مع الحكومة الفيدرالية "تم التحدث معهم دون أن يتم الرد على قضايانا أو مخاوفنا أو طلباتنا للحصول على معلومات بطريقة موضوعية".

وأضاف: "لدينا مواقع مقدسة، لن يرى أفراد القبيلة غروب الشمس بنفس الطريقة التي رأوها منذ أكثر من 10,000 سنة على الإطلاق."

لم يثير موقع اختبار طاقة الأمواج في ولاية أوريغون مقاومة مماثلة. وقد عزا هاليس، الأستاذ في ولاية أوريغون الذي يعمل ككبير العلماء في الموقع، ذلك إلى عمل الباحثين مع الصيادين لتحديد الموقع في وقت مبكر من عملية التصريح.

وتسمح مواقع اختبار طاقة الأمواج للشركات بنشر الأجهزة التي صممتها في بيئة واقعية لمعرفة مدى نجاحها. وفي حين أن موقع PacWave South في ولاية أوريغون ليس أول موقع اختبار لطاقة الأمواج المتصلة بالشبكة في البلاد - حيث تمتلك البحرية الأمريكية موقعًا في هاواي - إلا أنه سيكون أول موقع متصل بالشبكة القارية الأمريكية.

على الصعيد العالمي، هناك ما يقرب من 40 مشروعًا تشغيليًا متصلًا بالشبكة من مشاريع الطاقة البحرية المتصلة بالشبكة، وفقًا لبوابة بيانات PRIMRE التي طورتها ثلاثة مختبرات وطنية نيابة عن وزارة الطاقة الأمريكية. بعضها يتمايل مثل العوامات أو يجلس على قاع البحر. وبعضها يشبه توربينات الرياح المغمورة.

ومع إمكانية ارتفاع الأمواج إلى 20 قدمًا (6 أمتار) في موقع الاختبار في أوريغون في فصل الشتاء، يقدر هيلز أن تبلغ سعة الذروة 20 ميغاواط - ما يكفي لتزويد حوالي 2000 منزل بالطاقة.

أحد الأسباب التي تجعل طاقة الأمواج لا تزال في مراحلها الأولى ولا تزال غير قادرة على منافسة طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية هو أنه من الصعب على الشركات تطوير مشاريع يمكنها تحمل أقسى ظروف المحيط حيث تكون الأمواج أو التيارات هي الأقوى، ثم تحويل هذه الحركة إلى كهرباء بكفاءة وبأسعار معقولة.

وقال هاليس: "جزء كبير من هذه العملية هو القدرة على البقاء في البحر، نحن نضع أجهزة مصنوعة من المعدن في المياه المالحة. إنها تولد الكهرباء. والقدرة على القيام بذلك دون التعرض للتآكل الشديد هو أمر شديد الخطورة."

وقال إن على الشركات أيضاً أن تأخذ بعين الاعتبار كيفية تأثير الأجهزة على الحياة البحرية. حيث تكثر الحيتان الرمادية وأسود البحر والفقمات والطيور البحرية على ساحل ولاية أوريغون.

تعمل حاكمة ولاية أوريغون تينا كوتيك على تخفيف التوترات بشأن تطوير طاقة الرياح في ولايتها، وأقرت بأن عملية الحكومة الفيدرالية لتطويرها "لم تبدأ على النحو الصحيح". لكنها قالت إن الولاية يجب أن تستكشف خيارات الطاقة المتجددة - بما في ذلك الرياح البحرية العائمة - من أجل تحقيق أهدافها المناخية.

"في أوريغون، نحن نعمل في أوريغون من أجل الحصول على كهرباء نظيفة، كهرباء نظيفة بنسبة 100% بحلول عام 2040. وهذا يعني أن ما نقوم به الآن، علينا أن نفعل المزيد منه، وعلينا أن نضع خيارات جديدة على الطاولة. وهذا يعني أن طاقة الرياح العائمة في عرض البحر كخيار محتمل."

"هذه فرصة. كما أنها تحدٍ أيضاً، ولكن علينا أن نحاول."