ابتكار مستدام.. أول محطة طاقة أسموزية في آسيا لتوليد الكهرباء 24 ساعة يوميًا بدون انبعاثات

البيئة والمناخ

(أبين الآن) متابعات خاصة

في أغسطس الماضي، شغّلت اليابان أول محطة طاقة أسموزية في آسيا بمدينة فوكوكا، تعمل المحطة على مدار 24 ساعة يوميًا في مجمع لتحلية مياه البحر على الساحل الشرقي للمدينة، مولدةً الكهرباء باستخدام عملية الأسموزة الطبيعية.
تعد هذه المحطة الثانية من نوعها عالميًا والأولى في آسيا بمثل هذا الحجم، وتقع بجانب مضخات تحول مياه البحر إلى مياه صالحة للشرب لمئات الآلاف من السكان.

كيف تعمل الطاقة الأسموزية
يركز فريق كينجي هيروكاوا، مدير مركز تحلية مياه البحر بوكالة مياه فوكوكا، على الجمع بين المياه والطاقة بشكل عملي، وتحويل المياه المالحة المتبقية من التحلية إلى كهرباء ثابتة.
تستند العملية إلى الأسموزة، وهي حركة الماء من محلول ملحي مخفف إلى محلول أكثر ملوحة عبر حاجز انتقائي.
وعندما يعبر الماء الحاجز، يتولد ضغط على الجانب الأكثر ملوحة يمكن استخدامه لتدوير التوربين.
يفصل غشاء رقيق بين المياه المعالجة والمياه فائقة الملوحة القادمة من محطة التحلية، مما يزيد الضغط المتاح لتشغيل التوربين.
ووفقًا للبروفيسورة ساندرا كنتيش من جامعة ملبورن، فإن استخدام المياه فائقة الملوحة يزيد من فرق تركيز الملح وبالتالي الطاقة المتاحة.

إنتاج الطاقة والفوائد
تبلغ القدرة الصافية للمحطة نحو 110 كيلووات، أو ما يقارب 880 ألف كيلووات ساعة سنويًا، مع معدل تشغيل يقارب 90%.
معظم هذه الكهرباء تغذي محطة التحلية نفسها، وأي فائض يغطي استهلاك مئات المنازل في المدينة.
وبما أن المحطة لا تستخدم غلايات أو حرائق، فإن توليد الكهرباء يتم دون أي انبعاثات مباشرة من ثاني أكسيد الكربون.
كما أن استمرارية تدفق المياه تضمن إنتاج الكهرباء على مدار الساعة، بخلاف الطاقة الشمسية أو الريحية التي تتأثر بالطقس وضوء النهار.

تحديات وتطورات
واجهت محطات الأسموزة السابقة صعوبة في تحقيق إنتاج صافي عند التوسع، بسبب فقد الطاقة في المضخات والاحتكاك داخل الوحدات، بالإضافة إلى مشكلة انسداد الأغشية، لكن التطورات الحديثة حسّنت كفاءة المضخات والغشاء، وقلّلت من الفاقد الداخلي للطاقة.

أين يمكن تطبيق هذه التقنية
ربط محطات التحلية بوحدات أسموزة يُنشئ حلقة عملية لتحويل المياه المالحة المتبقية إلى كهرباء، مع تقليل خسائر المضخات والتخلص من الملح بطريقة آمنة.
وأشار البروفيسور أكيهيكو تانييكا إلى أن المحطة اليابانية يمكن أن تكون نموذجًا عالميًا، خصوصًا في المصبات، الدلتا والمجاري الساحلية التي يمكن مراقبة البيئة فيها.

المستقبل القريب
تشير الدراسات إلى أن تحسين المواد والغشاء الداخلي للمحطات سيزيد من كفاءة الضغوط وتدفق المياه.
وقد تركز التوسعات المستقبلية على محطات التحلية الكبيرة في أستراليا، إسبانيا، الشرق الأوسط وكاليفورنيا، حيث يمكن تحويل المياه المعالجة والمياه المالحة إلى كهرباء بشكل مستدام وفعال.