تضاهى ناطحات السحاب.. العالم يدخل عصر توربينات الرياح العملاقة قريبًا وشبح انهيار الموانئ يهددها

تشهد صناعة التوربينات تطور سريع ومتلاحق، مع تحول دول العالم نحو استخدام مصادر الطاقة الجديدة والمتجددة، وعلى رأسها طاقة الرياح، حيث تقوم التوربينات بتحويل طاقة الرياح إلى طاقة ميكانيكية ومن ثم إلى كهربائية.

تطور سريع 

ووسط هذا التطور السريع، يستعد العالم خلال الأشهر القادمة لتدشين جيل جديد من التوربينات البحرية العملاقة، تضاهى المبانى الشاهقة حول العالم، امتدادًا لطفرة بدأت فى أحجام توربينات الرياح منذ أوائل العقد الأول من القرن الـ 21، سواء من حيث الارتفاع أو طول اشفرات، بما يسهم فى توليد المزيد من الكهرباء.

يتنافس هذا الجيل من توربينات الرياح على لقب الأطول عالميًا، بعدما أصبح من الممكن أن يتجاوز ارتفاع أطول التوربينات 200 متر، وقد تصل تكلفة التصنيع والتركيب إلى أكثر من 12 مليون دولار.

توربينات عملاقة 

اتجاه الشركات لتطوير أكبر توربينات الرياح البحرية، فسرته أستاذة الأرصاد الجوية وعلوم البيئة، الباحثة المتخصصة في طاقة الرياح وتغير المناخ بجامعة ديلاوير، كريستينا آرتشر، بأنه كلما زاد القطر؛ ارتفعت القدرة على توليد الكهرباء من الرياح، ومن ثم إذا ضاعفت القطر، فسنحصل على ضعف الكهرباء 4 مرات.. وهذا حافز كبير لجعل الشفرات أطول.

ووفقًا لـ'آرتشر'، هناك بعض العوامل الأخرى الداعمة لهذه الفكرة، منها أن الرياح تصبح أقوى كلما ارتفعنا في الغلاف الجوي، وإذا كان بإمكان التوربين الوصول إلى ارتفاع أعلى، فسوف يلتقط رياحًا أسرع، ويمثل ذلك حافزًا لصنع توربينات أطول وذات قطر أكبر.

من بين الأسباب الأخرى، أن بناء التوربينات في بيئة بحرية قاسية أمر معقد ومكلف، ومن الأفضل بناء توربين ضخم واحد بدلًا من توربينين أصغر، حتى لو كانت السعة الإجمالية للتوربينات الصغيرة هي نفسها للتوربينات الضخمة، بحسب 'آرتشر'.

شاركتها الرأى الأستاذة بكلية سيبلي للهندسة الميكانيكية والفضائية بجامعة كورنيل، ريبيكا بارثيملي، إن سرعة الرياح تتزايد كلما ارتفعنا في الغلاف الجوي (إلى حد ما)، وتتناسب الكهرباء المنتجة مع منطقة مسح الدوار.

وتتفق بارثيملي مع رؤية الشركات بأن الأكبر هو الأفضل، موضحة أن الأساسات والبنية التحتية باهظة الثمن؛ لذا يجب أن تكون التوربينات ضخمة لإبقاء التكاليف منخفضة، وفق تصريحاتها لمنصة الطاقة.

كما أشارت إلى أن الرياح البحرية باتت أكثر تنافسية في الأسعار -حاليًا- مقارنة بمصادر توليد الكهرباء الأخرى؛ بفضل أحجامها والابتكارات التكنولوجية الأخرى.

بالإضافة إلى ذلك، أوضحت بارثيملي أن هناك تحولًا هائلًا يحدث لاستبدال محطات توليد الكهرباء منخفضة الكربون بمحطات الكهرباء القديمة، وأملًا في مواكبة الطلب المتزايد على الكهرباء، وهذا يتطلب توليد كهرباء من الرياح على نطاق واسع.

البنية التحتية للموانئ

تعتقد كبريات الشركات الأوروبية والصينية أنه بإمكانها تصنيع توربينات تفوق طول برج إيفل البالغ 330 مترًا، غير أن زيادة حجم توربينات الرياح، خلال السنوات الأخيرة، إلى إثارة مخاوف مما إذا كانت البنية التحتية للمواني والطرق السريعة والسفن المستخدمة لتركيب التوربينات في البحر قادرة على التأقلم، وعلى الرغم من ذلك؛ فقد بات عصر التوربينات العملاقة وشيكًا.

أكبر توربينات الرياح 

أكبر توربينات الرياح، طورته شركة 'مينغ يانغ سمارت إنرجي'، وهي شركة صينية مصنعة لتوربينات الرياح، وما زال طراز 'ماي إس إي 16.02-242' الجديد قيد الإنشاء، ومن المتوقع أن يدخل الخدمة بحلول عام 2026.

وسيبلغ ارتفاع طراز هذا التوربين 264 مترًا، في حين سيصل طول الشفرات إلى 118 مترًا، وقطر الدوار نحو 242 مترًا، وسيتميز بسعة تبلغ 16 ميغاواط، بحيث يمكن للتوربين الواحد تشغيل 20 ألف منزل خلال دورة حياته البالغة 25 عامًا.

أما توربين 'إس جي 14-236 دي دي' فهو الخطوة التالية لشركة سيمنس جاميسا نحو هدف إنتاج كهرباء نظيفة، ويتميز التوربين بقدرة 14 ميغاواط، ودوار قطره 236 مترًا، أما طول الشفرات فيصل طول كل منها إلى 115 مترًا، ويسمح ذلك بزيادة إنتاج الكهرباء السنوية بنسبة تتجاوز الـ30% مقارنة بالنماذج السابقة.