نناقش في هذا المقال الطاقة الحرارية الجوفية كواحدة من أهم مصادر الطاقات المتجدّدة للاستثمار فيها، مع إلقاء الضوء على مصادرها وأهم استخداماتها، إضافة إلى إيجابياتها وسلبياتها، وأخيراً التحديات وآفاق الاستثمار في هذه الطاقة في منطقتنا العربية.
ما هي الطاقة الجوفية
تصنّف الطاقة الجوفية Geothermal Energy بأنها أحد أشكال الطاقات المتجدّدة الموجودة في باطن الأرض، والناتجة عن الحرارة المخزنة في باطن الأرض. تمتاز بأنها ذات منشأ طبيعي بصورة كاملة.
مصادر الطاقة الجوفية
يتمثّل المصدر الرئيس للطاقة الحرارية في الصخور الموجودة في باطن الأرض التي تُعرف بصخور الماكما أو الصهارة، ويدخل في تركيبها مادتا السيليكون والأكسجين، وتكون ذات درجة حرارة مرتفعة، نتيجة عمليات الانحلال والانصهار للعناصر الموجودة في باطن الأرض، والتي ينتج عنها إشعاعات تولد درجات الحرارة المرتفعة.
إيجابيات الطاقة الجوفية وسلبياتها
على الرغم من المميزات التي تتصف بها الطاقة الحرارية من كونها مصدراً متجدداً، نظيفاً، لا ينضب، إلا أن ذلك لا يعني أنها مصدر للطاقة يخلو من السلبيات. نناقش في هذه الفقرة أهم الإيجابيات والسلبيات التي تتصف بها الطاقة الجوفية الناتجة عن حرارة الأرض المتجمعة في التربة، والصخور الموجودة في باطن الأرض.
الإيجابيات
- مصدر طاقي متجدد ودائم على مدار العام.
- مصدر مستقر وموثوق للطاقة لا يتأثر بالتقلبات المناخية.
- مصدر نظيف ببنية تحتية خالية الانبعاثات، ولا تحتاج لمساحات كبيرة.
- مصدر محليّ بصورة كاملة.
- مصدر للطاقة بإمكانات هائلة.
السلبيات
- تتسبب في انطلاق كميات كبيرة من غازات الدفيئة المحبوسة في باطن الأرض، إن لم يتم توخي الحذر.
- تعتمد استدامتها على كفاءة الاستخدام للمخزون في باطن الأرض.
- تعدّ ذات تكلفة أولية مرتفعة.
- قد تتسبب في كوارث بيئية كالزلازل -على سبيل المثال- في بعض الحالات.
استخدامات الطاقة الجوفية
تتنوع استخداماتها بين توليد الكهرباء، وتسخين المباني وتبريدها، ولكن تتحدّد هذه الاستخدامات بعاملين أساسيين هما: درجة الحرارة وتدفق السوائل.
درجة الحرارة المنخفضة
- تستخدم لأغراض حرارية في العمليات الصناعية والزراعية.
- تستخدم في أنطمة التدفئة والتبريد.
- تستخدم في توليد الماء الساخن المحلي.
درجة الحرارة المتوسطة
- تستخدم لأغراض التدفئة في القطاعات الخدمية والصناعية والسكنية بصورة رئيسة.
- تستخدم في توليد الكهرباء في المرتبة الثانية.
درجة الحرارة المرتفعة
- تستخدم في توليد الكهرباء من بخار الماء.
- تستخدم أيضاً في أنظمة التسخين التي تحتاج إلى درجات حرارة عالية.
طريقة استخراج الطاقة الجوفية
تعد مسألة استخراج الطاقة الجوفية عملية معقدة، وتحتاج إلى معدات وأجهزة معينة مصممة خصيصاً لهذا الغرض. تمرّ هذه العملية بثلاثة مراحل رئيسة:
- مرحلة الحفر والاستخراج: تبدأ العملية بتحديد موقع المياه الساخنة في باطن الأرض بدقة، ثم البدء بعمليات الحفر في هذه المواقع.
- مرحلة الاستخراج: يتم في هذه المرحلة إدخال مجسات أنبوبية الشكل، تحتوي سائلاً مائياً أو سائلاً مضاداً للتجمد، يتم سحبه صعوداً ونزولاً باتجاه باطن الأرض، مع تسخين درجة حرارة السائل بداخله وتوجّه المضخات إلى حيث توجد الحرارة الجوفية.
- مرحلة التوليد: تبدأ في هذه المرحلة عملية توليد الكهرباء، ومن الأفضل أن تبنى محطات الحرارة الأرضية فوق الخزانات الأرضية من أجل جمع الماء والبخار، الذي يتم فصلهما في معظم الحالات، وتحويلها إلى طاقة ميكانيكية باستخدام توربين يحول البخار المتولد إلى طاقة حرارية.
التحديات أمام استغلال الطاقة الجوفية في المنطقة العربية
تتميز الطاقة الحرارية بإمكانات هائلة، يحتاج الفوز بها إلى التغلب على التحديات التي ما تزال تواجه استغلال هذا النوع الجديد للطاقة.
يتمثل التحدي الرئيسي في التكاليف الباهظة للمراحل الأولى للعمل، المتركزة على استكشاف المواقع الصحيحة للحرارة الجوفية، ثم الحفر فيها والتي تتطلب تقنيات متطورة، إذ إن عمليات الحفر الخاطئة يترتب عليها تكاليف باهظة، يصعب تعويضها في الكثير من الحالات.
الطاقة الجوفية وأثرها البيئي والمجتمعي
تنطوي الطاقة الجوفية باعتبارها مصدراً نظيفاً ومتجدّداً على فوائد جمة على المستوى البيئي كباقي مصادر الطاقات المتجدّدة، ولكن يُضاف إلى تأثيرها الإيجابي على البيئة، دورها الهام في تحقيق الأمن الغذائي الذي يعد مشكلة رئيسة، تهدد العديد من الدول في منطقتنا العربية.
1- التأثير البيئي
تسبب الطاقة الجوفية تلوثاً بيئياً بنسبة أقل مقارنة بالوقود الأحفوري من ناحية غازات الدفيئة التي تنتجها في عمليات الحفر لاستخراج الطاقة الجوفية دون استخدام الوقود الأحفوري، وتطلق حقول الطاقة الحرارية سدس النسبة التي تنتجها محطات الغاز الطبيعي من غاز ثاني أكسيد الكربون. إضافة إلى استهلاكها لكميات ماء أقل مقارنة بمحطات الطاقة التقليدية، وتتيح الفرصة لإعادة ضخ الماء المستخرَج من الأرض واستخدامها في توليد الطاقة بصورة نظيفة للبيئة.
اقرأ أيضا الطاقة الهيدروجينية بديلاً للوقود الأحفوري
2- التأثير المجتمعي
تعد الطاقة الجوفية المحلية المستدامة كنزاً ثميناً على الدول أن تستثمر فيه لما يعود بفائدة عظيمة على مشكلة الأمن الغذائي، التي تعد إحدى المشكلات الرئيسة في البلدان النامية على مستوى التصنيع والإنتاج.
يمكن استخدام الحرارة الجوفية في أغراض عديدة تتعلق بالشأن الغذائي من حيث التصنيع والإنتاج، إضافة إلى التخزين. كما أنها يمكن أن تساعد في حل مشاكل زراعية عديدة، تتعلق بالتدفئة بصورة رئيسة
مستقبل الاستثمار في الطاقة الجوفية في الأردن والمنطقة العربية
تمتاز المنطقة العربية بغناها بالخزانات الجوفية الحرارية، والتي تعد في غالبيتها ذات درجات حرارة منخفضة ومتوسطة، ما عدا عدد قليل منها ذات درجات حرارة مرتفعة موجودة في تركيا واليمن وإيران.
تمتاز الأردن بغناها بخزانات الطاقة الجوفية في معظم مناطقها ولكن أغلبها منخفضة الحرارة، مع حرص الحكومة الأردنية المستمر على حفر آبار عميقة، للوصول إلى خزانات جوفية ذات درجة حرارة مرتفعة، بهدف الاستثمار فيها واستخدامها في توليد الكهرباء إلى جانب طاقتي الشمس والرياح التي تشتهر المملكة بتوفرهما.
اقرأ عن الطاقة النظيفة في الأردن والعالم العربي
ختاماً، يعد الاستثمار في الطاقة الجوفية والاستفادة من إمكاناتها الضخمة بخطواته الأولى في منطقتنا العربية بسبب ضعف الإمكانيات والميزانية، إذ إن الاستغلال الصحيح يتطلب الاستعداد المناسب والتهيئة المسبقة لجميع المتطلبات. شاركنا في التعليقات عن الخطوات التي يتخذها بلدك في الاستثمار في هذا المصدر الطاقي المتجدّد.
