الطاقة الجديدة والمتجددة.. السبيل الآمن لتوفير الكهرباء.. ومواجهة شبح نفاذ البترول والغاز والفحم

الطاقة الشمسية فى صحراء مصر تعادل مليون برميل نفط
الرياح توفر طاقة تضارع المفاعلات النووية
مخترعون مصريون اكتشفوا طرقا لتوليد الكهرباء من الأمواج
نجح أكثر من باحث مصرى فى تحويل الطاقة المهدرة فى الأمواج إلى طاقة كهربائية، ومن هؤلاء "عبد الله زهران" هو طالب مصرى بالسنة النهائية فى كلية التعليم الصناعى جامعة سوهاج، استطاع أن يخترع جهازا لاستغلال أمواج البحر بتحويلها إلى أسمدة وإنتاج الكهرباء، حيث يعمل الجهاز على استخلاص طاقة إيجابية من أمواج البحر، مدركا أن مصر لها امتداد حوالى ألفى كيلو متر على شواطئ البحر الأحمر والمتوسط، وأنه يمكن استغلال كل هذه المساحة الشاسعة الموجودة فى أعمال نافعة فى العديد من الاتجاهات.
يقول عبد الله: "يسهم الجهاز بشكل كبير فى إنتاج الأسمدة التى يعانى المزارعون من نقصها وارتفاع أسعارها، وأيضا فى إنتاج الكهرباء للأماكن النائية، كما أنه يقلل استخدام الوقود الحفرى، ويسهم فى توفير الماء العذب الذى يصلح للزراعة والشرب، ويسهم فى ازدهار الصناعة، وخاصة الغذائية والكيماوية والتى تعتمد على الهيدروجين والأكسجين".
ويشار إلى أن الجهاز يستخدم فى المقام الأول لتوليد الكهرباء معتمدا على طاقه أمواج البحر، حيث يقوم الجهاز بامتصاص الحركة الترددية والاضطرابات التى تحدث فى البحار والمحيطات، ويقوم بإدخالها باستخدام آليات معينة على مولدات تقوم بتوليد الطاقة الكهربائية.
وللتغلب أيضا على المشكلات التى تحدث بسبب عدم انتظام الجهد والتردد للكهرباء المتولدة، فإنه يتم إدخال هذه للكهرباء على خلايا تحليل المياه المالحة باستخدام نظام خاص لهذا الغرض فيتم تحليل هذه المياه المالحة كهربيا إلى الهيدروجين والأكسجين.
وبالتالى يتم إنتاج الهيدروجين والأكسجين، ويستخدم الهيدروجين المنتج بثلاث طرق وهى كالتالى:
1- استخدام الهيدروجين لإنتاج طاقة كهربائية ثابتة الجهد والتردد، وينتج عن عمليات احتراق الهيدروجين عادم من بخار الماء العذب، وبذلك يعتبر مصدرًا لتحلية مياه البحار.
2- عند زيادة سرعة الأمواج يمكن تخزين الطاقة، وبالتالى إعادة استخدامها عندما تكون الطاقة المولدة من الأمواج أقل من الحاجة المطلوبة.
3- الاستفادة من إنتاج غاز "الأمونيا" الذى يدخل فى كثير من الصناعات كصناعة الأسمدة والكيماويات.
كما يشير "عبد الله" إلى أنه يتم الاستفادة من الأكسجين أيضا الذى يعتبر الشق الثانى من نتائج عملية التحليل الكهربى لمياه البحر فى الآتى:
1- ملء أسطوانات الأكسجين والتى تستخدم فى عمليات اللحام وفى المستشفيات.
2- فى صناعات الأغذية والكيماويات.
كما يخفف المشروع بشكل كبير الحمل عن محطات توليد الكهرباء، ويقلل من الانبعاثات الضارة الناتجة عنها، كما يقلل من استخدام الوقود الحفرى مثل "البترول والغاز الطبيعى" داخل هذه المحطات، ويسهم فى توفير الماء العذب الصالح للزراعة والشرب، ويسهم أيضا فى ازدهار الصناعة وخاصة الغذائية والكيماوية والتى تعتمد على الهيدروجين والأكسجين.
ويؤكد "عبد الله" أن جهازه مسجل كطلب براءة اختراع فى أكاديمية البحث العلمى والتكنولوجى بمصر، ويتمنى أن تستفيد مصر من هذا الجهاز، وخاصة أنه من المتوقع أن يسهم بشكل كبير فى إنتاج الأسمدة التى يعانى من نقصها، وارتفاع أسعارها الفلاحين وفى إنتاج الكهرباء للاماكن النائية وخاصة الساحلية... وغيرها.
كما توصل المهندس المصرى "يسرى السيد على مدكور" إلى اختراع وحدات لتحلية مياه البحر باستخدام طاقة الأمواج، وحصل على براءة اختراع من مكتب براءات الاختراع المصرى.
تتكون الوحدة المبتكرة من مرشح أسطوانى تحيطه خلايا أسطوانية مفرغة مثبت جانبها عوامات تحول طاقة الأمواج إلى أذرع تدفع الطلمبات الترددية المركبة أعلى الخلايا حتى يدخل الماء أعلى الخلية وينتشر على أرفف يتساقط الماء منها إلى القاع.
ويتم سحب الماء الأكثر ملوحة من أسفل الخلية إلى البحر ويسحب بخار الماء من قبة الخلية ويدفع ليتم تكثيفه بفعل الضغط الجوى خلال أنابيب مرنة إلى خزان التجميع العائم أو إلى الشاطئ.
وتتميز هذه الوحدات بأنها مصنوعة من خامات مقاومة للصدأ وأشعة الشمس كما أنها تعمل لفترات طويلة دون صيانة، بالإضافة إلى سهولة نقلها وتشغيلها، كما أنها تساعد فى حل مشاكل الطرق التقليدية المتبعة فى تحلية المياه حاليا.
وكان المهندس المصرى "عادل حسين عبد الحميد" قد نجح، فى وقت سابق، فى اختراع جهاز لتحلية المياه باستخدام نظام الأنابيب، الذى يعتمد على استخدام الأنبوب الزجاجى فى التحلية، باستخدام تقنية الترسيب الإلكتروستاتيكى، وهى تقدم طريقة مبتكرة أكثر سهولة، وتتلافى عيوب الطرق المتبعة فى تحلية المياه سواء بنظام التقطير أو بطريقة البلورة والتجميد أو التحلية باستخدام طرق الأغشية.
وبالنسبة لاستخدام الطاقة الكامنة فى قاع البحار والمحيطات فهو يشهد نشاطا علميا وبحثيا فى عدة دول على راسها ماليزيا، وما زال هذا الفرع لم نحرز فيه أى تقدم.
محطات للطاقة بكوم أمبو
يذكر أن مجلس الوزراء وافق منذ أشهر على الخطة الشمسية المصرية والتى تهدف لتأسيس محطات لتركيز الطاقة وفوتوفولتيه بقدرة 3500 ميجاوات بحلول عام 2027. وللبدء فى التنفيذ الجدى لهذه الخطة أمر الرئيس مرسى منذ أيام بتخصيص 3622 فدانًا، من أراضى الدولة بمركز كوم أمبو بمحافظة أسوان – مقر السد العالى، لصالح هيئة الطاقة الجديدة والمتجددة.
وبدوره يقول المهندس صلاح أبو عوف بهيئة الطاقة الجديدة والمتجددة والمسئول عن المحطة الجديدة بأسوان: العالم كله يتجه الآن إلى الطاقة الشمسية، فقد أعلنت اليابان أنها بحلول عام 2030 ستكون الطاقة الشمسية هى الطاقة الوحيدة للكهرباء، ومن أجل ذلك أعطت تحفيزات للمستثمرين لديها لاستخدام الطاقة الشمسية وبناء المحطات لتوليد الكهرباء.
وأكد د. صلاح أبو عوف -مدير إدارة الخلايا الضوئية بوزارة الكهرباء- عن مستقبل الطاقات المتجددة وكيف أنها ستلعب دورا كبيرا فى المستقبل، مما سيؤدى إلى مساهمة الطاقات المتجددة بالنسبة لإجمالى مصادر الطاقة فى العالم حوالى 50% منها 25% خلايا شمسية بحلول عام 2050، مشددا على أنه مع ازدياد الطلب على مصادر الطاقة بالمقارنة للمصادر التقليدية الحالية من البترول والغاز الطبيعى والفحم سوف يؤدى ذلك إلى احتمالات حدوث فجوة بين الإستهلاك والإنتاج مستقبلا.
كما أوضح عوف أن الإستراتيجية المصرية للطاقة المتجددة تهدف حاليا إلى مشاركة مصادر الطاقة المتجددة فى توليد الكهرباء بنسبة 20% من إجمالى الكهرباء المنتجة بحلول عام 2020 متضمنة 12% من طاقة الرياح و8% من الطاقة المائية بجانب الطاقة الشمسية.
وأضاف "عوف": أن الخطة الشمسية المصرية تهدف إلى تركيب 3500 ميجاوات من النظم الشمسية منها 2800 ميجاوات باستخدام تكنولوجيا الخلايا الفوتوفلطية، مؤكدا أن مجلس الوزراء قد وافق فى جلسته المنعقدة بتاريخ 6/6/2012 على دعم الصندوق بقيمة وفر الوقود المكافئ للطاقة المنتجة بسعر بيع الغاز الطبيعى إلى الصناعات كثيفة الاستهلاك للطاقة حتى يتسنى البدء فى تفعيل صندوق دعم الطاقة المتجددة وذلك لتغطية العجز بين سعر بيع الطاقة المولدة من مصادر الطاقة المتجددة ومتوسط تكلفة إنتاجها.
وبالنسبة لطاقة الرياح فقد اتخذت الوزارة الحالية خطوات جيدة تجاه إنشاء محطات لتوليد الكهرباء من الرياح، وصرح وزير الكهرباء والطاقة المهندس محمد إمام فى فبراير الماضى بأنه تم تخصيص 6700 كم مربع من الحكومة بقرار جمهورى لإقامة مشروعات لتوليد الكهرباء من طاقة الرياح ووضع العديد من التسهيلات أمام القطاع الخاص للاستثمار فى هذا المجال.
وأوضح أن الوزارة لديها الآن أطلس للرياح فى مصر للاسترشاد به فى تنفيذ تلك المشروعات بمناطق توزيع الرياح التى تذخر بها مصر منها مناطق بالسويس والبحر الأحمر.
وكشف "إمام" أنه سيتم أول مارس القادم طرح كراسة الشروط لمشروع جديد لمحطة رياح جهد 250 ميجاوات، مؤكدا أن إدخال القطاع الخاص فى مثل هذه المشروعات ليس معناه خصخصة وإنما هو منح القطاع الخاص حق انتفاع فقط وشراء الطاقة المنتجة من مشروعاته، موضحا أن قطاع الكهرباء لديه رؤية مستقبلية للتوسع فى مجال الطاقة المتجددة سواء الرياح أو الطاقة الشمسية.
أضاف الوزير أنه يتم حاليا تنفيذ محطة رياح قدرة 200 ميجاوات بمنطقة جبل
الزيت والمخطط تشغيلها فى إبريل 2014 بالتعاون مع ألمانيا, وبنك الاستثمار الأوروبى والمفوضية الأوروبية، وسيتم تنفيذ مشروعات رياح أخرى بإجمالى قدرات 1470 ميجاوات بمنطقة خليج السويس منها 250 ميجاوات بنظام المناقصات التنافسية.
وأكد "إمام" اهتمام قطاع الكهرباء بطاقة الرياح باعتباره جزءا من السياسة التى يتبعها القطاع لتنويع مصادر الطاقة من كافة المصادر المتجددة ضمن برنامج شامل لمساهمة القطاع الخاص بنسبة 67% من قدرات التوليد من طاقة الرياح والتى بلغت حتى الآن 550 ميجاوات ومن المتوقع أن تصل إجمالى تلك القدرات إلى 7200 ميجاوات عام 2020.
ولفت إلى طلب العروض الفنية والمالية لمناقصة إنشاء أول مزرعة رياح قدرة 250 ميجاوات فى مصر بنظام البناء والتشغيل والامتلاكB.O.O وذلك للشركات التى تأهلت للتنفيذ لاختيار أفضلها فنيا وماليا كخطوة أولى ضمن 6 قطع أراض يتم طرحها خلال الأشهر المقبلة بساحل البحر الأحمر لإنشاء 600 ميجاوات جديدة من طاقة الرياح بنظامl.p.p والمعروفة بنظام المشغل المستقل.
وقال المهندس إمام وزير الكهرباء والطاقة إن البنك المركزى أصدر الضمانة السيادية للمشروع التى تغطى إجمالى الاستثمارات اللازمة له وتكلفة التشغيل لمدة 6 أشهر والتى تبلغ 630 مليون دولار.