دور الطاقة الحرارية الجوفية في التخفيف من تغير المناخ

يُشار بمصطلح تغير المناخ (بالإنجليزية: Climate change) إلى تلك الظاهرة التي تتسم بتغير أنماط الطقس المعتادة، في منطقةٍ ما، على مدى فترة طويلة من الزمن، ومن الأمثلة على هذه التغيرات تلك التي يتعرض لها كلُ من الهطول المطري ودرجات الحرارة، وتنجم ظاهرة التغير المناخي عن الأنشطة البشرية التي يصدر منها غازات الاحتباس الحراري (غازات الدفيئة)، التي تتراكم في الغلاف الجوي لكوكب الأرض، وتحبس حرارة الشمس فيه، مثل حرق الوقود الأحفوري لتوليد الطاقة، الذي يُطلق كمياتٍ كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون، تُساهم في رفع متوسط درجة الحرارة العالمية، بالإضافة إلى عددٍ من التبعات الكارثية المرتبطة بهذا الارتفاع، مثل وقوع الوفيات، وتفشي الأمراض، وتهديد الأمن الغذائي، والظروف المناخية المتطرفة، وارتفاع مستوى سطح البحر، وانقراض أنواع من الكائنات الحية،[١][٢] وبسبب التأثيرات الجسيمة لتوليد الطاقة من خلال حرق الوقود الأحفوري، فقد ظهرت دعواتٌ وتوجهاتٌ للاعتماد على مصادر طاقة نظيفة تصدر انبعاثات أقل، مثل الطاقة الحرارية الجوفية (بالإنجليزية: Geothermal energy)، والتي تُعرف على أنها شكلٌ من أشكال الطاقة المتجددة، والتي تنتج عن الحرارة التي تولدها التفاعلات الكيميائية التي تحصل في اللب الداخلي (النواة الداخلية) للكرة الأرضية، على مدار مليارات السنين من الزمن، وتنتقل هذه الطاقة من مكانها العميق الذي نشأت فيها إلى مواقع في الكرة الأرضية يُمكن للبشر استخراجها منها، وتوظيفها في توليد الطاقة الكهربائية، ولأغراض التدفئة والتبريد وغيرها،[٣][٤] أما عن دور الطاقة الحرارية الجوفية في التخفيف من تغير المناخ، فنتناول أبرز جوانبه في النقاط التالية:[٥][٦]

  • عند مقارنة الطاقة الحرارية الجوفية بالطاقة التي يتم توليدها من خلال حرق الوقود الأحفوري، وتُسبب انبعاثات لغازات الدفيئة، نجد أنّ الطاقة الحرارية الجوفية هي طاقة متجددة ونظيفة، ولا ينبعث منها أيٌ من غازات الدفيئة التي تؤدي إلى التغير المناخي، ولهذا فإن الاستعاضة عن الوقود الأحفوري بالطاقة الحرارية الجوفية يُقلل من نسب الغازات الضارة المنبعثة، وبالتالي يُساهم في الحد من ظاهرة تغير المناخ.
  • يمكن توليد الطاقة الحرارية الجوفية، لاستخدامها في أغراض تبريد وتدفئة المباني، من خلال المضخات الحرارية الأرضية؛ فدرجة الحرارة الجوفية ثابتة في معدلاتها، وتتراوح من 10 إلى 15.5 درجة مئوية تقريبًا، وفي الأيام الباردة، يتم إطلاق الماء، أو أي سائل آخر، في أنابيب يتم دفنها تحت الأرض في عمق يصل إلى 3 -91 مترًا تقريبًا، ويقوم السائل بامتصاص الحرارة الجوفية، ثم يتم ضغط هذا السائل بمضخة حرارية، وبالتالي إطلاق الحرارة التي تمّ امتصاصها في قنوات ومجاري الهواء في المباني، أما في الأيام الحارة، فيتم عكس العملية؛ حيث يتم سحب الهواء الساخن من المباني، ونقله بواسطة أنابيب التبريد إلى جوف الأرض.
  • من الطرق الأخرى لتوليد الطاقة الحرارية الجوفية الاعتماد على المحطات المتخصصة بهذا النوع من الطاقة، والتي تقوم بسحب السوائل من الخزانات الجوفية (الخزانات تحت الأرض) إلى سطح الأرض، من أجل إنتاج البخار، الذي يتم استخدامه في هذه المحطات لتشغيل التوربينات المسؤولة عن توليد الطاقة الكهربائية، للاستفادة منها في مختلف الأغراض.


الحد من تغير المناخ باستخدام الطاقة الحرارية الجوفية بحلول 2050

يُشير أحد التقارير المنشورة من قبل وزارة الطاقة الأمريكية (بالإنجليزية: United States Department of Energy) إلى أنّ الاعتماد الفعلي على الطاقة الحرارية الجوفية يمكن أن يساهم، بحلول العام 2050، في الحد من التغير المناخي، وذلك لسببٍ أساسي؛ ألا وهو خلو مصدر الطاقة هذا من انبعاثات الكربون الضارة، ويرد في التقرير أيضًا أنّ التوجه لتوليد الطاقة الحرارية الجوفية سيساهم في الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، الناتجة عن أغراض التبريد والتدفئة، بما يتجاوز 1,250 مليون طن متري، بالإضافة إلى الحد من انبعاثات هذه الغازات الناتجة عن قطاع الكهرباء بما يصل إلى أكثر من 500 مليون طن متري، والتخلص من هذه النسب لهذه الانبعاثات يساوي التخلص من 26 مليون سيارة، تسير في الطرقات سنويًا، وينجم عنها نفس كمية الانبعاثات.[٧]


إيجابيات وسلبيات الاعتماد على الطاقة الحرارية الجوفية

الطاقة الحرارية الجوفية مثلها مثل أي مصدرٍ للطاقة؛ حيث تمتلك إيجابيات وسلبيات، وفيما يلي استعراضٌ لأهم تفاصيلها:[٨]


إيجابيات الطاقة الحرارية الجوفية

من أبرز إيجابيات الطاقة الحرارية الجوفية ما يلي:

  • عند مقارنة الطاقة الحرارية الجوفية بمصادر الطاقة المتجددة الأخرى، نجد أنها هي الأكثر فاعلية؛ فهي متوافرة على مدار العام، ويمكن أن تلبي الطلب المتزايد على الكهرباء.
  • تُنتج محطات توليد الطاقة الحرارية الجوفية انبعاثات صفرية، مما يجعلها صديقة للبيئة ومستدامة، على عكس محطات توليد الطاقة بالوقود الأحفوري، التي تُنتج انبعاثات الكربون، وغيره من الغازات الضارة.
  • تُساهم الطاقة الحرارية الجوفية في التقليل من الحاجة لاستيراد النفط لاستخدامه في توليد الطاقة الكهربائية.


سلبيات الطاقة الحرارية الجوفية

على الرغم من الإيجابيات الكثيرة للطاقة الحرارية الجوفية، ودورها في مواجهة التغير المناخي، إلا أنّ لها عددًا من السلبيات، وهي كالتالي:

  • صحيح أنّ الطاقة الحرارية الجوفية لا تصدر عنها أي انبعاثات، لكن حفر سطح الأرض للوصول إليها يتسبب بانبعاث الغازات المخزنة في الأرض، وانطلاقها في الغلاف الجوي.
  • هناك علاقة بين حدوث الزلازل ومحطات الطاقة الحرارية الجوفية، التي تدفع المياه إلى القشرة الأرضية، لتوسعة الشقوق فيها من أجل الوصول إلى كميات أكبر من الطاقة الحرارية الجوفية؛ الأمر الذي قد يزيد من احتمالية حدوث الزلازل.
  • على الرغم من أنّ الطاقة الحرارية الجوفية لا تكلف شيئًا لتوليدها من الأساس؛ غير أنّ تكلفة إنشاء محطات هذه الطاقة باهظة جدًا.


المراجع

  1. ↑ change describes a change,in the past 20 years. "A Guide to Climate Change for Kids", climatekids.nasa, Retrieved 13/2/2023. Edited.
  2. ↑ is the link between,temperature has increased by 1C. "Fossil fuels and climate change: the facts", clientearth, Retrieved 13/2/2023. Edited.
  3. ↑ "WHAT IS GEOTHERMAL ENERGY? HOW DOES IT WORK?", twi-global, Retrieved 13/2/2023. Edited.
  4. ↑ "Harnessing the Heat Beneath Our Feet: Geothermal Energy", kids.frontiersin, Retrieved 13/2/2023. Edited.
  5. ↑ from below the earth's,gases that cause climate change. "Geothermal", eesi, Retrieved 13/2/2023. Edited.
  6. ↑ power plants draw fluids,flash steam, and binary cycle. "Electricity Generation", energy, Retrieved 13/2/2023. Edited.
  7. ↑ "Geothermal Energy’s Role in Addressing the Climate Crisis", energy, Retrieved 13/2/2023. Edited.
  8. ↑ "Geothermal Energy: A Climate Change Solution?", ourfootprintja, Retrieved 13/2/2023. Edited.