هل يمكن للبرتغال تخزين الطاقة تحت الأرض؟

يدرس باحثون من جامعة نوفا لشبونة وجامعة لشبونة ما إذا كان يمكن استخدام الصخور المسامية في أعماق الأرض لتخزين فائض الكهرباء المتجددة على شكل هواء مضغوط.

في السيناريو الأكثر ملاءمة الذي قاموا بنمذجته، يمكن لخزان واحد تحت الأرض تخزين ما يصل إلى 1 تيراواط ساعة من الطاقة، وهو ما يكفي للاقتراب من استهلاك بعض المدن البرتغالية المتوسطة الحجم.

تبدو الفكرة مستقبلية، لكن تخزين طاقة الهواء المضغوط كان موجودًا بأشكال مختلفة منذ السبعينيات. ما يستكشفه البحث البرتغالي هو كيف يمكن أن يعمل داخل التكوينات الصخرية المسامية بشكل طبيعي على عمق كبير.

كيف يعمل؟

عندما تنتج توربينات الرياح أو الألواح الشمسية كهرباء أكثر مما هو مطلوب على الفور، يمكن استخدام هذه الطاقة الفائضة لتشغيل الضواغط.

سيتم بعد ذلك دفع الهواء إلى أسفل بئر، ربما مئات أو حتى آلاف الأمتار تحت الأرض، إلى المساحات الصغيرة الموجودة بشكل طبيعي بين حبيبات الصخور المسامية.

تحتوي هذه المساحات عادة على مياه مالحة غير صالحة للشرب. يعمل الهواء المضغوط على إزاحة الماء ويظل محاصرًا تحت الأرض تحت الضغط

عند الحاجة إلى الكهرباء مرة أخرى، يتم عكس العملية. يتم إعادة الهواء المضغوط إلى السطح، حيث يمكن أن يؤدي توسعه إلى دفع التوربينات وتوليد الكهرباء. لا يلزم حرق أي وقود في هذه العملية.

وقال ريكاردو بيريرا، الباحث في GeoBiotec في كلية NOVA للعلوم والتكنولوجيا، لـ Euronews أنه يمكن استخدام الأرض أساسًا كبطارية، مما قد يخزن طاقة كافية للمساعدة في إمداد المدن الصغيرة.

قام الباحثون باختبار ظروف وأعماق جيولوجية مختلفة لمعرفة مقدار الطاقة التي يمكن تخزينها نظريًا.

أنتج طرازهم الأفضل كثافة طاقة تصل إلى 156 كيلووات في الساعة لكل متر مكعب وسعة تخزين قصوى تبلغ حوالي 1 تيراواط ساعة على عمق تشغيل يبلغ 3000 متر. وشدد بيريرا على أن هذا يمثل السيناريو الأمثل وليس ما يمكن أن يحققه كل موقع تحت الأرض.

قد تمتلك البرتغال الجيولوجيا اللازمة لذلك

هناك سبب آخر يجعل البحث مثيرًا للاهتمام بشكل خاص للبرتغال.

يبحث العلماء الآن عن الأماكن التي قد توجد فيها التكوينات الصخرية المناسبة، وقد برز حوض لوسيتانيا، الذي يمتد تقريبًا بين لشبونة وأفييرو، كمنطقة ذات إمكانات كبيرة.

كما أنها تغطي واحدة من أكثر المناطق الصناعية في البلاد، حيث تستخدم طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية بالفعل على نطاق واسع.

تعد لشبونة وألمادا من بين المجالات التي أبرزها الباحثون على أنها قد تكون مثيرة للاهتمام بسبب نشاطها السكاني والصناعي.

يمكن أن يساعد التخزين تحت الأرض أيضًا شبكة الكهرباء عندما يحدث خطأ ما.

يمكن أن توفر أنظمة الهواء المضغوط ما يُعرف باسم «البداية السوداء»، مما يسمح ببدء توليد الكهرباء دون سحب الطاقة أولاً من الشبكة.

قال بيريرا إن مثل هذه التكنولوجيا ربما ساعدت في إدارة بعض الصعوبات التي تمت مواجهتها خلال انقطاع التيار الكهربائي في إيبيريا عام 2025، على الرغم من أنه كان حريصًا على التأكيد على أنها لن تقدم حلاً سحريًا لانقطاع التيار على هذا النطاق.

قد تكون أكبر عقبة هي القانون

لا تتوقع ظهور خزانات الطاقة الجوفية في جميع أنحاء البرتغال حتى الآن.

تقدر بيريرا أن الحصول على مشروع من الدراسات الجيولوجية من خلال الحفر والاختبار وأخيراً التشغيل قد يستغرق ما بين خمس وعشر سنوات.

هناك أيضًا مشكلة أكثر إلحاحًا. وفقًا للباحث، تفتقر البرتغال حاليًا إلى تشريعات محددة تسمح بهذا النوع من تخزين الطاقة تحت الأرض.

نظرًا لأن الطبقة الجوفية تنتمي إلى الدولة، لا يمكن للشركات ببساطة البدء في تطوير مشاريع التخزين تحت الأرض دون إطار تنظيمي مناسب. وقال بيريرا ليورونيوز إن عدم وجود تشريع يمنع الشركات حاليًا من التقدم حتى إلى الدراسات الأولية المفصلة بما فيه الكفاية.

في الوقت الحالي، يدور العمل البرتغالي حول إنشاء ما قد يكون ممكنًا بدلاً من الإعلان عن مشروع طاقة جديد.

ولكن إذا أمكن تحديد الجيولوجيا المناسبة وحل الأسئلة التنظيمية، فإن بعض الكهرباء المولدة في الأيام المشمسة أو العاصفة بشكل خاص يمكن تخزينها يومًا ما في مكان غير متوقع إلى حد ما: في الصخور العميقة تحت البرتغال.