عندما نذكر الطاقة البديلة أو الطاقة المتجددة يخطر إلى أذهاننا مشهد الواح الشمسية وتوربينات الرياح والبطاريات، إلا أن ابتكار طريقة جديدة لتخزين الطاقة الشمسية وهي من خلال استخدام الرمال بات حقيقة، وهذه الفكرة المبتكرة اقدمت عليها دولة الإمارات العربية المتحدة، وتم ابتكار هذه الطريقة من أجل الوصول إلى تقنية طاقة متقدمة وتنمية مستدامة.
فمن الرمال الساخنة يمكن إنتاج طاقة كهربائية نظيفة. فحبيبات الرمال تحتوي على حبيبات زرقاء شبه معدنية تسمى “Si”، قادرة على الالتصاق بإلكترونات الجسيمات الأخرى.
هذه الحبيبات تقوم بدور الوسيط في نقل الطاقة المنبعثة من أشعة الشمس. وهو نظام منخفض التكلفة، يتكفل بتجميع الحرارة ونقلها وتخزينها.
وتنتقل حبات الرمل الباردة من الخزان العلوي إلى الخزان السفلي. تسلط أشعة الشمس على الرمال الباردة المتساقطة من أعلى عن طريق عدد من المرايا.
تستمر الرمال في دورانها بين الخزانين حتى تصل إلى 650 درجة مئوية، عندها تنتقل الحرارة إلى أنابيب من المياه لتصدر بخارا تصل حرارته إلى 500 درجة مئوية، تساعد على تدوير التوربينات وإنتاج الكهرباء.
مميزات هذا الابتكار:
- نظام مستدام ومنخفض التكلفة
- تجمع بين خاصيتي التقاط اشعة الشمس اعتماداً على تغذية الجاذبية الارضية وتوظيف حبيبات الرمال تتكفل بتجميع الحرارة ونقلها
- قدرة الرمال على تحمل درجات حرارة مرتفعة
- خفض التكاليف بشكل كبير ضمن محطات الطاقة الشمسية المركزة الجديدة،
ويعتبر استخدام الرمل بديل لتخزين التقليدي الذي كان يستخدم في انظمة تخزين الطاقة الشمسية كالزيوت والاملاح، والجدير ذكره ان رمال الصحراء تستطيع تخزين طاقة حرارية تصل إلى 800-1000 درجة مئوية، هذا مع العالم ان استخدام الرمل لا يقتصر فقط على تخزين بل يمكن يستخدامه كلاقط شمسي مباشر يثبت أسفل مجرى تدفق أشعة الشمس المركزة concentrated solar flux.
يمتاز استخدام الرمل بالجدة والاستدامة، كونه متاحًا بوفرة في المنطقة وغير مكلف، خلافاً لوسائط التخزين التقليدية المستخدمة في أنظمة تخزين الطاقة الحرارية، كالزيوت الصناعية والأملاح المنصهرة.
إقرأ أيضاً: الطاقة الحرارية الأرضية: استخراج الكهرباء من باطن الأرض
إنتاج طاقة كهربائية من الرمال:
تحتوي الرمال على حبيبات زرقاء شبه معدني تسمى “Si” لديها امكانية الالتصاق بالالكترونيات الجسيمات الاخرى، وتعمل الحبيبات الزرقاء كوسيط في نقل الطاقة المنبعثة من اشعة الشمس. وهذا النظام الذي يعتبر ذو تكلفة منخفضة يتكلف بتجميع الحرارة ونقلها وتخزينها.
وتتكون الخلية الرملية من خزانين متصلين بشكل عمودي لتنتقل بذلك حبات الرمل الباردة من من الخزان العلوي إلى الخزان السفلي.
وتستمر الرمال في الدوران في الخزانين لتصل إلى درجة 650 مؤية، ليتم بعدها انتقال الحرارة إلى انابيب المياه لتصدر بخارا تصل الحرارة فيه إلى 500 درجة تساعد على تدوير التوربينات وانتاج الكهرباء.
والجدير ذكره ان كل خلية من هذه الخلايا الرملية بإمكانها ان تصدر اثنين ميغاواط من الطاقة.
إقرأ أيضاً: أمواج البحر كمصدر بديل ونظيف ومتجدد لتوليد الطاقة الكهربائية
وعمدت بعض الدول الغنية بالرمال بإستخدامها في انتاج الطاقة الشمسية وحتى في تخزينها مع الاشارة إلى ان الارض يصلها 173 تيراواط من الطاقة الشمسية في كل ثانية ما يعني انها تتلقى خلال 40 دقيقة ما يكفي لتزويد العالم بأجمعه بالطاقة لمدة عام بالكامل.
