البرج الأطول في العالم قد يكون «بطارية» بارتفاع ألف متر

لقد بنى البشر منذ فترة طويلة هياكل عالية لإظهار قوة دولهم، ويبدو أن ناطحات السحاب قد يكون لها غرض جديد قريبًا: تخزين الطاقة المتجددة.

إن إحدى أكبر العوائق أمام شبكة الطاقة التي تعتمد على الطاقة النظيفة هي انقطاع بعض المصادر المتجددة.

في بعض الأحيان تتجمع السحب عندما تكون هناك حاجة إلى الطاقة الشمسية، أو تتوقف الرياح عن الهبوب، ولا تستطيع التوربينات توليد الطاقة. وفي أحيان أخرى، تنتج الشمس والرياح قدرًا من الكهرباء أكبر مما هو مطلوب.

يعد التخزين أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق التوازن بين توليد الطاقة واستهلاكها. ومن المرجح أن يكون الجمع بين التقنيات، بدءًا من أشكال مختلفة من البطاريات إلى طرق تخزين الطاقة الأخرى، ضروريًا لزيادة سعة التخزين.

وهنا يأتي دور ناطحات السحاب التي تعمل بالبطارية.

ناطحات السحاب تعمل بالبطارية

في أواخر شهر مايو، أعلنت شركة سكيدمور أوينجز آند ميريل (SOM)، وهي شركة الهندسة المعمارية التي تقف وراء بعض أطول المباني في العالم، عن شراكة مع شركة تخزين الطاقة إنيرجي فولت لتطوير حلول جديدة لتخزين الطاقة الجاذبية.

يتضمن ذلك تصميم ناطحة سحاب تستخدم محركًا يعمل بالكهرباء من الشبكة لرفع كتل عملاقة عندما يكون الطلب على الطاقة منخفضًا. ستخزن هذه الكتل الكهرباء كطاقة “محتملة”.

عندما يكون هناك طلب، سيتم خفض الكتل، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة، والتي سيتم تحويلها إلى كهرباء.

يظهر هذا التصميم، الذي قدمه ستيفانو بويري أرتشيتي، برجين في دبي سيضمان 2640 شجرة و27600 شجيرة على الواجهات، بالإضافة إلى نظام من البيوت الزجاجية والحدائق المائية.

تتخصص شركة SOM في المباني الشاهقة، حيث قامت بتصميم مركز التجارة العالمي في نيويورك، وبرج ويليس في شيكاغو، وأطول ناطحة سحاب في العالم، برج خليفة في دبي، والذي يبلغ ارتفاعه أكثر من 828 مترًا.

وقال بيل بيكر، الشريك الاستشاري في شركة SOM والمهندس الإنشائي لبرج خليفة، لشبكة CNN: “هذه فرصة للاستفادة من هذه الخبرة… واستخدامها لتخزين الطاقة، الأمر الذي سيمكننا من الابتعاد عن الوقود الأحفوري”.

إذا أراد العالم الوصول إلى انبعاثات صفرية صافية بحلول عام 2050، فسوف يحتاج إلى توسيع نطاق تخزين الطاقة على نطاق الشبكة، أو التقنيات المتصلة بشبكة الكهرباء التي يمكنها تخزين الطاقة واستخدامها عند الحاجة، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.

لا تستطيع بطاريات الليثيوم أيون، التي تحظى بشعبية كبيرة في المركبات الكهربائية، حل المشكلة بمفردها. فهي لا تستطيع تخزين الطاقة لفترات طويلة.

قد يكون هذا مناسبًا لنقل الطاقة من الجزء الأكثر إشراقًا من فترة ما بعد الظهر إلى المساء، عندما يكون الطلب في أعلى مستوياته، ولكن قد تكون هناك حاجة إلى تخزين الطاقة لفترة أطول من ذلك.

تتضمن تقنية تخزين الطاقة الكهرومائية، والتي تُستخدم بالفعل على نطاق واسع لتخزين الطاقة المتجددة، توربينات تضخ المياه من خزان على أرض منخفضة إلى خزان على أرض مرتفعة خلال ساعات انخفاض الطلب.

عندما يكون الطلب مرتفعًا، يتم إطلاق المياه لتتدفق عبر توربين لتوليد الكهرباء. لكن هذا يتطلب تضاريس جبلية ومساحة كبيرة.

من المفترض أن يحتوي برج SOM وEnergy Vault، الذي يمكن أن يتراوح ارتفاعه بين 300 إلى 1000 متر، على هياكل مجوفة تشبه أعمدة المصاعد لتحريك الكتل، مما يترك مساحة للمستأجرين السكنيين والتجاريين.

وفي نهاية المطاف، قد يكون من الممكن تخزين عدة جيجاوات/ساعة من الطاقة، وهو ما يكفي لتشغيل عدة مبانٍ، كما قال روبرت بيكوني، الرئيس التنفيذي لشركة Energy Vault لشبكة CNN.

وتساءل خبيران في مجال تخزين الطاقة اتصلت بهما شبكة CNN عما إذا كانت اقتصاديات بطارية ناطحة سحاب يمكن أن تنجح، بالنظر إلى مقدار المساحة التي ستستغرقها لتخزين الطاقة والتغييرات الهيكلية التي ستكون مطلوبة لدعم الوزن الإضافي.

ومع ذلك، فإن شركة SOM وشركة Energy Vault واثقتان من أن حلولهما قابلة للتطبيق تجارياً.

وقد أكملت شركة إنيرجي فولت بالفعل مشروعًا في الصين تزعم أنه أول نظام لتخزين الطاقة الكهرومائية على نطاق تجاري في العالم. ويبلغ ارتفاع المبنى 150 مترًا، وتبلغ سعته التخزينية 100 ميغاواط في الساعة، وهو مصمم خصيصًا لتخزين الطاقة ولا يحتوي على مساحة للمستأجرين.