صعود شبكات الطاقة الحرارية الأرضية

مع بحث الحكومات بسرعة عن طرق لتسريع التحول بعيدًا عن الوقود الأحفوري إلى البدائل المتجددة، فقد تكون هناك إمكانات هائلة لتطوير موارد الطاقة الحرارية الأرضية الطبيعية تحت الأرض. يمكن للاستثمار في الطاقة الحرارية الأرضية الشبكية أن يوفر تدفئة نظيفة وفيرة وكهرباء لملايين الأسر والشركات في جميع أنحاء العالم. على الرغم من أن البلدان ذات الموارد الحرارية الأرضية الوفيرة كانت تستفيد من مصدر الطاقة الطبيعي لآلاف السنين، إلا أن الحكومات لم تمول إلا مؤخرًا أبحاثًا أكبر في استخدام أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية المتقدمة بهدف توسيع استخدام مصدر الطاقة.

والطاقة الحرارية الأرضية هي نوع من الطاقة المتجددة التي تأتي من قلب الأرض. يمكن استخراج الطاقة من المصادر الحرارية المخزنة في الصخور والسوائل على بعد عدة أميال تحت سطح الأرض. يمكن استخدام خزانات الطاقة الحرارية الأرضية من البخار والماء الساخن لتوليد الكهرباء وتطبيقات التدفئة والتبريد الأخرى في المناطق الحرارية الأرضية الغنية. يتطلب الوصول إلى الطاقة الحرارية الأرضية حفر بئر على عمق يتراوح بين ميلين وثلاثة أميال تحت الأرض، وتدفق المياه الباردة عند ضغوط منخفضة عبر الصخور الساخنة، ونقل المياه الدافئة إلى سطح الأرض من خلال بئر ثانٍ لاستخدامها في التدفئة أو توليد الكهرباء.

وفي المملكة المتحدة، اقترح تقرير صدر عام 2023 وجود إمكانات كبيرة لتطوير موارد الطاقة الحرارية الأرضية في البلاد لتوفير التدفئة النظيفة والكهرباء. يسلط التقرير الضوء على العديد من مناطق الطاقة الحرارية الأرضية غير المستغلة في المملكة المتحدة، والتي يمكن تطويرها لتوفير الطاقة الحرارية الأرضية المتصلة بالشبكة. تصادف أن تتزامن العديد من هذه المناطق مع المدن والبلدات المدرجة في ورقة الحكومة البيضاء حول التسوية، والتي تسرد العديد من الأجزاء المحرومة من المملكة المتحدة والتي تتطلب المزيد من الاهتمام والاستثمار. تشمل هذه المناطق ريدكار وكليفلاند وميدلسبره وإيست ليندسي وهارتلبول ونورثمبرلاند وباسيتلو. وتشمل المناطق الأخرى المحتملة لإنتاج الطاقة الحرارية الأرضية نيوكاسل أبون تاين، وشمال شرق ديربيشاير، وإيست رايدنج أوف يوركشاير، ونوتنغهام.

وقال النائب كيران مولان، الذي أدار إنتاج التقرير، إن هناك "تداخلاً قوياً" بين المناطق التي تتطلب الاستثمار وأفضل المواقع الحرارية الأرضية، وهو ما قد يشجع على دعم أكبر لتطوير الطاقة المتجددة في هذه المناطق. وصرح مولان عن إمكانية الاستفادة من موارد الحرارة الأرضية في المملكة المتحدة، "على عكس الرياح أو الطاقة الشمسية، توفر هذه التكنولوجيا الحمل الأساسي - فهي موجودة باستمرار. وخبرتنا في الحفر في بحر الشمال تعني أننا في وضع جيد للمضي قدماً".

تمتلك المملكة المتحدة كميات هائلة من الطاقة الحرارية الأرضية غير المستغلة، مع ما يكفي من الطاقة الحرارية الأرضية تحت الأرض لتدفئة كل منزل لمدة مائة عام، وفقًا للتقديرات. ومع ذلك، أكد مولان أن "هناك حاجة إلى اللحاق بالركب لأن التدخل الحكومي في جميع أنحاء أوروبا كان أقوى بكثير لدعم صناعات الحرارة الأرضية العميقة الناشئة في تلك البلدان".

وتتطلع الولايات المتحدة أيضاً إلى الاستفادة من الطاقة الطبيعية المخزنة تحت الأرض من خلال الاستثمار في تقنيات جديدة للاستفادة من موارد الطاقة الحرارية الأرضية وتوزيع الطاقة. وفي وقت سابق من هذا العام، قامت شركة إيفرسورس إنيرجي بتكليف أول حي للطاقة الحرارية الأرضية في الولايات المتحدة ليتم تشغيله بواسطة شركة مرافق، في فرامينجهام، ماساتشوستس. وهناك تفاؤل كبير حول إمكانية توسيع المشروع، حيث أن الكثير من المعدات اللازمة للاستفادة من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية موجودة بالفعل. ويمكن لشركات المرافق استخدام معدات خطوط الغاز لنشر الطاقة الحرارية الأرضية المتصلة بالشبكة، وتداول السوائل بدلاً من الغاز، مع إمكانية إنشاء شبكات في أي مكان.

وتقول أودري شولمان، المديرة التنفيذية لحاضنة حلول المناخ غير الربحية HEETlabs: "في النهاية، ما نود أن نتمناه هو أن تتحول شركات الغاز إلى شركات حرارية". وتستخدم شركة Eversource حلقة حرارية أرضية في فرامنغهام، والتي يمكن توصيلها في النهاية بحي مجاور وآخر، لتوسيع الشبكة. وأوضحت شولمان: "يمكن ربط كل حلقة فردية مشتركة، مثل مكعبات ليغو، لتنمو بشكل أكبر وأكبر". وفي حين أن التحول إلى الطاقة الحرارية الأرضية ربما بدا مستحيلاً قبل بضع سنوات فقط، إلا أن هناك ضغوطًا متزايدة من البيت الأبيض لشركات المرافق لإزالة الكربون. في العام الماضي، أصبحت نيويورك أول ولاية تحظر توصيلات الغاز الطبيعي في معظم المباني الجديدة. ومن المتوقع أن يتم طرح هذا الحظر في العديد من الولايات الأخرى في السنوات القادمة، بما في ذلك كاليفورنيا وفيرمونت وكولورادو. وهذا لا يمنح شركات المرافق خيارًا سوى البحث عن بدائل للتدفئة النظيفة. وهناك أيضًا مجموعة واسعة من الحوافز، التي يوفرها قانون خفض التضخم وغيره من سياسات المناخ، للاستثمار في الطاقة المتجددة والتقنيات النظيفة. إن شركة إيفرسورس إنيرجي وعشرات المرافق الأخرى، والتي تمثل مجتمعة 47% من عملاء الغاز الطبيعي في البلاد، تتعاون لتأسيس تحالف لتبادل المعلومات، والمعروف باسم Utility Networked Geothermal Collaborative، والذي من المتوقع أن يشجع المزيد من مشاريع شبكات الطاقة الحرارية الأرضية في جميع أنحاء الولايات المتحدة.

بعد عدة عقود من الركود في قطاع الطاقة الحرارية الأرضية، تتطلع الحكومات مرة أخرى إلى مصدر الطاقة المتجددة الوفيرة لتوفير التدفئة والطاقة بدلاً من الغاز الطبيعي. إن الاستثمار الأكبر في هذا القطاع من شأنه أن يدعم تطوير شبكات كبيرة من الطاقة الحرارية الأرضية، مما يوفر لملايين الأسر التدفئة النظيفة. بعض البلدان، مثل أيسلندا، على دراية جيدة بالفعل بالطاقة الحرارية الأرضية، ومن المتوقع أن تتبعها بلدان مثل المملكة المتحدة والولايات المتحدة قريبًا.