أطول توربينة رياح خشبية في العالم تبدأ بالدوران.. استخدام الخشب لتوليد طاقة الرياح هو المستقبل

وفقًا لشركة Modvion، الشركة السويدية الناشئة التي قامت ببناء أطول برج توربيني خشبي في العالم باستخدام الخشب لتوليد طاقة الرياح هو المستقبل.

يقول أوتو لوندمان، الرئيس التنفيذي للشركة، بينما ننظر إلى الأعلى في التوربين الجديد للشركة، والذي يقع على بعد مسافة قصيرة خارج مدينة جوتنبرج: “إن لديها إمكانات كبيرة”.

يبلغ ارتفاعه 150 مترًا (492 قدمًا) حتى طرف أعلى شفرة، وقد بدأ المولد الموجود في الأعلى بقدرة 2 ميجاوات في توفير الكهرباء للشبكة السويدية، مما يوفر الطاقة لنحو 400 منزل.

حلم Lundman وModvion هو الارتقاء بالخشب والرياح إلى مستوى أعلى بكثير.

قيود الصلب

في الأفق بالقرب من مشروع Modvion، تدور العديد من التوربينات المتشابهة جدًا.

فالصلب، وليس الخشب، هو المادة الأساسية بالنسبة لهم، كما هو الحال بالنسبة لجميع أبراج التوربينات في العالم تقريبًا، لقد مكّن الفولاذ القوي والمتين من بناء توربينات ضخمة ومزارع الرياح على الأرض وفي البحر، لكن الفولاذ لا يخلو من القيود، خاصة بالنسبة للمشاريع المقامة على الأرض.

الشفرات والمولد من توربينات الرياح التي يبلغ طولها 150 مترًا في سكارا، السويد، مصنوعة من مواد تقليدية

ومع تزايد الطلب على التوربينات الأطول التي تحصد رياحًا أقوى باستخدام مولدات أكبر، كان لا بد من زيادة قطر الأبراج الفولاذية الأسطوانية لدعمها أيضًا.

في عالم أنفاق الطرق والجسور والدوارات، يقول الكثيرون في صناعة طاقة الرياح إن نقل تلك القطع المعدنية الضخمة إلى مواقع التوربينات أصبح بمثابة صداع حقيقي، مما يحد في الواقع من طول التوربينات الفولاذية الجديدة.

التوربينات الخشبية أو الساونا؟

من الخارج، لا يوجد فرق واضح بين توربينات Modvion الخشبية وأبناء عمومتها الفولاذية، كلاهما لهما طلاء أبيض سميك لحمايتهم من العناصر والشفرات المصنوعة أساسًا من الألياف الزجاجية المتصلة بالمولد، والذي ينتج الكهرباء عندما يدور.

فقط عندما ندخل داخل البرج تصبح الاختلافات واضحة، وتتميز الجدران بتشطيبات خشبية خام منحنية، لا تختلف عن الساونا.

تأتي قوة البرج الذي يبلغ طوله 105 أمتار (345 قدمًا) من 144 طبقة من خشب القشرة الرقائقي (LVL) التي تصنع جدرانه السميكة.

ومن خلال تغيير حبيبات كل طبقة من طبقات شجرة التنوب التي يبلغ سمكها 3 مم، تقول شركة Modvion إنها تمكنت من التحكم في قوة الجدار ومرونته، يقول ديفيد أوليفجرين، المؤسس المشارك للشركة، والمهندس المعماري السابق وباني القوارب، مبتسماً: “إنها وصفتنا السرية”.

وفي المصنع الواقع على أطراف مدينة جوتنبرج، تم لصق طبقات رقيقة من الخشب وضغطها معًا لتكوين المقاطع المنحنية، يتم بعد ذلك أخذ هذه القطع في الموقع، ولصقها معًا في أسطوانات ثم تكديسها فوق بعضها البعض لصنع البرج.

يقول أوليفجرين: “الخشب والغراء هو المزيج المثالي، وقد عرفنا ذلك منذ مئات السنين”. “ولأن استخدام الخشب أخف من الفولاذ، يمكنك بناء توربينات أطول بمواد أقل.”

نقطة البيع الكبرى لتوربيناتهم هي أنه باستخدام الخشب والغراء، يمكن بناء الأبراج في وحدات أصغر حجمًا وأكثر سهولة في النقل، ويقولون إن ذلك سيجعل من الأسهل بكثير بناء أبراج شاهقة، ونقل القطع إلى مواقع صعبة.

ومع ذلك، يقول الدكتور ماكسيميليان شنيبرينج، رئيس قسم الاستدامة في شركة Siemens Gamesa – إحدى أكبر الشركات المصنعة للتوربينات في العالم – إن المزيد من القطع من المرجح أن يعني المزيد من الشاحنات، والمزيد من الأشخاص، والمزيد من الوقت لاستكمال التثبيت، وهو يعتبر النظام المعياري “ميزة” وأن الأبراج الخشبية يمكن أن “تكمل بشكل جيد” الأبراج الفولاذية.

تقليل البصمة الكربونية للصلب

ويقول، إن جهود شركة سيمنز جاميسا تركز على تقليل البصمة الكربونية للصلب الذي تستخدمه.

داخل برج Modvion، رأيت كيف تم تكديس الوحدات الخشبية فوق بعضها البعض وكيف تم تثبيتها بواسطة تركيبات فولاذية يتم لصقها بعد ذلك في مكانها.

يقول لوندمان: “تريد الصناعة بناء توربينات بارتفاع طرف الشفرة 300 متر، وهو ما يعني برجًا يبلغ ارتفاعه 200 متر أو أكثر، ومع النمطية، يمكنك القيام بذلك”.

يمكن بالطبع أن يكون الفولاذ معياريًا أيضًا، حيث يتم تقطيع الأسطوانات إلى قطع أصغر، لكن الجهد الإضافي اللازم لربط القطع معًا يزيد من التكاليف والصيانة.

أحد المستثمرين في Modvion هو عملاق الطاقة المتجددة فيستاس، لقد قامت بتركيب المزيد من طاقة الرياح في جميع أنحاء العالم أكثر من أي دولة أخرى.

إمكانات هائلة

جان هاجن، كبير مسؤولي التكنولوجيا في شمال ووسط أوروبا، قال إنهم يرون “إمكانات هائلة” في السوق للتوربينات الأطول، مع توربينات خشبية “مناسبة بشكل خاص” لتلعب دورًا، مضيفا “ما نجده مثيرًا للاهتمام في هذا الأمر هو أنه مزيج من حل قابل للتطبيق اقتصاديًا يعالج عنق الزجاجة في مجال النقل والحل المستدام”.

البصمة الكربونية السلبية

على الرغم من أن طاقة الرياح أرخص وأكثر نظافة من جميع أشكال توليد الكهرباء الأخرى تقريبًا، فإن صناعة الفولاذ تتطلب أفرانًا ساخنة للغاية وغالبًا ما يتم حرق الوقود الأحفوري، وهذا يعني أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون هي المحرك الرئيسي لتغير المناخ، تقول شركة Modvion إن استخدام الخشب بدلاً من الفولاذ يزيل البصمة الكربونية لتوربينات الرياح تمامًا، مما يجعلها سلبية للكربون.

وذلك لأن الأشجار تأخذ ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي عندما تكون على قيد الحياة، وعندما يتم قطعها، يتم تخزين الكربون في الخشب، طالما أن الخشب لا يتعفن أو يحترق، فلن يتم إطلاق الكربون.

تم إدخل حوالي 200 شجرة إلى برج توربينات Modvion وهي نفس الأنواع – شجرة التنوب – المستخدمة لأشجار عيد الميلاد، وتقول الشركة إنها تتم زراعتها بشكل مستدام، مما يعني أنه عندما يتم حصادها يتم زرع المزيد منها.