مهندسون يحوّلون أنفاق السكك الحديدية إلى محطات طاقة متجددة .. يعيد تعريف استدامة البنية التحتية

يعمل باحثون في جامعة مانشستر على مشروع رائد يهدف إلى تحويل أنفاق السكك الحديدية إلى مصادر للطاقة المتجددة، عبر استغلال قوة الرياح الناتجة عن حركة القطارات في الأنفاق، والمعروفة بـ”تأثير المكبس”.

ويأمل الفريق أن يصبح هذا المشروع نموذجًا مستدامًا قابلًا للتطبيق على شبكات النقل في المملكة المتحدة وخارجها.

يقود المشروع فريق من قسم الهندسة الميكانيكية والفضائية بالجامعة، بالتعاون مع شركة Q-Sustain Limited، وهي شركة استشارية هندسية مقرها مانشستر، حيث يعمل الطرفان على تصميم توربينات ريحية عمودية مبتكرة (VAWTs) تتكيف مع تدفق الهواء داخل الأنفاق، مستفيدة من الحركة الديناميكية للقطارات.

تبدأ المرحلة الأولى للمشروع ضمن مبادرة تطوير مسار Transpennine Route Upgrade، الذي يشمل تحديث البنية التحتية للسكك الحديدية في شمال إنجلترا.

يركز المشروع على تقييم مدى إمكانية دمج هذا المصدر غير المستغل للطاقة ضمن خطط النقل القائمة، بهدف توليد كهرباء نظيفة ودعم أهداف المملكة المتحدة لتحقيق صافي انبعاثات صفرية بحلول 2050.

أظهرت الدراسات الأولية جدوى تقنية المشروع، حيث قام الفريق بتطوير أداة VerXis Wind للتحليل التقني والاقتصادي، تتيح للمهندسين والمستثمرين تقييم أداء التصاميم وتحديد الجدوى التجارية بسرعة ودقة.

توفر هذه الأداة إمكانية تحويل بيانات هندسة الأنفاق والجداول الزمنية للقطارات إلى مؤشرات اقتصادية قابلة للتطبيق في العالم الحقيقي، لتسهيل اتخاذ القرارات الاستثمارية.

مؤشرات اقتصادية دقيقة

وأشار الدكتور أمير كشميري، القائد الأكاديمي للمشروع، إلى أن “أداة VerXis تمثل خطوة نوعية في أبحاث الطاقة المتجددة، نحن قادرون على تحويل بيانات بسيطة مثل هندسة النفق أو جداول حركة القطارات إلى مؤشرات اقتصادية دقيقة، مما يجعل توربينات الرياح القائمة على تأثير المكبس ليست مجرد حل تقني، بل مشروعًا جذابًا للاستثمار.”

من جانبه، صرح أزهار قيوم، مدير شركة Q-Sustain Limited، بأن   “VerXis  يمكّننا من اختبار تصميمات التوربينات بسرعة وتعديلها لتناسب كل نفق على حدة، ما يضمن تحقيق أقصى قدر من الكفاءة، هذا النهج يوفر حلولًا مستدامة للبنية التحتية للسكك الحديدية، متوافقة مع أهداف صافي الانبعاثات الصفرية، مع تقديم حسابات دقيقة للعائد على الاستثمار.”

تشمل المرحلة التالية للمشروع اختبار النماذج الأولية للتوربينات في بيئات أنفاق فعلية، إلى جانب تطوير أدوات VerXis لدعم استراتيجيات نشر أوسع.

إذا نجحت التجارب، يمكن أن يمتد التطبيق إلى أنفاق وسائل النقل الأخرى، مثل المترو والطرق السريعة، ليشكل نموذجًا قابلًا للتوسع لدمج الطاقة المتجددة ضمن البنية التحتية في جميع أنحاء المملكة المتحدة وربما على المستوى العالمي.

يعتبر هذا المشروع مثالًا على كيفية دمج الابتكار الهندسي مع الأهداف البيئية، حيث يقدم حلاً مزدوج الفائدة: زيادة استدامة النقل وتقليل الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية، في خطوة مهمة نحو تحقيق طموحات المملكة المتحدة في الاقتصاد الأخضر