الألواح الشمسية العائمة توفر طاقة غير محدودة للدول البحرية الاستوائية

يمكن أن توفر مجموعات كبيرة من الألواح الشمسية العائمة في البحار الاستوائية الهادئة طاقة شمسية غير محدودة للبلدان ذات الكثافة السكانية العالية في جنوب شرق آسيا وغرب إفريقيا.

الألواح الشمسية العائمة توفر طاقة غير محدودة

وتظهر ورقة بحثية حديثة أن إندونيسيا لديها حوالي 140 ألف كيلومتر مربع من المناظر البحرية التي لم تشهد أمواجاً أكبر من 4 أمتار ولا رياحاً أقوى من 10 أمتار في الثانية خلال الأربعين عاماً الماضية وهي مساحة كافية لتوليد حوالي 35000 تيراواط ساعة و الـ (تيراواط ساعة) من الطاقة الشمسية سنوياً يماثل إنتاج الكهرباء العالمي الحالي (30 ألف تيراواط ساعة في السنة).

في حين أن معظم محيطات العالم تعاني من العواصف فإن بعض المناطق الاستوائية لديها بيئة بحرية حميدة مما يعني أنه ليست هناك حاجة إلى هياكل هندسية واسعة ومكلفة لحماية الألواح الشمسية العائمة في الخارج.

وتُظهر الخرائط الحرارية عالية الدقة للعالم أن الأرخبيل الإندونيسي وغرب إفريقيا الاستوائية بالقرب من نيجيريا هما أكثر المناطق المحتملة لصفائف الطاقة الشمسية العائمة البحرية.

الطاقة الشمسية في منتصف القرن

وسيكون الاقتصاد العالمي بحلول منتصف القرن منزوعاً من الكربون وكهربة إلى حد كبير مدعوماً بكميات هائلة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في عام 2050 من المتوقع أن تكون نيجيريا وإندونيسيا ثالث وسادس دولة من حيث عدد السكان على التوالي.

ويمكن أن تتسبب الكثافة السكانية العالية في حدوث صراع بين الزراعة والبيئة وحصاد الطاقة الشمسية موقعها الاستوائي (في حالة ركود) يعني أن موارد الرياح ضعيفة.

ويمكن لهذه البلدان وجيرانها أن تحصد طاقة غير محدودة من الألواح الشمسية العائمة في البحار الاستوائية الهادئة التي لا تتعرض لرياح قوية أو موجات كبيرة.

كما يمكن لحوالي 70 كيلومتراً مربعاً من الألواح الشمسية أن توفر جميع متطلبات الطاقة لمليون شخص ثري في اقتصاد خالٍ من الكربون فيما ستكون المجتمعات الأقل كثافة في استخدام الطاقة قادرة على توفير الطاقة لأكثر من مليوني شخص بنفس منطقة الألواح الكهروضوئية.

ويمكن وضع الألواح على أسطح المنازل في المناطق القاحلة في مكان مشترك مع الزراعة وتطفو على المسطحات المائية كما يمكن وضع الألواح الشمسية العائمة في البحيرات والخزانات الداخلية أو في المناطق المحمية البحرية.

وتم إصدار ورقة بحثية مؤخراً لمسح المحيطات العالمية للعثور على المناطق التي لم تشهد أمواجاً كبيرة أو رياحاً قوية على مدار الأربعين عاماً الماضية حيث لا تتطلب الألواح الشمسية العائمة في مثل هذه المناطق دفاعات هندسية قوية ومكلفة.

إذ يمكن للمناطق التي لا تعاني من موجات أكبر من 6 أمتار ولا رياح أقوى من 15 متراً/ثانية أن تولد ما يصل إلى مليون تيراوات في الساعة سنوياً وهو ما يمثل حوالي 5 أضعاف الطاقة السنوية اللازمة لاقتصاد عالمي منزوع الكربون بالكامل يدعم 10 مليار شخص من الأثرياء.

ومعظم المواقع الجيدة قريبة من خط الاستواء في إندونيسيا وحولها وغرب إفريقيا الاستوائية وهذه المناطق يمكن أن تساعد الألواح الشمسية البحرية العائمة في حل نزاع استخدام الأراضي.

إندونيسيا

وبحلول منتصف القرن قد يتجاوز عدد سكان إندونيسيا 315 مليون شخص وستكون هناك حاجة لحوالي 25000 كيلومتر مربع من الألواح الشمسية لدعم إندونيسيا الغنية بعد إزالة الكربون بالكامل من الاقتصاد باستخدام الطاقة الشمسية.

وتمتلك إندونيسيا إمكانات هائلة في مجال الطاقة الشمسية وأيضاً إمكانات هائلة لتخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها لتخزين الطاقة الشمسية بين عشية وضحاها.

كما أنه لدى إندونيسيا خيار تعويم أعداد كبيرة من الألواح الشمسية على بحرها الداخلي الهادئ حيث إن مساحة إندونيسيا البحرية البالغة 6.4 مليون كيلومتر مربع أكبر 200 مرة مما هو مطلوب إذا تم تلبية جميع احتياجات إندونيسيا المستقبلية من الطاقة من الألواح الشمسية العائمة البحرية.

الطاقة الشمسية العائمة في الخارج

وتشهد معظم المناظر البحرية العالمية أمواجاً أكبر من 10 أمتار ورياحاً أقوى من 20 متراً / الثانية وتعمل العديد من الشركات على تطوير دفاعات هندسية للألواح البحرية العائمة التي يمكنها تحمل العواصف تتطلب البيئات البحرية الحميدة على طول خط الاستواء دفاعات أقل قوة وتكلفة.

تتجمع المناطق الأكثر توقعاً في حدود 5-12 درجة من خط العرض لخط الاستواء بشكل أساسي في وحول الأرخبيل الإندونيسي وفي خليج غينيا بالقرب من نيجيريا. تتمتع هذه المناطق بإمكانيات منخفضة لتوليد الرياح.

كما أن النطاق الاقتصادي للطاقة الكهروضوئية العائمة في الخارج في أمريكا الوسطى والجنوبية محدود بسبب العواصف الاستوائية والأمواج الكبيرة تتمتع منطقة الشرق الأوسط بإمكانيات تقنية كبيرة على الرغم من وجود منافسة قوية من مزارع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح الأرضية ولدى أوروبا بعض الآفاق في المناطق المحمية مثل شمال البحر الأدرياتيكي وحول الجزر اليونانية.

ولا تزال صناعة الطاقة الشمسية العائمة البحرية في مهدها كما أن الألواح الشمسية البحرية لها جوانب سلبية مقارنة باللوحات البرية بما في ذلك التآكل الملحي والقاذورات البحرية تُفضل البحار الضحلة لتثبيت الألواح في قاع البحر كما أن الاحترار العالمي قد يغير أنماط الرياح والأمواج كما يطلب اهتمام دقيق لتقليل التأثير على البيئة البحرية وعلى صيد الأسماك.

وعلى الرغم من هذه التحديات يمكن أن توفر الألواح العائمة البحرية مكوناً كبيراً من مزيج الطاقة للبلدان التي لديها إمكانية الوصول إلى البحار الاستوائية الهادئة. بحلول منتصف القرن سيعتمد حوالي مليار شخص في هذه البلدان في الغالب على الطاقة الشمسية مما يتسبب في أسرع تغيير للطاقة في التاريخ.