تصنيع توربينات رياح دون معادن نادرة وأرخص وأخف وزناً

نجحت شركة بريطانية ناشئة في تصنيع توربينات رياح دون معادن نادرة وأرخص وأخف وزناً خاصة وأن المعادن الأرضية النادرة مكون رئيس في صناعة الرياح والطاقة المتجددة والأجهزة الإلكترونية وشبكات الكهرباء والسيارات الكهربائية.

تقنية جديدة

وتمهّد التقنية الجديدة الطريق إلى تحول الطاقة وخفض الانبعاثات إذ إنها تنفي الحاجة إلى المعادن النادرة باهظة الثمن التي يشكل استخراجها وتعدينها تحدياً بسبب المخلفات الضارة بالبيئة الناتجة عنهما.

كما يفتح الابتكار الباب أمام مسيرة البحث عن بدائل للمعادن الأرضية النادرة في صناعة توربينات الرياح ومع استمرار تلك الجهود المبتكرة ستؤدي صناعة الرياح دوراً مهماً في حماية البيئة وتعزيز نمو الاقتصاد العالمي.

تصنيع توربينات رياح دون معادن نادرة

حيث عثرت شركة “غرين سبور”على حل عملي لتصنيع توربينات رياح دون الحاجة إلى اللجوء للمعادن الأرضية النادرة حسب الموقع الرسمي للشركة.

وطورت الشركة نموذج توربين جديد باستعمال معادن أكثر شيوعاً وسهلة التعدين مثل الألومنيوم بينما يُستعمل في النموذج التقليدي للتوربينات مغناطيس متحرك مصنوع من المعادن النادرة حول لفائف أسلاك نحاسية ساكنة لتوليد الكهرباء.

أما الجديد هنا هو أن الشركة اعتمدت طريقة جديدة فيها تصطف اللفائف فوق بعضها بعضاً ما يسمح باستعمال مواد أقل قوة مثل الفيريت المغناطيسي المشتق من الحديد كما جرى استبدال النحاس داخل اللفائف بالألومنيوم.

ويمنح النموذج الجديد ميزة خفة الوزن لتوربينات الرياح إذ ينخفض وزن مولد التوربين الجديد بقدرة 15 ميغاواط بنسبة 56 بالمئة عن التوربينات التقليدية دون أي مساس بالكفاءة.

ورغم النتائج الواعدة للتقنية الجديدة في التجارب المبكرة فإنه ما زال أمامها وقت لتطبيقها على نطاق واسع على أرض الواقع.

سوق المعادن الأرضية النادرة

وتمثل التقنية الجديدة بارقة أمل للتخلي عن هيمنة الصين على سلسلة التوريد العالمية إذ توقعت دراسة أجرتها جامعة هارفارد أن يرتفع الطلب العالمي على المعادن الأرضية النادرة بمقدار 6 مرات بحلول عام 2040.

وتشير تقديرات إلى أن سوق المعادن الأرضية النادرة ستصل إلى 5.5 مليار دولار خلال السنوات الخمس المقبلة بمعدل نمو سنوي مركب قدره 10 بالمئة بين عامي 2021 و2028 ما يعكس الإنتاج المتزايد للسيارات الكهربائية ومزارع الرياح.

وتقول هيئة المسح الجيولوجي الأميركية إن الصين تهيمن على سلسلة الإنتاج العالمية بنسبة 70 بالمئة تليها الولايات المتحدة وأستراليا وميانمار وتايلاند.

وتمتلك الصين 85 بالمئة على الأقل من قدرات تعدين المعادن النادرة عالمياً بحسب بيانات شركة الأبحاث “أداماس إنتيليغنس” الصادرة في عام 2019.

كما يبلغ حجم الاحتياطيات الصينية 44 مليون طن أو 34 بالمئة من الإجمالي العالمي في حين يُقدر حجمها في كل من فيتنام وروسيا والبرازيل مجتمعة بأكثر من 20 مليون طن متري وتمتلك الهند 6.9 مليون طن وأستراليا 4.2 مليون طن والولايات المتحدة 2.3 مليون طن.

وتأتي معظم واردات الولايات المتحدة من المعادن النادرة من الصين لكن هذا الاعتماد المفرط تراجع إلى 74 بالمئة بين عامي 2018 و2012 عن 80 بالمئة بين عامي 2014 و2017.