شركة سويدية تطور نموذج "طائرة ورقية بالطاقة المتجددة" وهذه آلية عملها

تعتبر الطاقة المتجددة المتوازنة أمراً حاسماً في دفع عجلة التحول العالمي نحو نظام طاقة مستدام في المستقبل. وتعتبر تيارات المد والجزر والتيارات البحرية مصادر طاقة موثوقة ولا تنضب، ومتوفرة في جميع أنحاء العالم. ولاستغلال هذا المورد الهائل المتجدد، عملت شركة Minesto على تطوير تقنية نظام الطائرات الورقية لتكون خفيفة الوزن وقابلة للتطوير. الأمر الذي يتيح الحصول على مصدر طاقة متجدد يمكن التنبؤ به، والذي يتعذر الوصول إليه في كثير من الحالات، باستخدام تقنيات أخرى.

آلية عمل الطائرة

تولّد تقنية Minesto الكهرباء من تيارات المد والجزر والتيارات البحرية من خلال مبدأ فريد وحاصل على براءة اختراع، ومشابه لمبدأ الطائرة الورقية المحلقة في مهب الريح، حيث يستخدم الجناح قوة الرفع الهيدروديناميكية الناتجة عن التيار تحت الماء لتحريك الطائرة الورقية.

 باستخدام نظام التحكم على متن الطائرة، يتم توجيه الطائرة الورقية بشكل مستقل في مسار محدد مسبقاً، على شكل رقم ثمانية، ما يؤدي إلى سحب التوربين عبر الماء عند تدفق المياه عدة مرات بسرعة أعلى من سرعة التيار الفعلية. ويقوم عمود التوربين بعدها بتحويل المولّد الذي ينتج الكهرباء إلى الشبكة عبر كابل طاقة يتم وضعه في الحبل، ويمتد من قاع البحر إلى الشاطئ.

تقنية موثوقة

تم إصدار الجيل الأول، كأول نموذج يعتمد على الكهرباء عام 2019، في حين تم إصدار الجيل الثاني كأول نموذج يعتمد على شبكة كهرباء، عام 2020. أما المنتج الأول من الجيل الثالث، فقد تم إصداره كأول نموذج يعتمد على شبكة كهربائية، ويتم توصيله لمركب شراعي من إنتاج Dragon Class، عام 2022. 

تم توقيع اتفاقية شراء الطاقة مع شركة SEV للعملاء في جزر فارو Faroese، وتم اعتبارها سارية المفعول. كما تم العمل على توضيح مفهوم التشغيل والخدمة والصيانة والتحقق، بما في ذلك النقل والمناولة البرية والقطر والتركيب والاسترداد والصيانة.

مكونات محطة توليد الكهرباء

تتكون محطة الطاقة من جناح يحمل توربيناً يتصل مباشرةً بمولد في كنة المحرك. ويقوم نظام التحكم بتوجيه الطائرة الورقية في المسار المحدد مسبقاً عن طريق تحريك الدفات والمصاعد في الجزء الخلفي من الطائرة الورقية. وتجدر الإشارة إلى أن الحبل يستوعب الوتد والكابلات الخاصة بالاتصال والطاقة. كما يتم توصيل الحبل بأساس قاع البحر عن طريق موصل بسيط يمكن غلقه وفكه بسهولة للتثبيت والاستعادة.

براءة اختراع

تأسست Minesto في عام 2007 كشركة فرعية من شركة Saab السويدية لصناعة الطيران. ومنذ ذلك الحين، نجحت الشركة في تطوير تقنيتها الفريدة، وحصلت على 92 براءة اختراع في 12 محفظة براءات اختراع، تغطي جميع الأسواق ذات الصلة. 

إمكانات طاقة المحيط

ما يجعل تقنية Minesto مختلفة عن التقنيات التي تعمل بطاقة المد والجزر الأخرى هو الجناح وحجم التوربين وحقيقة أن محطة الطاقة "تحلق" تحت الماء. فالسرعة لها علاقة تكعيبية بإنتاج الطاقة، ما يعني أنه عندما تضاعف الطائرة الورقية السرعة النسبية التي يتم دفع التوربين إليها عبر الماء، فإن الكهرباء التي ينتجها المولد تكون أكبر بعدة مرات مقارنةً بالحالة التي يكون فيها التوربين ثابتاً. ومن خلال إضافة هذه الخطوة لتحويل الطاقة، تعمل شركة Minesto على توسيع إمكانات المد والجزر العالمية وتيارات المحيط القابلة للاستخراج.

التكنولوجيا وتطوير المشاريع

تخضع تقنية Minesto لعملية تطوير واسعة، كما تعمل على اختبار المحيطات منذ عام 2013. وفي عام 2020، نجحت الشركة في تحقيق الإنجاز المتمثل في توصيل الكهرباء لشبكة الطاقة في جزر فارو. كما قامت في نفس العام بتكليف أول محطة طاقة من خط إنتاج Dragon Class في فيتماناسوند Vetmannasund في جزر فارو، بنجاح.