اقترح فريق بحثي من جامعة ولاية بنسلفانيا الأمريكية (Pennsylvania State University) حلاً مبتكراً لتخزين الطاقة، من خلال تحويل آبار النفط والغاز المنضبة إلى أنظمة تخزين طاقة هواء مضغوط مدعومة بالطاقة الحرارية الأرضية. يُتوقع أن يعزز هذا النهج قدرة الشبكة الكهربائية على استيعاب الطاقة المتجددة، مع خفض تكاليف تنفيذ تقنيات التخزين الحالية.

أظهرت الدراسة المنشورة في مجلة Journal of Energy Storage أن استخدام حوالي 3.9 مليون بئر نفط وغاز مهجورة في الولايات المتحدة لتخزين الهواء المضغوط يمكن أن يحقق تحسناً في كفاءة النظام بنسبة 9.5%. تعتمد التقنية على حقن الهواء المضغوط في الآبار تحت الأرض خلال فترات انخفاض الطلب على الكهرباء، ثم إطلاقه خلال فترات الذروة لتشغيل وحدات توليد الكهرباء، مع الاستفادة من الموارد الحرارية الأرضية تحت السطح لتحسين كفاءة تحويل الطاقة.

قال البروفيسور أراش داهي طالبغاني (Arash Dahi Taleghani)، المسؤول عن المشروع: "هذا التحسن في الكفاءة قد يغير الجدوى الاقتصادية لمشاريع تخزين الهواء المضغوط. من خلال الاستفادة من البنية التحتية الحالية لآبار النفط والغاز، يمكننا خفض الاستثمارات الأولية بشكل كبير، وتحقيق أهداف الحوكمة البيئية والتحول الطاقي معاً."

أكد الفريق البحثي من خلال المحاكاة العددية أن الحرارة الطبيعية في طبقات الصخور تحت الأرض يمكن أن ترفع درجة حرارة وضغط الهواء المخزن، مما يعزز قدرة النظام على توليد الكهرباء. أضاف طالبغاني: "مع دمج الطاقة الحرارية الأرضية، حصلنا على بيانات مشجعة. هذا النهج في التحويل يتجنب تكاليف حفر آبار جديدة الباهظة، ويساعد في سد فتحات الآبار لمنع تسرب الميثان، مما يحسن البيئة المحلية."

يوفر هذا الحل مساراً جديداً لحل مشكلة التقلب في الطاقة المتجددة. عند انقطاع إمدادات الطاقة الشمسية أو الريحية، يمكن للهواء المضغوط المخزن أن يعوض احتياجات الشبكة في الوقت المناسب. وأشار الباحثون إلى أن هذه التقنية تساهم أيضاً في خلق فرص عمل جديدة في مناطق إنتاج الطاقة التقليدية، مما يدفع التنمية الاقتصادية المستدامة في المناطق.