معهد كاسكيد: الإمكانات الحرارية الأرضية في كندا تفوق الطلب المحلي بمليون ضعف، والطاقة المطوَّرة لا تتجاوز 6 ميغاواط

أخبار ar.wedoany.com، كتب معهد RBC لأبحاث العمل المناخي (RBC Climate Action Institute) أن القدرة المطوَّرة لتوليد الكهرباء من الطاقة الحرارية الأرضية في البلاد لا تتجاوز 6 ميغاواط، وهو ما يعادل تقريباً حجم إمدادات الكهرباء لبلدة صغيرة. وأشار معهد كاسكيد (Cascade Institute) نقلاً عن بيانات الموارد الطبيعية الكندية إلى أن الإمكانات الحرارية الأرضية في كندا تتجاوز احتياجات البلاد الحالية من الطاقة بمليون ضعف، غير أن 40% فقط من أراضي البلاد خضعت للمسح الجيولوجي الحراري حتى الآن. وتُستخدم الطاقة الحرارية الأرضية عالمياً في توليد الكهرباء على مدار الساعة وتدفئة المباني، حيث تنعدم تقريباً الانبعاثات أثناء عملية التوليد ولا توجد تكاليف وقود مستمرة، ومع ذلك تظل شبه غائبة عن مزيج الطاقة الكندي.

مقارنةً بوتيرة تطوير الطاقة الحرارية الأرضية عالمياً، تتخلف كندا بشكل ملحوظ. يُظهر تقرير السوق لعام 2024 الصادر عن المجلس الأوروبي للطاقة الحرارية الأرضية (European Geothermal Energy Council Market Report 2024) أن أوروبا تضمّ ما يقرب من 150 محطة كهرباء حرارية أرضية وأكثر من 400 نظام تدفئة وتبريد مركزي حراري أرضي، مع وجود 500 مشروع طاقة إقليمي آخر قيد التخطيط. وتشغّل الفلبين عشرات محطات الطاقة الحرارية الأرضية محلياً، يمكنها تزويد ما يقرب من 8 ملايين أسرة بالكهرباء، كما توسّع كل من الصين وإندونيسيا نشر هذه التقنية. تجاوز الاستثمار العالمي في الطاقة الحرارية الأرضية 25 مليار دولار كندي في عام 2025، وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أنه في ظل تحقيق تقدم في تقنيات الجيل التالي من الطاقة الحرارية الأرضية، قد يصل هذا الرقم إلى 3.5 تريليون دولار كندي بحلول عام 2050؛ وقد سجّل الاستثمار في قطاع الجيل التالي من الطاقة الحرارية الأرضية نمواً سنوياً متوسطاً يتجاوز 90% منذ عام 2018. وقد خصصت وزارة الطاقة الأمريكية مئات الملايين من الدولارات لبرنامج "المسار السريع للطاقة الحرارية الأرضية المحسّنة" (Enhanced Geothermal Shot)، بهدف خفض تكلفة مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية الجديدة إلى أقل من نصف تكلفة الطاقة النووية أو الغاز الطبيعي، بل وحتى أقل من تكلفة محطات الغاز الطبيعي القائمة. وتستثمر كل من غوغل (Google) وميتا (Meta) ومايكروسوفت (Microsoft) في مشاريع تعاونية للطاقة الحرارية الأرضية لتزويد مراكز البيانات بالكهرباء.

إن تطوير الطاقة الحرارية الأرضية في كندا لا ينطلق من الصفر. فشركة DEEP Earth Energy Production Corporation الواقعة في جنوب ساسكاتشوان تعمل على تطوير منشأة لاستخراج المحلول الملحي الساخن من عمق 3500 متر في حوض ويليستون (Williston Basin)، وقد غطّت منصة Climate Insider هذا المشروع؛ ومن المقرر أن ينتج مشروع No.1 للطاقة الحرارية الأرضية التابع لشركة Terrapin Geothermics في ألبرتا 10 ميغاواط من الكهرباء النظيفة الأساسية و985 تيراجول من الحرارة سنوياً، وهو ما وصفته هيئة تنظيم الطاقة في ألبرتا (Alberta Energy Regulator) في وثائقها؛ وتقوم شركة Tu Deh-Kah Geothermal، المملوكة بالكامل لأمة فورت نيلسون الأولى، بتطوير أول محطة كهرباء حرارية أرضية تجارية في المقاطعة بكولومبيا البريطانية، يمكنها خدمة 10 آلاف أسرة تعتمد حالياً على الوقود الأحفوري في إمدادات الكهرباء. وتعتمد هذه المشاريع جميعها على تقنيات الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية، أي الاستفادة من الحرارة الموجودة في المياه الجوفية الساخنة أو المحاليل الملحية، حيث تتراوح درجات حرارة التدفئة بين 40°م و150°م تقريباً، ودرجات حرارة توليد الكهرباء بين 150°م و350°م تقريباً، وهو تصنيف اقترحه لأول مرة رائد الطاقة الحرارية الأرضية بالدور ليندال في عام 1973، وقد ناقشه الباحث المجري تاماس ميكلوفيتش.

تعمل أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية المحسّنة (EGS) على إدخال تقنية التكسير الهيدروليكي إلى مجال توليد الكهرباء النظيفة: حيث يُحقن الماء في الصخور العميقة، ويُسخَّن ثم يعود إلى السطح في دورة مغلقة، دون استهلاك المياه الجوفية أو استخدام سوائل تكسير كيميائية، مما يمكن أن يضخّم الموارد المتاحة بعدة مراتب حجمية. ويرى معهد كاسكيد — الذي يُعد مشروعه للطاقة الحرارية الأرضية فائقة العمق أحد الجهود الرئيسية لاستكشاف تطبيق هذه التقنية في كندا — أنه مع استمرار الابتكار، قد تنخفض تكلفة توليد الكهرباء من الطاقة الحرارية الأرضية المحسّنة إلى ما دون تكلفة الطاقة النووية ومحطات ذروة الحمل التي تعمل بالغاز، وفي بعض الحالات حتى إلى ما دون تكلفة طاقة الرياح والطاقة الشمسية. ووفقاً لتقرير منصة Mongabay، يدرس الكونغرس الأمريكي تشريعات لتبسيط الموافقات على مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية المحسّنة، بعد تقديرات سابقة أفادت بأن أنظمة EGS يمكن أن تزوّد 65 مليون أسرة أمريكية بالكهرباء بحلول عام 2050. كما تدخل أنظمة التبادل الحراري الأرضي الموجهة للمباني حيز التطبيق، حيث تستخدم هذه التقنية المضخات الحرارية الأرضية (GSHP) للاستفادة من درجات الحرارة المستقرة تحت سطح الأرض، لتوفير التدفئة شتاءً والتبريد صيفاً مع استهلاك كهربائي مستقر على مدار العام. ويتوقع تحليل صادر عن وزارة الطاقة الأمريكية أن النشر الواسع لأنظمة التبادل الحراري الأرضي يمكن أن يخفض ذروة الطلب الشتوي في الولايات المتحدة بأكثر من 40 غيغاواط بحلول عام 2035، ويوفّر حوالي 4 مليارات دولار سنوياً من تكاليف شبكة الكهرباء. وقد زوّدت شركة Diverso Energy في أونتاريو مبنى سكنياً من 66 طابقاً في ميسيسوغا (Mississauga) بهذا النظام، وهو أطول مبنى في أمريكا الشمالية يستخدم التبادل الحراري الأرضي.

يُعد انتقال القوى العاملة أحد شروط جدوى هذا المسار. وتقدّر وكالة الطاقة الدولية أن حوالي 80% من مهارات قطاع النفط والغاز قابلة للنقل إلى مجال الطاقة الحرارية الأرضية. ويوضح تيم ويبر، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Diverso Energy، أن 90% إلى 95% من العمال في مواقع عمله يأتون من قطاع النفط والغاز. وقد تأسست شركة Eavor Technologies ومقرها كالغاري على يد مهندسي نفط، وتعتمد تقنيتها الحرارية الأرضية ذات الدائرة المغلقة على أساليب الحفر المتراكمة في قطاع النفط والغاز في ألبرتا؛ ووفقاً لما نقلته منصة Careers in Energy عن تقديرات Eavor، فإن مواصلة تطوير قطاع الطاقة الحرارية الأرضية في كندا يمكن أن يخلق أكثر من 5000 فرصة عمل جديدة لمقاولي الحفر العاطلين وعمال خدمات حقول النفط. ويقدّر تقرير "وظائف اليوم" (Jobs for Today) الصادر عن مركز الحوكمة المدنية (Centre for Civic Governance) أن بناء 8000 ميغاواط من الكهرباء الحرارية الأرضية في شبكة الكهرباء الكندية سيخلق 51 ألف سنة عمل في قطاع البناء و3000 وظيفة تشغيل دائمة. وقد بدأت شركتا Streamflow وPro-Pipe بتصدير الأدوات الحرارية العالية التي طُوّرت أصلاً لاستخراج الرمال الزيتية إلى مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية في الخارج.

فيما يتعلق بالأداء التشغيلي، كتب معهد كاسكيد في ورقته الموضعية حول الطاقة الحرارية الأرضية أن معامل السعة لمحطات الطاقة الحرارية الأرضية يتجاوز 90%، حيث تعمل هذه المحطات عند أقصى إنتاج تقريباً طوال الوقت، بينما لا يتجاوز هذا المعامل 30% لطاقة الرياح والطاقة الشمسية. ولا تكاد توجد تكاليف وقود بعد إنشاء محطة الطاقة الحرارية الأرضية. وفيما يتعلق بفترات الإنشاء، استغرق بناء أحدث ثلاث محطات نووية في أمريكا الشمالية 9 سنوات على الأقل؛ ووفقاً للمعلومات المنشورة على موقع شركة المرافق HS Orca، استغرق بناء محطة ريكيانيس (Reykjanes) الأيسلندية بقدرة 100 ميغاواط ثلاث سنوات من المفهوم إلى التشغيل، وذلك قبل حوالي عقدين من الزمن؛ كما استغرق بناء محطة تدفئة حرارية أرضية في فرنسا 18 شهراً فقط من وضع حجر الأساس إلى تدفئة 9000 أسرة. وتُظهر بيانات شركة Envirotech Geothermal الكندية أن العملاء الذين يتحولون من أنظمة الغاز الطبيعي إلى الأنظمة الحرارية الأرضية يحققون عادةً وفورات تتراوح بين 40% و70% في فواتير المرافق السنوية؛ وبالنسبة لأسرة تنفق 3000 دولار سنوياً على التدفئة، يمكن أن توفّر ما بين 1200 و2100 دولار سنوياً.

تُعد المجتمعات النائية من بين المستفيدين المباشرين من تطبيقات الطاقة الحرارية الأرضية في كندا. فأسعار الكهرباء في مجتمعات الشعوب الأصلية الشمالية عادةً ما تكون أعلى من 5 إلى 10 أضعاف نظيرتها في المناطق الحضرية، ويعتمد توليد الكهرباء بالديزل على نقل الوقود عبر مسافات طويلة بالشاحنات أو الطائرات، وهو عرضة لتقلبات الطقس وإغلاق الطرق أو مشكلات سلسلة الإمداد. وذكرت شبكة العمل المناخي للساحل الغربي (West Coast Climate Action Network) أن الحكومتين الفيدرالية والمقاطعات قد التزمتا بأكثر من 50 مليون دولار لمشروع Tu Deh-Kah في فورت نيلسون. وتتمتع ألبرتا بأكثر الأطر التنظيمية شمولاً للطاقة الحرارية الأرضية في البلاد، وتتوقع هيئة تنظيم الطاقة في المقاطعة أنه حتى بدون وجود خطة وطنية لتسريع التطوير، ستحقق توليد الكهرباء الحرارية الأرضية في المقاطعة معدل نمو سنوي مركب يبلغ 26% بحلول عام 2034. ولا توجد حالياً في كندا استراتيجية وطنية للطاقة الحرارية الأرضية، ولا أجندة بحثية منسقة، ولا أدوات مالية متخصصة، ولم تضع سوى ثلاث مقاطعات — ألبرتا وكولومبيا البريطانية ونوفا سكوشا — تشريعات ذات صلة بالطاقة الحرارية الأرضية. وفي يونيو 2026، أعلنت الحكومة الفيدرالية توفير 500 ألف دولار لتحديد فرص تقنيات الطاقة الحرارية الأرضية ودعم البحث والتطوير للجيل التالي من هذه الطاقة. وتتوقع وكالة الطاقة الدولية أن يصل الاستثمار العالمي في الطاقة الحرارية الأرضية إلى 3.5 تريليون دولار كندي بحلول عام 2050. وتُعتبر كندا تمتلك المواهب التقنية والهندسية والمواهب الجيولوجية، مما يؤهلها ليس فقط كمستهلكة للكهرباء الحرارية الأرضية، بل أيضاً كمصدّرة للتقنيات والخبرات المتخصصة للمشاركة في هذا السوق.