يمثّل مركز الطاقة الخضراء في المغرب "غرين إنرجي بارك Green Energy Park" منظومة بحثية متكاملة هي الأولى من نوعها على مستوى أفريقيا، وذراعًا لا غنى عنها لتطوير البحث العلمي المتعلق بالطاقة المتجددة في المملكة.
وتأسّس المركز قبل 7 سنوات تقريبًا، وتحديدًا عام 2017 في مدينة بنجرير (جنوب المملكة)، بالشراكة بين معهد البحث في الطاقة الشمسية والطاقات المتجددة وجامعة محمد السادس متعددة التخصصات التقنية.
ونظرًا إلى أهميته الكبرى، فقد شارك الملك محمد السادس في تدشين المركز، الذي يضم حاليًا فريقًا من الباحثين والمهندسين، مكونًا من 70 خبيرًا (ما بين باحثين ومهندسين) ومجموعة من طلاب الدكتوراه.
فعلى مدار الساعة، يواصل المركز جهوده الحثيثة لإنجاز الأبحاث العلمية والمشروعات التجريبية المختلفة في قطاع الطاقة، على يد مجموعة كبيرة من الباحثين والخبراء، الذين أنتجوا مئات الأبحاث منذ تأسيس المركز، ونجحوا في تسجيل أكثر من 20 براءة اختراع.
وفي الوقت الحالي، يعمل خبراء مركز الطاقة الخضراء وباحثوه، على عدة مشروعات في مجالات الطاقة الشمسية الحرارية والكهروضوئية وتخزين الطاقة، لإيجاد حلول مبتكرة في عدة تخصصات دقيقة.
وانطلاقًا من هذه الأهمية، ترصد جولة منصة الطاقة المتخصصة (مقرها واشنطن) داخل مركز غرين إنرجي بارك Green Energy Park، أبرز المشروعات التي يعمل عليها الباحثون، وأحدث ما توصلوا إليه بخصوص التقنيات الحديثة في مجال الطاقة، خاصة عمليات تخزين الكهرباء.
مشروع إنتاج الهيدروجين الأخضر
يحتل الهيدروجين الأخضر مكانة متقدمة ضمن اهتمامات قطاع الطاقة المغربي، نظرًا إلى الإمكانات الكبيرة التي تزخر بها المملكة من حيث توافر الشمس والرياح، ما يوفّر بيئة خصبة لإنتاج الهيدروجين الأخضر.
وبناءً على ذلك، يعمل مركز الطاقة الخضراء على مشروع تجريبي بحثي لإنتاج الهيدروجين الأخضر، يحمل اسم (Power-to-X µPilot)، يتكوّن من وحدة تحليل كهربائي صغيرة بسعة 20 كيلوواط لتكنولوجيا التحليل الكهربائي للماء القاعدي (Alkaline Water Electrolysis) مرتبطة بألواح شمسية كهروضوئية.
وبحسب تصريحات مدير معهد البحث في الطاقة الشمسية، رئيس مجلس إدارة مركز الطاقة الخضراء الدكتور سمير الرشيدي، فإن هذا المحلل الكهربائي الأول يُختبر تحت حمولة متغيرة من الكهرباء المتجددة.
ويجري العمل على إتمام باقي مكونات الوحدة، لتشمل نظامًا لتخزين الهيدروجين، بالإضافة إلى نظام "هابر بوش" Haber-Bosch لإنتاج الأمونيا الخضراء، ونظام لتجميع الميثانول لإنتاج الوقود الأخضر.
بالإضافة إلى ذلك، يقول الدكتور سمير الرشيدي، إن هذا المشروع يرتقب إجراء اختبار تطبيقات مختلفة للجزيئات الخضراء (التنقل والمحركات وخلايا الوقود) على نطاق صغير باستعمال برنامج بحث وتطوير متنوع.
كما يُرتقب أن تضم الوحدة النموذجية أنظمة تحليل كهربائي للماء من تقنيات مختلفة للمقارنة بينها، ويهدف المشروع إلى توفير بنية تحتية للتكوين التطبيقي رهن إشارة مختلف الجامعات المغربية.
مشروع إعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون
يعمل خبراء مركز الطاقة الخضراء Green Energy Park على مشروع واعد لإعادة تدوير بطاريات الليثيوم أيون، التي تُستعمل في السيارات الكهربائية والدراجات النارية الكهربائية، إذ يعتمد هذا المشروع في جزء منه على بعض المعادن المستخرجة من باطن الأرض في المملكة، التي تزخر باحتياطيات كبيرة من الفوسفات والكوبالت.
يقول الأستاذ المتخصص، المسؤول عن هذا المشروع البحثي الدكتور إسماعيل سعدون، إن بطاريات الليثيوم أيون (LIBs)، التي طُوّرت تجاريًا أو للأجهزة الإلكترونية المحمولة، أصبحت الآن شائعة في الحياة اليومية، في تطبيقات متنوعة تزداد اتساعًا بمرور الوقت، بما في ذلك السيارات والأدوات الكهربائية، والأجهزة الطبية، والساعات الذكية، والطائرات من دون طيار، والأقمار الاصطناعية، وتخزين الطاقة بحجم الخدمة العامة.
ومع ذلك، تتطلّب التقنيات النظيفة للطاقة (سواء من محطات الرياح والألواح الشمسية أو السيارات الكهربائية وتخزين البطاريات) مجموعة واسعة من المعادن لتلبية الانتقال البيئي بكفاءة.
وفي السنوات الأخيرة، تم إيلاء اهتمام متزايد لمخاطر الإمداد المحتملة للمواد الحرجة للبطاريات، مثل الكوبالت، لانتقالات الحركة الكهربائية، وفي حين تُعد تقنية البطارية وتقدم إعادة التدوير إستراتيجيتَيْن معترفًا بهما على نطاق واسع لمعالجة مثل هذه المخاطر في الإمداد، فإن مدى الفاعلية التي ستخفّف بها هاتان الإستراتيجيتان من عدم التوازن في الطلب والعرض العالمي والإقليمي على الكوبالت يبقى مفهومًا بصورة ضعيفة.
يقول الدكتور إسماعيل سعدون، في تصريحاته إلى منصة الطاقة، في مختبر تخزين الطاقة، الذي يُعد جزءًا من مركز الطاقة الخضراء وجامعة محمد السادس للتقنية، نعمل على دراسة اثنين من الموضوعات الرئيسة المتعلقة ببطاريات الليثيوم أيون:
- تجميع البطاريات واستعمالها في التطبيقات الثابتة (تثبيت أنظمة شمسية في القرى النائية، بالاشتراك مع بطاريات ليثيوم أيون، لتوفير الكهرباء واستعمال الطاقة الشمسية لبدء الأنشطة الاقتصادية والاجتماعية).
- تزويد دراجات الإسكوتر الكهربائية ببطاريات وتوفيرها لفائدة الطالبات في الأماكن الريفية، لتشجيعهن على مواصلة دراستهن الجامعية في المدن.
مشروع الطاقة الشمسية في مركز الطاقة الخضراء
ترصد جولة منصة الطاقة المتخصصة تطورات مشروع تطوير تقنيات الألواح الشمسية، الذي يعمل عليه المركز منذ عدة سنوات، والذي يهدف إلى الوقوف على أبرز المستجدات في صناعة الألواح الشمسية، إلى جانب التقنيات المستعملة في التعامل مع صيانة الألواح وزيادة كفاءتها.
ويمثّل هذا المشروع، الذي يُعد الأول من نوعه في إطار البحث العلمي، سواء داخل المغرب أو على المستوى الأفريقي، أهمية كبرى في سياق التطور التكنولوجي بالطاقة الشمسية، خاصة أنه يستعين بطائرات دون طيار، لمراقبة عمل الألواح والتنبيه إذا توقف عمل أي منها لأي سبب طارئ.
وتتحدث رئيسة فريق الرقمنة في مركز الطاقة الخضراء Green Energy Park الباحثة ابتهال آيت عبدالمولى، عن هذا المشروع وأبرز مراحل تطوره، مؤكدة أهميته للمملكة ولجهود البحث العلمي الطاقي، خاصة أنه يعتمد باستمرار على أحدث التطورات التكنولوجية.
وتقول الباحثة: "إن أنظمة المراقبة والفحص الرقمية في محطة الطاقة الشمسية تمكّن من رؤية بيانات الإنتاج ومراقبة أداء الألواح واتخاذ التدابير التصحيحية اللازمة في حال حدوث فشل أو أداء غير مرضٍ، وهذا يمكّن من إدارة العمليات بكفاءة وتحسين إنتاج المحطة".
وتحدثت ابتهال عبدالمولى عن الاستعانة بتقنيات الذكاء الاصطناعي في هذا المشروع، قائلة: "يضيف الذكاء الاصطناعي بعدًا إضافيًا لرصد بيانات المحطة باستعمال خوارزميات متقدمة، ويمكن الذكاء الاصطناعي من تحليل كميات كبيرة من البيانات في الوقت الحقيقي".
وتابعت: "نستعين -أيضًا- بطائرات دون طيار المعروفة بالدرون، للتصوير الحراري ودمجها مع البيانات الكهربائية، ما يمكّننا من تحديد مصادر الأعطال الفنية وطبيعتها".
وأشارت الباحثة إلى تطوير هذه المنصة الرقمية وتجريبها في مركز الطاقة الخضراء، على قدرة تناهز 250 كيلوواط، ولكن الهدف يبقى تعميمها على مختلف المحطات الشمسية الراغبة في الاستفادة من هذه التجربة الفريدة، حسب تعبيرها.
مشروع تخزين الكهرباء للمنازل
من بين اهتمامات مركز الطاقة الخضراء، تخزين الكهرباء للاستعمالات المنزلية، ومن هنا يعمل باحثوه على مشروع بعنوان ليسول باور (LI-SOL Power Wall)، وهو عبارة عن حل ذكي ومتكامل لتسيير وتحسين إنتاج الطاقة وتخزينها واستهلاكها في المنازل.
ويقول المهندس الباحث في مجال الشبكات الكهربائية الذكية عبدالإله رشد، إنه يمكن توصيل هذا الجهاز بسهولة بالنظام الشمسي الكهروضوئي والشبكة الكهربائية، ويشمل أجهزة تحويل الطاقة وتخزين البطاريات، وأجهزة القياس، وأجهزة الاتصالات، وأجهزة التحكم التي تدمج الذكاء الاصطناعي.
وفي تصريحاته إلى منصة الطاقة، أشار المهندس عبدالإله إلى تطوير هذا الحل المبتكر محليًا، مؤكدًا أنه يمكن تخصيصه وتكييفه وفقًا لاحتياجات العملاء، وهو مجهز بتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT) ومدفوع بخوارزميات الذكاء الاصطناعي المتقدمة (AI).
وتدمج منظومة Li-SOL التقنيات الرقمية المتطورة، لضمان المراقبة في الوقت الحقيقي والتحكم عن بُعد لجميع المعدات.
وهذا التقنية قادرة على التواصل مع المستهلك، والأجهزة المنزلية، ومصادر إنتاج الطاقة المحلية، وأجهزة التخزين، ومشغل الشبكة الكهربائية، لإجراء إدارة ذكية للطاقة، التي لا توفر فواتير الكهرباء فحسب (الإيرادات قصيرة الأجل)، وإنما تحسّن عائد الاستثمار ومدة الاسترداد (الإيرادات طويلة الأجل).
" frameborder="0">
اقرأ أيضًا..
){kind=link}