الطاقة
تحويل المحيطات إلى “خضراء” من خلال استغلال طاقة الأمواج
أضف Securities.io إلى مصادرك المفضلة على Google
تشكل المحيطات الغالبية العظمى من سطح كوكبنا، وتولد نصف الأكسجين الذي نحتاجه. وهذا يوضح مدى أهمية المحيطات لبقائنا. لكن هذا ليس كل شيء.
في العالم الحالي، حيث القضايا البيئية تحتل الصدارة، يمتد السعي لتحويل بصمتنا على الأرض إلى المحيطات الواسعة والقوية أيضاً. هنا يبرز استغلال طاقة الأمواج كوسيلة لتحقيق الاستدامة، واعدةً بمستقبل أكثر خضرة لمحيطاتنا.
تُشكِّل الأمواج المتولدة في المحيطات مصدرًا كبيرًا ونظيفًا للطاقة. من خلال الاستفادة من الفرق في درجة الحرارة بين مياه سطح المحيط الدافئة والمياه العميقة الباردة، يمكننا إنتاج كميات هائلة من الطاقة النظيفة وتلبية احتياجات العالم من الطاقة.
علاوة على ذلك، تنقل هذه الأمواج الطاقة على مدار اليوم وطوال السنة، مقدمةً موردًا لا ينضب لاستخراج الكهرباء منه.
وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، يمكن للأمواج حول سواحل الولايات المتحدة أن توفر أكثر من نصف (حوالي 64%) من كهرباء البلاد. وهذا هو السبب في أن الدول حول العالم تنشط في تطوير طاقة الأمواج. (BSIN )
ما هي طاقة الأمواج، وكيف تعمل؟
عندما نتحدث عن مصادر الطاقة المتجددة، سمعنا جميعًا عن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، لكن طاقة الأمواج ليست معروفة كثيرًا، رغم أنها تمتلك القدرة لتكون أكبر مصدر للطاقة من البحار. فما هي؟
طاقة الأمواج هي شكل من أشكال الطاقة المتجددة يتم استغلالها من الموارد الطبيعية عبر حركة الأمواج.
طريقة عملها هي أن اختلافات درجة حرارة الهواء تجعل الهواء يتحرك من المناطق الساخنة إلى المناطق الباردة، مما ينتج رياحًا، وعندما تمر فوق سطح المحيط تُولد أمواجًا. عندما تحدث الأمواج، تُنتج طاقة حركية، وهي طاقة ناتجة عن الحركة. يمكن استغلال هذه الحركة لتشغيل التوربينات، التي بدورها تولد الكهرباء.
على عكس طاقة المد، التي تتشكل بفعل الجاذبية القمرية وتستخدم تدفق المد والجزر، تستخدم طاقة الأمواج حركة الصعود والهبوط لسطح الماء التي تُنتج أمواج المد.
مثلما هي الطاقة الشمسية وطاقة الرياح مصادر متجددة، فإن طاقة الأمواج أيضًا مصدر متجدد للطاقة. وبالتالي، يمكن استخدامها كبديل للطاقة المنتجة من الوقود الأحفوري مثل النفط أو الفحم، التي هي موارد محدودة وتطلق انبعاثات كربونية ضارة، مما يجعل الأمواج خيارًا صديقًا للبيئة.
بالإضافة إلى ذلك، تتمتع الأمواج بأعلى كثافة مقارنة بمصادر الطاقة المتجددة الأخرى مثل الطاقة الحرارية الأرضية والكتلة الحيوية، مما يوفر إمكانات أعلى بكثير للمرونة الطاقية. يمكن أيضًا التنبؤ بهذه المصدر الوفيرة للطاقة بدقة مسبقة.
ومع ذلك، لا تخلو من مشاكلها. إحدى المشكلات الكبيرة في طاقة الأمواج، كما هو الحال مع الموارد الطبيعية الأخرى مثل الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح، هي أن كمية الطاقة التي يمكن توليدها تعتمد على حجم الأمواج وارتفاعها وسرعتها وطولها وكثافتها. بالإضافة إلى ذلك، كل هذه العوامل قد تكون غير متوقعة، مما يزيد من المشكلة.
تحدٍ آخر يواجه طاقة الأمواج هو أن تطوير هذا القطاع لا يزال متأخرًا مقارنة بجميع مصادر الطاقة المتجددة الأخرى. وعقبة أخرى هي صغر حجم معظم أنظمة طاقة الأمواج، مما يجعلها غير مناسبة لتزويد هياكل كبيرة بالطاقة.
ولا ننسى أن العملية بأكملها مكلفة، بدءًا من بناء وتشغيل المحطات إلى إدارة البنية التحتية، بما في ذلك التوربينات والكابلات وغيرها. قد تضر هذه البنية التحتية أيضًا بالحياة البحرية. علاوة على ذلك، يجب أن تتحمل هذه الأنظمة قوى الطبيعة، مما يزيد من التكلفة ويخلق مشكلة لتطوير القطاع.
لكن الآن، مع تقدم التكنولوجيا، يستكشف الباحثون والخبراء والعلماء والشركات طرقًا مبتكرة لاستغلال طاقة الأمواج من المحيط. نظرًا لإمكانات هذا المورد الطاقي وارتفاع أسعار النفط والغاز، تعمل الدول حول العالم على تطوير أنظمة طاقة المحيط وتشجيع استخدامها من خلال سياسات صديقة، واستثمارات، وعقود، وتمويل، وحوافز، وتعليم.
استغلال طاقة الأمواج
لاستغلال طاقة الأمواج من المحيط وتحويلها إلى كهرباء، تُستخدم أجهزة تحويل طاقة الأمواج، حيث تتبع المنتجات المختلفة أساليب مختلفة لتحقيق ذلك. بعض الأجهزة تُثبت تحت سطح الماء مباشرة، وبعضها يُرسّخ في قاع المحيط، بينما قد يستخدم البعض تقنية أخرى تمامًا، مثل دفع الأمواج عبر قناة ضيقة لتشغيل توربين.
لذا، دعونا نلقي نظرة على بعض الطرق التي تُطبق بها. إحدى تقنيات طاقة الأمواج الشائعة هي ما يُعرف بـ “الممتصات النقطية”، التي تستخدم عوامات أو بطات عائمة تُنشر في المياه العميقة على قاع المحيط لامتصاص الطاقة من حركة الأمواج.
في الوقت نفسه، يقوم محول تدفق الموجة المتذبذب بتوجيه الطاقة عبر رفرف متذبذب ويُثبت في المياه الضحلة، على عكس عمود الماء المتذبذب الذي يُغمر نصفه ويستخدم توربين هوائي لتوليد الطاقة.
ثم هناك مخفّفات الأمواج، التي تتضمن سلسلة من الأقسام الأسطوانية المتصلة معًا بمفاصل مرنة. تُغمر هذه الأجهزة جزئيًا وتعمل موازية لاتجاه الموجة. أما الأجهزة التي تُسمى “تجاوز السطح” أو “التسرب”، فتستخدم منحدرات تقف عموديًا على الأمواج. تعمل هذه الأجهزة كالمضخات وتوفر إمدادًا ثابتًا للتوربينات.
أدى التقدم في هذا القطاع إلى قيام الأكاديميين بإنشاء شكل جديد من الدفع القائم على الأمواج (WDP) لسفن الطاقة. يهدف هذا الأسلوب إلى تحقيق طاقة أكبر من الأمواج وتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة في الصناعة البحرية. لهذا، طوّر فريق جامعة كرنفيل نسخة مبسطة من حركة ذيل الحوت لتضمينها في نظام طاقة السفينة. يمكن استخدام هذه التقنية في سفن صغيرة غير مأهولة وكذلك في أنظمة الدفع الهجينة.
كما يستخدم قطاع الملاحة الذكاء الاصطناعي (AI) لحماية البيئة وتقليل الآثار السلبية لأجهزة طاقة الأمواج البحرية في الملاحة. على سبيل المثال، توفر الأنظمة المدعومة بالذكاء الاصطناعي بيانات في الوقت الحقيقي ومراقبة مستمرة للمسارات البحرية، مما يزيد من كفاءة وسلامة العمليات البحرية.
هذه الأنظمة ما هي إلا البداية؛ ففي المستقبل، مع زيادة البحث والاستثمار والتطوير، ستساعد الأنظمة المتقدمة في توفير طاقة نظيفة ليس فقط للمجتمعات المحلية بل أيضًا في مساعدة الدول على بناء أنظمة طاقة كبرى خالية من الكربون لتلبية احتياجات السكان الكبيرة.
انقر هنا للحصول على قائمة بأفضل عشرة أسهم للطاقة المتجددة.
أفضل الشركات التي تستغل طاقة الأمواج
تعمل عدة شركات على تطوير حلول لاستغلال طاقة الأمواج من المحيطات. لذا، دعونا نلقي نظرة على بعض أبرزها وتقنياتها:
#1. Ocean Power Technologies, Inc. (OPTT)
تأسست في عام 1984، هذه الشركة الأمريكية المتداولة في البورصة متخصصة في منتجات الطاقة البحرية والاتصالات البحرية. باستخدام تقنيتها الحاصلة على براءة اختراع، بما في ذلك PowerBuoy وسفينة Wave Adaptive Modular Vessel (WAM‑V) — وهي مركبة ذاتية القيادة — تتفوق في جمع البيانات البحرية وإعداد التقارير.
OPTT مخطط السعر
حتى الآن، تبلغ القيمة السوقية للشركة 20.875 مليون دولار. أسهمها، التي تُتداول بسعر 0.355 دولار، شهدت انخفاضًا بأكثر من 21٪ هذا العام. من الناحية المالية، تسجل إيرادات قدرها 3.28 مليون دولار على مدار الاثني عشر شهرًا الأخيرة (TTM)، إلى جانب ربحية السهم (EPS) (TTM) بقيمة -0.49 ونسبة السعر إلى الأرباح (P/E) (TTM) بقيمة -0.73.
ومن الجدير بالذكر أن الشركة رائدة في تقديم براءات الاختراع في محولات طاقة الأمواج. وقد تعاونت مع فرع البحث والتطوير في وزارة الأمن الداخلي الأمريكية، HS‑S&T، على حساسات الوعي بالمجال البحري (MDA‑S). في مقابلة نوفمبر 2023، أعرب الرئيس التنفيذي فيليب ستراتمان عن ثقته في إمكانية تحقيق Ocean Power للربحية بحلول عام 2025، مؤكدًا التزامها بنمو الإيرادات.
#2. AW-Energy
تأسست هذه الشركة الفنلندية المتخصصة في طاقة الأمواج في عام 2002 وقد جمعت ما مجموعه 28.4 مليون دولار. لاستغلال طاقة أمواج المحيط، طورت AW‑Energy نظامًا محميًا ببراءة اختراع يُدعى WaveRoller، حيث يتحرك لوحة مغمورة ذهابًا وإيابًا مع حركة الأمواج لتوليد الكهرباء.
يعمل وحدة WaveRoller في المناطق القريبة من الشاطئ وتبقى مغمورة في الغالب حسب ظروف المد. تتراوح طاقة الوحدة بين 350 كيلواط و1000 كيلواط لكل وحدة، وتنقل الطاقة الكهربائية المولدة عبر كابل تحت البحر إلى شبكة الكهرباء.
مؤخرًا، وقعت الشركة مذكرة تفاهم مع Kaoko Green Energy Solutions لاستخراج الطاقة من الساحل الناميبي بطول 1300 كيلومتر، والذي يُعرف بـ “المشهور بملاءحته المثالية وأمواجه”. يُقدّر أن تكلفة المشروع التجريبي أقل من مليون دولار، بما في ذلك نشر خمس وحدات WaveRoller‑X لتوفير طاقة نظيفة وميسورة التكلفة للمجتمعات في المنطقة. علاوة على ذلك، كانت AW‑Energy أول مطور لتقنية طاقة الأمواج ينضم إلى برنامج مسرّع الطاقة النظيفة Halliburton Labs هذا العام.
#3. CorPower Ocean
تأسست في عام 2009، تُعد CorPower Ocean شركة سويدية متخصصة في طاقة الأمواج وقد جمعت 40.7 مليون دولار لتسويق تقنيات طاقة الأمواج المبتكرة. يستخدم نظام الشركة المحمي ببراءة اختراع، محول طاقة الأمواج (WEC)، جهازًا عائمًا يتأرجح مع أمواج المحيط لتوليد الكهرباء.
«بفضل ملف إنتاجها المتسق والمكمل، تساعد طاقة الأمواج في سد الفجوات بين طاقة الرياح والطاقة الشمسية وتوفر استقرارًا لمستقبل يُشغل بالكامل بالطاقة المتجددة.»
– يقول باتريك مولر، الرئيس التنفيذي لشركة CorPower Ocean
وأضاف أيضًا أن هذه الطاقة يمكن أن «تساعد في إنهاء اعتمادنا على الوقود الأحفوري».
في الشهر الماضي، قامت الشركة بتركيب جهاز طاقة الأمواج C4 في البرتغال، متحملةً “تحذيرًا أحمر” من أمواج تصل إلى 18 مترًا. يتمتع جهاز C4 بقدرة 300 كيلواط، وقد صمد أمام العديد من العواصف في الأشهر الأخيرة بفضل «وضع البقاء في العواصف» الفريد من نوعه لدى CorPower Ocean، إلى جانب تقنية التحكم المتقدم في الطور. كما وقعت الشركة مذكرة تفاهم مع AltaSea لنشر طاقة الأمواج في ميناء لوس أنجلوس. يأتي ذلك في ظل تشجيع الولايات المتحدة لمصادر طاقة متجددة جديدة، حيث أقرّت كاليفورنيا قانونًا لنشر طاقة الأمواج.
#4. Marine Power Systems
توفر هذه الشركة البريطانية المزوّدة بأنظمة تحويل طاقة الأمواج عدة منتجات، بما في ذلك DualSub لتوليد الطاقة باستخدام كل من الرياح والأمواج، ومولد طاقة رياح عائم يُدعى WindSub، وWaveSub لتوليد طاقة الأمواج. قبل أكثر من عام، تعاونت MPS مع Simply Blue Group لنشر عدة توربينات رياح على منصتها العائمة على أعماق تتراوح بين 60 و100 متر لتوفير 100 ميغواط.
قبل بضعة أشهر، شاركت Marine Power Systems (MPS) مع Baker Hughes (BKR ) لتوفير أنظمتها الداعمة تحت البحر. قبل ذلك، تعاونت مع Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) لنشر PelaFlex، نظام رياح عائم في الساحل الجنوبي الشرقي لغرن كناناريا.
وفقًا للرئيس التنفيذي لشركة MPS، غاريث ستوكمان، تم تصميم تقنية منصة الرياح العائمة المرنة لتقليل تكاليف التسليم المحلي عبر نموذج لوجستيات لامركزي. يساعد ذلك في تقليل التكاليف وتعظيم الفوائد الاقتصادية المحلية مع تسريع تطوير مزارع الطاقة على نطاق صناعي.
#5. Carnegie Clean Energy Limited (CCE)
تُعد هذه الشركة الأسترالية المتداولة في البورصة شركة تركز على تطوير طاقة الأمواج بالإضافة إلى مشاريع الطاقة الشمسية وتخزين الطاقة. كما تستخدم Carnegie أحدث ما توصلت إليه تقنيات الذكاء الاصطناعي والآلات الكهربائية للتحكم في جهاز جمع طاقة الأمواج وتوليد الكهرباء.
تتداول أسهم Carnegie حاليًا بسعر 0.05 دولار أسترالي، بانخفاض 47٪ خلال العام الماضي. تبلغ قيمتها السوقية 16.27 مليون دولار وقيمة المؤسسة 14.38 مليون دولار، وتبلغ نسبة السعر إلى الأرباح المتأخرة (P/E) 10.53.
فيما يتعلق بمنتجات الشركة، يتركز اهتمامها على تقنية طاقة الأمواج من النوع المغمور والممتص النقطي تُدعى CETO. تُربط العوامات المغمورة في هذه التقنية المحمية ببراءة اختراع بمضخات تدفع الماء عالي الضغط عبر توربينات برية لتوليد الكهرباء. هذا العام، وقعت الشركة عقدًا متعدد الملايين لنشر تقنية طاقة الأمواج CETO في أوروبا، ومن المتوقع أن تكون تشغيلية بحلول عام 2025.
#6. Eco Wave Power (WAVE)
شركة أخرى مدرجة في البورصة هي Eco Wave Power السويدية، التي تطور تقنية لتوليد كهرباء نظيفة من أمواج المحيط. تأتي منتجات شركة الطاقة المتجددة بنظام تحكم تلقائي يستجيب لارتفاع وغوص العوامات.
خلال الربع الثالث من عام 2023، أفادت Eco Wave Power بأنها نجحت في ربط مشروع EWP EDF One في ميناء يافا بالشبكة الكهربائية الوطنية، بدءًا من تركيب أول مشروع لها في الولايات المتحدة في ميناء لوس أنجلوس، وحصلت على موافقة تنظيمية لأول ميغاواط (MW) في مدينة بورتو، وفازت بمنحة قدرها 1.83 مليون دولار.
WAVE مخطط السعر
في الأشهر التسعة الأولى من العام، أبلغت الشركة عن إيرادات قدرها 27,000 دولار ودخل مالي صافي قدره 802,000 دولار. بلغت مصاريف التشغيل لـ Eco Wave خلال الفترة 1.9 مليون دولار، بينما كان صافي الخسارة 1,052,000 دولار. علاوة على ذلك، أنهت الفترة بمبلغ 3.7 مليون دولار نقدًا وما يعادله، و5.1 مليون دولار في ودائع بنكية قصيرة الأجل. حاليًا، تُتداول أسهمها بسعر 1.62 دولار، بانخفاض 45.57٪، مع أدنى مستوى خلال 52 أسبوعًا بلغ 1.43 دولار في أواخر يونيو 2023 وأعلى مستوى خلال 52 أسبوعًا بلغ 4.79 دولار في ديسمبر 2022.
#7. Oscilla Power
بدأت هذه الآلية الأمريكية لتحويل طاقة الأمواج بإنشاء نسخة بمقياس 1:6 من محول طاقة الأمواج Triton بقدرة 1 ميغواط، مما سيقلل بشكل كبير من مخاطر نظام Oscilla على نطاق المرافق. وفقًا للشركة، يمثل هذا الخطوة خطوة كبيرة نحو «مستقبل منخفض الكربون». تُعد Triton‑C من Oscilla Power محول طاقة أمواج على مستوى المجتمع، على شكل حلقة، بقدرة 100 كيلواط، وقد تم اختباره بنجاح في هاواي.
أفكار ختامية
محیطاتنا شاسعة وتوفر مصدرًا غير مستغل من الطاقة النظيفة والموثوقة. إن الإمكانات الضخمة لهذا المصدر ونقص الوقود الأحفوري يدفعان الحاجة إلى استغلال طاقة الأمواج. بينما لا يزال هناك عدة تحديات يجب التغلب عليها للاستفادة الكاملة من هذا المصدر الطاقي، فإن طاقة الأمواج تمتلك إمكانات كبيرة. مع تقدمنا نحو مستقبل أكثر استدامة، يمكن أن تلعب دورًا حاسمًا في تزويد عالمنا بالطاقة.
