كتب -أسامة خليل

في ظل تزايد الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، أصبح تخزين الطاقة على نطاق صناعي ضرورة لا غنى عنها لضمان استمرارية التيار الكهربائي بعد غروب الشمس.

تعتمد آلاف المباني في الولايات المتحدة على نظام تبريد مبتكر يحوّل الماء إلى ثلج من خلال عملية تجميد ذكية، مما يُحدّ من استهلاك الكهرباء ويحقق وفورات مالية ضخمة.

تعتمد التقنية على تبريد مزيج من الماء والجليكول إلى درجات دون الصفر، حيث يُضخ هذا السائل في أنابيب ملفوفة داخل خزانات مملوءة بالماء. عند اقتراب درجة الحرارة من نقطة التجمد، يتحول المزيج إلى جليد يخزن الطاقة الحرارية، تُستخدم لاحقًا في تشغيل نظام التكييف لتبريد المبنى لساعات طويلة.

وتفيد تقارير وكالة الطاقة الدولية بأن هذه الطريقة تقلل من استهلاك الطاقة بنسبة تقارب 20%، ما يوفر للمباني مئات الآلاف من الدولارات سنويًا.

في المناطق ذات المناخ الحار مثل تكساس وجنوب كاليفورنيا، حيث ترتفع أسعار الكهرباء خلال ساعات الذروة، تساعد بطاريات الثلج في تخفيض فاتورة الكهرباء وتقليل انبعاثات الكربون بنسبة تصل إلى الثلث.

إذ تعمل هذه الأنظمة على تخفيف الضغط عن شبكات الطاقة، مما يقلل الحاجة إلى تشغيل مولدات احتياطية مكلفة وملوثة.

ولتعزيز هذه المبادرة، أبرمت وزارة الطاقة الأمريكية العام الماضي صفقة قرض أولية بقيمة 306 مليون دولار مع شركة نوسترومو إنيرجي لتركيب أنظمة بطاريات الثلج في 193 مبنى بكاليفورنيا، بهدف توفير طاقة أنظف وأرخص مع تقليل مخاطر انقطاع التيار الكهربائي.

وتتميز هذه التقنية بتنوع أحجامها؛ ففي نيويورك على سبيل المثال تُستخدم بطارية تتألف من 100 خزان بحجم موقف سيارات، فيما تتيح التصاميم الحديثة المصغرة تطبيق النظام في المباني الصغيرة وحتى المنازل. ويشير الخبراء إلى أن بطاريات الثلج قد تشكل بديلاً اقتصاديًا وطويل الأمد عن بطاريات الليثيوم أيون، إذ يعتمد مكونها الأساسي على الماء الذي لا يتأثر بظاهرة التحلل الكيميائي التي تحد من عمر البطاريات التقليدية.

كما أثبتت هذه التقنية فعاليتها في أكثر من 4000 مبنى أمريكي، مما يُسهم في تخفيض تكاليف تركيب وصيانة أنظمة التكييف وتقليل الاعتماد على البنية التحتية الكهربائية المكلفة.

وفي الوقت الذي تزداد فيه الحاجة إلى تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة، يحظى نظام تخزين الجليد بتقدير عالٍ من مؤسسات مرموقة مثل مجلس المباني الخضراء الأمريكي والجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء، التي تمنح اعتمادات بيئية تُبرز دوره في تحسين كفاءة الطاقة والحد من التلوث.

بهذا الابتكار الجليدي، يخطو قطاع التبريد خطوة نوعية نحو مستقبل أكثر استدامة وكفاءة، مما يجسد التكامل بين التطور التكنولوجي والحفاظ على البيئة.