توليد الطاقة من باطن الأرض.. بحث تجريبي في جامعة تشرين

ضمن الخطة الوطنية للبحوث العلمية، قدمت جامعة تشرين بحثاً علمياً تجريبياً لتوليد الطاقة من باطن الأرض الحراري والاستفادة منها في عملية التدفئة والتبريد بالاستغناء الكامل عن الوقود الأحفوري بتكلفة مالية بسيطة وبأدوات متوافرة في الأسواق المحلية ما يساهم في توفير الطاقة.
البحث العلمي أعده المهندس سلمان بربهان لنيل درجة الماجستير قسم القوى الميكانيكية – اختصاص قوى ميكانيكية في كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية بعنوان «تحسين معامل أداء مضخة حرارية عامله على مبدأ التربة – ماء»، ويسهم تطبيق البحث في خدمة القطاع الزراعي بالدرجة الأولى والزراعات المحمية، خاصة لأنه يؤمن طاقة تدفئة مثالية في أيام الشتاء الباردة إضافة إلى إمكانية استخدامه في قطاع الدواجن وكذلك التدفئة المنزلية وتعد الطاقة الناشئة طاقة نظيفة بالكامل .
وقال بربهان لـ« تشرين»: تمحور البحث حول الاستفادة من طاقة الأرض لكونها تمتلك حرارة ثابتة عند أعماق معينة وبالتالي نستطيع سحب الحرارة منها وضخها في المكان المراد تدفئته أو سحب الحرارة من المكان المراد تبريده وتصريفها بالتربة .
وأضاف: إن الاعتماد على المضخة الحرارية الأرضية التي صممها سيكون فاعلاً بشكل كبير في القطاع الزراعي وتحديداً تدفئة وتبريد البيوت البلاستيكية والأبنية السكنية والمداجن .
وصمم بربهان مبادلاً حرارياً أرضياً يحقق نسبة عالية من التبادل الحراري مع الأرض ويخفض نسبة اختلال التوازن الحراري بين حمل التبريد وحمل التدفئة، وتمت تجربة المبادل في منطقة القرداحة – ضاحية الباسل على مدى عام، وتوصل إلى تصميم مثالي لمبادل حراري أرضي، كما أوجد من خلال التجربة حلولاً لظاهرة التراكم الحراري من خلال اختبار مزيج تربة محسّن يغلف أنابيب المبادل الحراري.
واستنتج الباحث من خلال التجربة أن التدرج الحراري هو أفضل وسيلة لتحسين معامل أداء المضخة الحرارية الأرضية، كما توصل إلى تصميم صمام عاكس في المضخة الحرارية الأرضية يحاكي عمل الصمام العاكس في المضخة الحرارية الهوائية ( المكيّف).
الدكتور جابر ديبة المشرف على الدراسة أكد لـ«تشرين» أن فكرة موضوع الرسالة تندرج ضمن الخطة الوطنية لترشيد الطاقة عبر توليد طاقة بديلة يستغنى بها عن الطاقة الكهربائية بأماكن مهمة، كالقطاع الزراعي، وكذلك تدفئة البيوت السكنية بالاعتماد على هذه الدارة التي تأخذ حرارة من باطن الأرض حيث يتم الاستغناء عن الوقود الأحفوري .
وقال ديبة: تؤمن الدارة طاقة نظيفة صديقة للبيئة، ولها استخدامات واسعة أبرزها تدفئة البيوت البلاستيكية في أوقات الصقيع، حيث تعد من الزراعات المحمية الأساسية في القطاع الزراعي في المنطقة الساحلية، كذلك تخفض من استهلاك الطاقة الكهربائية .
وأضاف: وتمتاز بقابليتها للتخزين بحالات الوفر خلال أوقات النهار كمصدر طاقة مساعد، كذلك تم إثبات أن تركيبة الخلطة للتربة حول المبادل التي توصل إليها الباحث يمكن تطبيقها حول الكابلات الكهربائية الناقلة للطاقة والمساعدة في تبديد الحرارة ضمن الكابلات من خلال موصليتها الجيدة، ومنع ارتفاع درجة حرارة الكابلات التي تؤدي إلى انهيار عازليتها.
وتوصل الباحث من خلال التجربة إلى إمكانية استخدامها تجارياً، حيث لا تحتاج إلى تقنيات مكلفة، إضافة إلى أن مواد تطبيقها متوافرة بالأسواق المحلية، وتؤمن مردوداً مادياً جيداً بتكلفة اقتصادية متدنية، فضلاً عن إعطاء قيمتها المادية خلال فترة زمنية وجيزة، كذلك عملية صيانتها تتم بأسلوب بسيط فهي ليست دارة معقدة .