توليد الكهرباء وتخزينها [5]

 بالإضافة إلى ذلك، تم تطوير المغنيسيوم المخزن بالهيدروجين، والذي يمكن نقله كهيدريد المغنيسيوم. يأتي هذا النوع بأشكال متعددة، من الصلب إلى البودرة، مولدًا للهيدروجين عند مزجه مع الماء. يتميز بخفة الوزن وقدرته على تخزين كمية كبيرة من الهيدروجين، مما يجعله قابلًا للنقل بسهولة وقد تم دمجه في المركبات. لذا، بالنسبة للمركبات والآلات الثقيلة مثل الحفارات، يمكن أن يكون مصدر الطاقة إما بطاريات المغنيسيوم أو المغنيسيوم المهيدروجين أو هجينة بين الاثنين. يصبح هذا الأمر طريقة مستدامة يمكن استخدامها للـ 100 أو حتى 500 سنة القادمة.

تشمل طرق أخرى لتخزين الهيدروجين الضغط العالي، والهيدروجين السائل المبرد إلى -253 درجة مئوية، وسبائك امتصاص الهيدروجين، وما إلى ذلك. وبالتالي، يصبح من الضروري إنشاء مرافق لنقل هذه المواد. ومع ذلك، نظرًا لطبيعتها الكبيرة والمعقدة، تكون أولويتها كخيار أقل.

من المرشحات الأخرى لتخزين الطاقة الكبيرة التي تم الحصول عليها من توليد الطاقة المدارية هو بطارية الرمل. تعمل بالفعل في فنلندا، حيث تتجمع الكهرباء المحصلة من الطاقة الشمسية أو الرياح كحرارة في الرمل. يحتوي خزان معزول بمساحة 4 أمتار في العرض و7 أمتار في الارتفاع على 100 طن من الرمل. يتم استخدام الحرارة المخزنة هذه لتوفير التدفئة للمناطق المحيطة والمباني وحمامات المياه الدافئة. يمكن للرمل، بعد تسخينه إلى أكثر من 500 درجة، تخزين الطاقة لعدة أشهر ولديه عمر يمتد عدة عقود. يمكن استخدام أي نوع من الرمال الجافة وغير القابلة للاشتعال دون أي نوع من النفايات القابلة للاحتراق المخلوطة، مما يجعلها ممكنة حتى في اليابان.

في فنلندا، لتوفير الحرارة لمنطقة تعادل 35,000 شخص، تشير الحسابات إلى الحاجة إلى خزان تخزين يبلغ ارتفاعه 25 مترًا وقطره 40 مترًا، مملوءًا بالرمل.

تتميز بطارية الرمل هذه ببنية بسيطة، تتألف فقط من أنابيب وصمامات ومراوح وعناصر تسخين كهربائية، مما يؤدي إلى تكاليف بناء منخفضة.

في الولايات المتحدة، تم تطوير بطاريات الرمل أيضًا. هنا، يتم تسخين رمل الكوارتز إلى 1200 درجة مئوية وتخزينه في حاويات خرسانية معزولة. لتحويل هذا الرمل إلى كهرباء، يتم توريده إلى مبادل حراري، مدَّارات الدوران والمولدات لإنتاج الطاقة. ببساطة، يشبه استخدام قوة البخار الناتج عن تسخين الماء لتدوير محرك البخار المزود بالعديد من الشفرات، مماثلاً لعجلة الماء. يتصل هذا المحرك بمولد، مما يؤدي إلى توليد الكهرباء. تصبح مثل هذه المرافق ضرورية عند توليد الكهرباء من الحرارة. يصبح هذا أيضًا خيارًا للبلديات.

تشمل مصادر الطاقة المتجددة الأخرى توليد الطاقة الشمسية، وتوليد الطاقة الكهرومائية بمقياس كبير وتوليد الطاقة من الرياح والطاقة الجيوحرارية. على سبيل المثال، تحتوي الألواح الشمسية أحيانًا على مواد خطرة، مما يسبب مشاكل التخلص منها. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تؤثر هياكلها المعقدة أو الحاجة إلى مرافق بمقياس كبير على قابليتها للاستخدام، وذلك اعتمادًا على كيفية حل هذه المشاكل. يؤدي الطاقة النووية إلى كوارث كبيرة، بينما سيؤدي توليد الطاقة عبر الوقود الأحفوري في نهاية المطاف إلى استنزاف الموارد وزيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، مما يجعلها خيارات غير مناسبة. علاوة على ذلك، فإن البطاريات الليثيوم المستخدمة في السيارات الكهربائية والدراجات الكهربائية والهواتف الذكية التي تحتوي على موارد مثل الليثيوم والكوبالت غير مستدامة، مما يؤدي إلى قرار تجنب استخدامها.

    يتمثل توليد الطاقة في الطاقة الشمسية الحرارية، وألواح التجميع الشمسية، وتوليد الطاقة من الكائنات الحية الدقيقة، وتوليد الطاقة الريحية المنزلية، وتوليد الطاقة من جدران البحر الهزيلة، والبطاريات المغنيسية، وتوليد الطاقة من الكتلة الحيوية. وتكمن الطاقة التخزينية في أرضيات Hantiku، والبطاريات الفحمية، وتحويل المغنيسيوم إلى هيدروجين، والبطاريات الهيدروجينية، والبطاريات الرملية.

    من خلال بناء مرافق الطاقة باستخدام الموارد البلدية بأبسط الهياكل الممكنة، يتم توليد الكهرباء من البحار والأنهار والأراضي وتقاسمها بين المجتمعات. ويتضمن ذلك تحسين العزل السكني لتقليل استهلاك الطاقة. بهذه الطريقة، يتم الاستمرار في الحياة باستخدام الطاقة المتجددة فقط، مما يقضي على الحاجة إلى الموارد المستنفدة. في مجتمع يدفعه العملة، تستهلك الأنشطة الاقتصادية كميات كبيرة من الكهرباء يوميًا بسبب التنافس. إلغاء هذه الأنشطة الاقتصادية يؤدي إلى تقليل كبير في الطاقة المطلوبة، وانخفاض كبير في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ويعتبر إجراءً قويًا ضد الاحتباس الحراري.