عربي
English
Español
Français
中文
日本語
تشهد مضخات الحرارة ارتفاعًا في الاهتمام حيث يبحث الحكومات في جميع أنحاء العالم عن بدائل للغلايات الغازية. يمكن أن تسخِّن وتبرّد المباني على حدّ سواء وتعمل بالكهرباء بدلاً من الوقود الأحفوري، مما يساعد على تحقيق نزع الكربون من المنازل والمكاتب. تبدأ الحكومات في جميع أنحاء العالم في الاستثمار بشكل كبير في هذه التقنية مع سعيها لتبديل الغلايات القديمة بتكنولوجيا مبتكرة لمضخات الحرارة لدعم الانتقال الأخضر.
لقد اعتمدنا طويلاً على الوقود الأحفوري لتدفئة المباني السكنية والمكاتب. تستمر معظم الغلايات في العمل بالغاز الطبيعي، مما يسهم في إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ومع ذلك، يقدم العديد من الشركات حول العالم اليوم تكنولوجيا بديلة لمضخات الحرارة يمكن تشغيلها باستخدام الكهرباء من مصادر متجددة لتوفير تدفئة وتبريد خالي من الانبعاثات.
تعمل مضخات الحرارة بشكل مشابه لأجهزة التكييف والثلاجات، حيث تقوم بسحب الحرارة من مصدر معين، كالهواء المحيط، أو الطاقة الجيوثيرمال المخزنة في الأرض، أو مصادر مائية قريبة أو حرارة ناجمة عن مصنع ما. تزيد من كمية الحرارة وتنقلها إلى المكان الذي يُحتاج إليه. نظرًا لأن مضخات الحرارة تنقل الحرارة بدلاً من إنتاجها، فإنها تعتبر أكثر كفاءة من التقنيات الأخرى للتدفئة، مما يؤدي إلى انخفاض في فواتير الطاقة. وتتكون من ضاغط يقوم بتحريك وسيط التبريد عبر دورة التبريد، ومبادل حراري يقوم بسحب الحرارة من المصدر. ويتم توصيل الحرارة باستخدام أنظمة الهواء القسري أو الهيدروليكية مثل الأجهزة الموجودة خلف الجدران أو التدفئة تحت الأرض. كما يمكن استخدامها مع خزان لتوفير المياه الساخنة. للتبريد، تعيد المضخة توجيه الحرارة الداخلية إلى الخارج.
أحد أبرز التحديات التي تواجه توسيع استخدام مضخات الحرارة بشكل واسع هو التهديد الناتج عن تحميل الشبكة الكهربائية بشكل زائد. في العديد من البلدان، تعتبر بنية التحتية الكهربائية الحالية قديمة ولا تكفي من ناحية السعة لربط مشاريع الطاقة المتجددة الجديدة بالمنازل والشركات. وقد تم تطوير العديد من شبكات الكهرباء حول مراكز طاقة كانت تعتمد بشكل كبير على الفحم والنفط والغاز. مع تطور الشركات لمشاريع الطاقة المتجددة في مناطق الطاقة الغير تقليدية، سيكون هناك حاجة لبنية تحتية جديدة للتوصيل بين هذه الطاقة والشبكة. ومع ذلك، في العديد من الحالات، يعني هذا إعادة بناء كامل، مما يكلف الكثير من الوقت والمال. لذلك، في معظم الأماكن، ليس من الممكن بعد إدخال تحول وطني من الغلايات الغازية إلى مضخات حرارة. ولهذا السبب، أعلنت العديد من الحكومات تدريجياً عن التخلي التدريجي عن الغلايات لصالح بدائل أكثر نظافة على مدى العقود القادمة.
تمكنت الشركات من تحسين تقنية مضخات الحرارة بشكل كبير في السنوات الأخيرة بفضل الدعم المتزايد من الحكومات في جميع أنحاء العالم والحوافز المالية للنزع الكربوني. في الولايات المتحدة، يتم تقديم رصيد ضريبي جذاب ومكافآت للمستهلكين لشراء وتركيب أنظمة مضخات الحرارة. وقد شجع ذلك لاعبين غير متوقعين على الاستثمار بشكل كبير في تكنولوجيا مضخات الحرارة. تراهن شركة "كيرير جلوبال" التي اخترع مؤسسها مكيِّف الهواء بشكل كبير على مضخات الحرارة. في أبريل الماضي، اكتسبت "كيرير" شركة مضخات الحرارة الألمانية "فيسمان كليميت سوليوشنز" مقابل حوالي 13 مليار دولار. أوضح "ديفيد جيتلين"، الرئيس التنفيذي لشركة "كيرير جلوبال"، قائلاً: "نحن جميعًا نعلم أن استدامة هي نمط عام، يجب على أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء أن تحظى بمكانة حاسمة على الطاولة".
وأوضح رئيس تكنولوجيا واستدامة "كيرير"، "هاكان يلماز"، قائلاً، "أنظمة تدفئة وتهوية وتكييف الهواء في مفترق طرق الآن، مع انتقال هائل نحو الكهربة، من الغلايات والأفران التي تعمل بالوقود الأحفوري إلى مضخات الحرارة". وأضاف "يلماز"، "بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن يتضاعف الجانب الخاص بالتهوية في أنظمة تدفئة وتهوية وتكييف الهواء بحلول عام 2050 لأن 2.8 مليار شخص يعيشون في مناطق مع ظروف مناخية حارة ويمتلكون فقط حوالي 8 في المائة من التلامس مع أنظمة تدفئة وتهوية وتكييف الهواء اليوم".
الوكالة الدولية للطاقة ترى تكنولوجيا مضخات الحرارة كركيزة في توجيه الانتقال الأخضر عالمياً. تسلط تقرير للوكالة الدولية للطاقة عن استخدام مضخات الحرارة في الصين، الضوء على الاعتماد المستمر للبلاد على الفحم لاحتياجات التدفئة. في الصناعات الصينية، ارتفع استهلاك الحرارة بنسبة 13 في المائة بين عامي 2010 و2022. بالإضافة إلى ذلك، تمثل توفير الحرارة حوالي 40 في المئة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون واستخدام الفحم في الصين. أصبح استخدام مضخات الحرارة شيئاً أكثر شيوعاً في الصين، حيث بلغت تكنولوجيا مضخات الحرارة 8 في المئة من مبيعات معدات التدفئة للمباني في عام 2022. تعتبر الصين أكبر منتج لمضخات الحرارة اللامركزية للمباني ويمكنها زيادة الإنتاج لدعم عمليات التوزيع التجاري للأنظمة لتقليل انبعاثات الكربون بشكل كبير خلال السنوات القادمة.
في المملكة المتحدة، زادت طلبات الحصول على منح مضخات الحرارة بشكل حاد في العام الماضي، حيث زادت الطلبات الجديدة للحصول على المنح بنسبة 75 في المئة في فبراير مقارنة بنفس الشهر من العام السابق. قدمت الحكومة برنامج ترقية الغلايات الخاص بها قبل عامين، بهدف النزع الكربوني للتدفئة. أعلن اللورد كالانان، وزير الكفاءة الطاقوية والتمويل الأخضر، قائلاً: "إن الطلب على مضخات الحرارة في ازدياد، حيث نجعل الأمر أسهل من أي وقت مضى للانتقال إلى التدفئة الكهربائية دون تكاليف كبيرة مقدمًا... منحنا المكافآت بقيمة 7,500 جنيهًا إسترلينيًا تساعد الناس على إنشاء منزل دافئ وتقليل انبعاثاتهم. وبزيادة الطلب بنسبة 75 في المئة، فإن نهجنا لاقى استحسان العديد من العائلات". وبحلول نهاية فبراير، تقدمت 35,741 طلبًا وبلغ إجمالي المبالغ المدفوعة حوالي 127 مليون جنيه إسترليني في قسائم للعملاء.
بفضل التحسينات الكبيرة التي شهدتها تقنية مضخات الحرارة في السنوات الأخيرة، يزداد الاهتمام بالتكنولوجيا. تقضي الحكومات مزيدًا من الأموال على هذه التكنولوجيا وتستثمر مزيدًا من الشركات في مشاريع التصنيع، بدعم من الحوافز المالية مثل الإعفاءات الضريبية والمنح. تخطط العديد من البلدان للانتقال من الغلايات الغازية إلى مضخات الحرارة التي تعتمد على الكهرباء المتجددة في العقود القادمة للمساهمة في نزع الكربون من التدفئة. ومع ذلك، يجب على الحكومات الاستثمار بشكل كبير في تحسين أنظمتها الشبكية لضمان توفير البنية التحتية اللازمة لتقديم الطاقة النظيفة إلى المنازل والشركات على مستوى البلاد.
مقال بقلم فيليسيتي برادستوك لموقع Oilprice.com
ADVERTISEMENT
قراءات أخرى مميزة من Oilprice.com:
