Hifadhi ya maji inayosukumwa: Kubadilisha mitambo ya Hydro

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Julai 11, 2022

Muhtasari wa maarifa

Kubadilisha migodi ya zamani ya makaa ya mawe kuwa betri za kiwango cha viwandani kwa kutumia hifadhi ya maji ya pumped (PHS) ni mwelekeo unaoongezeka nchini Uchina, unaotoa suluhu la kipekee kwa uhifadhi wa nishati na uzalishaji wa umeme. Njia hii, ingawa inaahidi kuimarisha uthabiti wa gridi ya taifa na kusaidia vyanzo vya nishati mbadala, inakabiliwa na changamoto kama vile maji yenye asidi ambayo yanaweza kuharibu miundombinu. Kutumika tena kwa migodi iliyofungwa kwa hifadhi ya nishati sio tu inasaidia katika kupunguza utegemezi wa mafuta ya kisukuku na utoaji wa kaboni lakini pia hufufua uchumi wa ndani kwa kuunda nafasi za kazi na kuhimiza mazoea endelevu ya nishati.

Muktadha wa uhifadhi wa maji unaosukumwa

Wanasayansi katika Chuo Kikuu cha Chongqing cha China na kampuni ya uwekezaji ya Uchina ya Shaanxi Investment Group wanajaribu kutumia mbuzi za mgodi wa makaa ya mawe ambazo hazijakaliwa (sehemu ya mgodi ambapo madini yamechimbwa kabisa au kwa kiasi kikubwa) kufanya kazi kama betri za ukubwa wa viwanda. Migodi hii inaweza kutumika kama matangi ya kuhifadhia juu na chini ya ardhi kwa ajili ya miradi ya hifadhi ya maji ya pumped na kuunganishwa na miradi mikubwa ya jua na upepo.

Miradi ya hifadhi ya maji ya pampu (PHS) husafirisha maji kati ya hifadhi mbili katika miinuko tofauti ili kuhifadhi na kuunda umeme. Umeme wa ziada hutumika kusukuma maji hadi kwenye hifadhi ya juu wakati wa matumizi ya chini ya umeme, kama vile usiku au wikendi. Wakati kuna mahitaji makubwa ya nishati, maji yaliyohifadhiwa hutolewa kupitia turbines kama mtambo wa kawaida wa hidrojeni, kutiririka kuteremka kutoka kwenye hifadhi ya juu hadi kwenye bwawa la chini, na kuzalisha umeme. Turbine pia inaweza kutumika kama pampu kusogeza maji juu.
 
Kulingana na uchunguzi wa chuo kikuu na shirika la uwekezaji, migodi 3,868 ya makaa ya mawe iliyofungwa nchini China inazingatiwa ili kutumika tena kama miradi ya kuhifadhi maji ya pumped. Uigaji unaotumia modeli hii ulifichua mtambo wa pumped-hydro uliojengwa katika mgodi wa makaa ya mawe uliopungua unaweza kufikia ufanisi wa mfumo wa kila mwaka wa asilimia 82.8. Matokeo yake, kilowati 2.82 za nishati iliyodhibitiwa kwa kila mita ya ujazo zinaweza kuzalishwa. Changamoto kuu ni viwango vya chini vya pH katika migodi hii, na maji yenye asidi yanaweza kumomonyoa vipengele vya mimea na kutoa ayoni za metali au metali nzito ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa miundo ya chini ya ardhi na kuchafua vyanzo vya maji vilivyo karibu.

Athari ya Usumbufu

Waendeshaji umeme wanazidi kutafuta PHS kama suluhisho linalofaa la kusawazisha gridi za umeme. Teknolojia hii inakuwa ya thamani hasa wakati vyanzo vinavyoweza kutumika kama vile nishati ya upepo na jua havitoshelezi mahitaji. Kwa kuhifadhi nishati ya ziada katika mfumo wa maji kwenye mwinuko wa juu, PHS inaruhusu uzalishaji wa haraka wa umeme inapohitajika, ikitenda kama kinga dhidi ya uhaba wa nishati. Uwezo huu unawezesha matumizi thabiti na ya kuaminika zaidi ya vyanzo vya nishati mbadala, na kufanya nishati ya jua na upepo iwezekane zaidi kama vyanzo vya msingi vya umeme.

Uwekezaji katika PHS unaweza pia kuwa wa manufaa kiuchumi, hasa katika maeneo yenye hifadhi za asili zilizopo au migodi ambayo haijatumika. Kutumia miundo iliyopo inaweza kuwa na gharama nafuu zaidi kuliko ununuzi wa kiasi kikubwa wa betri za gridi ya viwanda. Mbinu hii sio tu inasaidia katika uhifadhi wa nishati lakini pia inachangia uendelevu wa mazingira kwa kutumia tena maeneo ya zamani ya viwanda, kama migodi ya makaa ya mawe, kwa madhumuni ya nishati ya kijani. Kwa hiyo, serikali na makampuni ya nishati yanaweza kupanua miundombinu yao ya umeme kwa gharama ya chini ya kifedha na mazingira, wakati pia kuongeza uzalishaji wa nishati ya ndani na kupunguza uzalishaji wa kaboni.

Aidha, mikoa ambayo ilipata kuzorota kwa uchumi kutokana na kufungwa kwa migodi ya makaa ya mawe inaweza kupata fursa mpya katika sekta ya PHS. Maarifa na utaalamu uliopo wa wafanyakazi wa ndani, wanaofahamu mpangilio na muundo wa mgodi, unakuwa wa thamani sana katika mabadiliko haya. Mabadiliko haya sio tu yanazalisha ajira lakini pia inasaidia ukuzaji wa ujuzi katika teknolojia ya nishati ya kijani, na kuchangia katika ufufuaji mpana wa uchumi. 

Athari za miradi ya uhifadhi wa maji ya pumped

Athari pana za kurudisha migodi iliyofungwa na hifadhi za asili kwenye hifadhi ya maji ya pampu zinaweza kujumuisha:

• Kupunguza gharama za miundombinu ya nishati mbadala katika maeneo mahususi, na kuwezesha jamii zaidi kupata nishati ya kijani yenye bei nafuu.
• Kubadilisha maeneo ya uchimbaji madini ambayo hayajatumika kuwa mali ya kiuchumi, kuzalisha ajira na kupunguza utoaji wa kaboni katika maeneo ya ndani.
• Kuimarisha uaminifu wa gridi za umeme zinazotegemea nishati mbadala, kupunguza kukatika kwa umeme na kukatika.
• Kuhimiza mabadiliko katika sera za nishati kuelekea mazoea endelevu zaidi, kuathiri umakini wa serikali kwenye vyanzo vya nishati mbadala.
• Kuwezesha kupungua kwa utegemezi wa nishati ya mafuta, na kusababisha kupungua kwa uzalishaji wa gesi chafu na kuboresha ubora wa hewa.
• Kuunda programu mpya za mafunzo ya ufundi zinazozingatia teknolojia ya nishati mbadala, kukuza wafanyikazi wenye ujuzi katika sekta za kijani kibichi.
• Kukuza ugatuaji wa uzalishaji wa nishati, kuwezesha jamii za wenyeji kusimamia na kufaidika na rasilimali zao za nishati.
• Kuongezeka kwa maslahi ya watumiaji katika vyanzo vya nishati mbadala, ambayo inaweza kusababisha kupanda kwa uwekezaji na bidhaa za kijani.
• Kuibua mijadala juu ya matumizi ya ardhi na athari za mazingira, kuathiri kanuni za siku zijazo na maoni ya umma juu ya miradi mikubwa ya nishati.
• Maandamano yanayoweza kufanywa na wanaharakati wa mazingira dhidi ya kubadilisha migodi ya zamani, yakiendeshwa na wasiwasi juu ya uchafuzi wa maji na uhifadhi wa asili.

Maswali ya kuzingatia

• Ni miundo gani mingine iliyoachwa unaamini inaweza kutumika tena katika miradi ya uhifadhi wa maji ya pumped? 
• Je, migodi ya baadaye (ya kila aina, ikiwa ni pamoja na dhahabu, kobalti, lithiamu, n.k.) itaundwa kwa kuzingatia urejeshaji wa siku zijazo?