لماذا تعتبر الخلايا الكهروضوئية المائية منتجًا صديقًا للمناخ؟

تغطي متاهة من برك المياه المالحة والعذبة السهل الساحلي لتايوان، مما يدعم عمليات تربية الأحياء المائية التي تنتج ما يقرب من 30 مليار دولار تايواني جديد (920 مليون دولار أمريكي) من المأكولات البحرية كل عام. وتأمل حكومة تايوان أن تتمكن أحواض الأسماك التي تبلغ مساحتها أكثر من 400 كيلومتر مربع من إنتاج محصول ثانٍ في الوقت نفسه: الطاقة الشمسية.

ما هي الخلايا الكهروضوئية المائية؟

هذا هو الدافع وراء إنشاء منشأة “الخلايا الكهرومائية” الجديدة بقدرة 42.9 ميجاوات في مدينة تاينان الجنوبية. لبنائه، ومقرها تايبيه هونغدي للطاقة المتجددة اشترت الصين 57.6 هكتارًا من الأراضي المهجورة في منطقة تشيغو الغنية بأحواض الأسماك في تاينان، وأنشأت حواجز ترابية لتحديد العشرين بركة، وقامت بتركيب ألواح شمسية على طول الحواجز وأكثر من 6 أحواض خزانية.

توني تشانغ، المدير العام لشركة Hongde الفرعية ستار لتربية الأحياء المائيةيقول إن 18 من الأحواض مليئة بالبوري (المثمّن للبطارخ) والروبيان، بينما يساعد سمك اللبن في تنظيف المياه في أحواض الخزان. وفي عام 2023، أول عام كامل من التشغيل، يقول تشانغ إن فريقه حصد أكثر من 100 ألف كيلوغرام من المأكولات البحرية. وفي أغسطس/آب الماضي، بدأوا في تخزين منشأة داخلية كهفية، مزينة أيضًا بالخلايا الكهروضوئية، لزراعة الجمبري ذو الأرجل البيضاء.

قام عدد من البلدان الأخرى بتجربة الخلايا الكهروضوئية المائية، بما في ذلك الصين, شيلي, بنغلاديش، و النرويجلتوسيع المفهوم ليشمل المصفوفات الشمسية الكبيرة العائمة على الأنهار والخلجان. ولكن لا يوجد أي مكان آخر يُنظر فيه إلى الاقتران بين تربية الأحياء المائية والطاقة الشمسية على أنه أمر بالغ الأهمية للاقتصاد. وتسعى تايوان جاهدة إلى التوسع بشكل كبير في توليد الطاقة المتجددة لدعم مصانع أشباه الموصلات، ومن المتوقع أن تلعب الطاقة الشمسية دورًا كبيرًا. ولكن في هذه الجزيرة ذات الكثافة السكانية العالية – وهي أكبر قليلاً من ولاية ماريلاند، وأصغر من هولندا – لا توجد مساحة كبيرة مفتوحة لتركيب الألواح الشمسية. من الصعب تجاهل برك الأسماك. وبحلول نهاية عام 2025، تتطلع الحكومة إلى التثبيت 4.4 جيجاوات من الخلايا الكهروضوئية المائية للمساعدة في تحقيق هدفها المتمثل في توليد 20 جيجاوات من الطاقة الشمسية.

هل خطة تايوان للطاقة المائية غير واقعية؟

وفي هذه الأثناء، يكافح مطورو الطاقة الشمسية لتحقيق أهداف تايوان الطموحة، حتى مع أن بعض التوقعات تشير إلى أن تايوان ستحتاج إلى ذلك 8 مرات أكثر من الطاقة الشمسية بحلول عام 2050. وقد خضعت الخلايا الكهروضوئية المائية على وجه الخصوص للتدقيق من قبل المجموعات البيئية. في عام 2020، على سبيل المثال، مراسل جياشان كاي قمت بزيارة 100 محطة للطاقة الشمسية مبنية على الأراضي الزراعية، بما في ذلك أحواض الأسماك، ووجدت العشرات من الحالات التي قام فيها مطورو الطاقة الشمسية ببناء قدرة شمسية أكبر مما يقصده القانون، أو حصلوا على تصاريح بناءً على وعود بمواصلة الزراعة لم يتم الوفاء بها.

تقوم شركة Star Aquaculture بزراعة أسماك اللبن للمساعدة في تنظيف المياه لبرك التكاثر الخاصة بها.مصادر الطاقة المتجددة

في 7 يوليو 2020، تايوان وزارة الزراعة استجابت بتقييد تطوير الطاقة الشمسية في الأراضي الزراعية، وهو ما أسمته صناعة الطاقة الشمسية “حادثة السبعة المزدوجة“. تم إلغاء العديد من مشاريع الطاقة المائية بينما تأخر البعض الآخر. وشمل الأخير منشأة بقدرة 10 ميجاوات في تاينان أعلنت عنها Google وسط ضجة كبيرة في عام 2019 أول استثمار لها في الطاقة المتجددة في آسيا، لتوفير الطاقة لمراكز بيانات الشركة في تايوان. بدأ المصفوفة أخيرًا في عام 2023، أي متأخرًا عن الموعد المحدد بثلاث سنوات.

ومن ثم فإن منتقدي خطط تايوان المتجددة للطاقة المائية يرون أن هدف الحكومة غير واقعي. يوبينج تشين، المدير التنفيذي لل جمعية تايوان للبيئة والتخطيط، وهي منظمة غير ربحية مقرها تايبيه مكرسة لحل النزاعات بين الطاقة الشمسية والزراعة، تقول عن الخلايا الكهروضوئية المائية: “تزعم الحكومة أنها مهمة للغاية، ولكن من المستحيل تحقيقها”.

كيف يمكن للخلايا الكهروضوئية المائية إحياء صيد الأسماك وزيادة الإيرادات

ويقول مطورو الطاقة الشمسية والمسؤولون الحكوميون الذين يؤيدون الخلايا الكهروضوئية المائية إن مثل هذه المشاريع يمكن أن تنعش مجتمع الصيد التقليدي في الجزيرة. قرى الصيد في تايوان تشيخ وتتقلص مع حصول الشباب على وظائف في المدينة. وقد أثر تغير المناخ أيضا. وتؤدي العواصف الشديدة إلى إتلاف سدود أحواض الأسماك، بينما تؤدي الحرارة الشديدة والأمطار إلى إجهاد الأسماك.

ومن الممكن أن يساعد تطوير الطاقة الشمسية في عكس هذه الاتجاهات. عديد الدراسات الحديثة فحص برك الأسماك في تايوان وجدت أن إضافة الطاقة الشمسية يحسن الربحية، مما يوفر فرصة لإعادة تنشيط المجتمعات إذا شارك مستثمرو الطاقة الشمسية عوائدهم. آلان وو، نائب مدير مبادرة الطاقة الخضراء في تايوان معهد بحوث التكنولوجيا الصناعيةويقول إن المختبر الذي يقع مقره في هسينشو افتتح محطة أبحاث في تاينان لربط شركات الطاقة الشمسية وتربية الأحياء المائية. يقول وو إن المعهد الدولي لبحوث الري يساعد منشآت الخلايا الكهروضوئية على زيادة إيراداتها، من خلال اكتشاف كيفية تربية “أنواع ذات قيمة اقتصادية عالية تكون تربيتها عادة أكثر صعوبة”.

وتشمل هذه المنتجات عالية القيمة 27 ألف قطعة من بطارخ البوري المجففة بالشمس التي أنتجها موقع تاينان التابع لشركة هونغدي للطاقة المتجددة العام الماضي. وفي الوقت نفسه، من المتوقع أن تعمل المنشأة الداخلية الجديدة على زيادة إنتاجية الجمبري ذو الأرجل البيضاء الباهظة الثمن نسبيًا. ويتوقع تشانغ أن يجلب الحصاد الداخلي ما بين 500 ألف دولار إلى 600 ألف دولار سنويا، مقارنة بمبلغ 800 ألف دولار إلى 900 ألف دولار من الأحواض الخارجية الأكبر حجما.

ويعمل السقف الشمسي فوق خزانات النمو الداخلية التي تبلغ سعتها 100 ألف لتر على حماية 2.7 مليون جمبري من الطقس وفضلات الطيور. يقول تشانغ إن نظام الصرف الذي ينتظر الحصول على براءة اختراع يزيل النفايات ميكانيكيًا من كل خزان، كما يمتص الجمبري عندما يصبح جاهزًا للحصاد.

إن الأرض التي خصصتها شركة Star Aquaculture للحياة البرية تجتذب الآن الطيور المهددة بالانقراض مثل طائر أبو الملعقة ذو الوجه الأسود [left] واللقلق الشرقي [right].اي ستوك (2)

وخصصت الشركة أيضًا 9 بالمائة من الموقع للحياة البرية، استجابةً لمخاوف دعاة الحفاظ على البيئة. يقول تشانغ: “إن طيور البلشون، وطيور اللقلق الشرقية المهددة بالانقراض، وطيور أبو ملعقة ذات الوجه الأسود تواصل استخدام الموقع”. “إذا كانت مغطاة بالكامل بالطاقة الكهروضوئية، فقد يؤثر ذلك على موطنها.”

ومع ذلك، فإن مثل هذه التدابير قد لا ترضي أنصار حماية البيئة. في مراجعة نشرت الشهر الماضيخلص باحثون في جامعة فودان في شنغهاي وشركتان صينيتان للطاقة إلى أن المنشآت الصينية العائمة للطاقة المائية – والتي يمتد بعضها بالفعل على مساحة 5 كيلومترات مربعة – سوف تغير “حتماً” البيئة البحرية.

قد يكون من الصعب بيع مرافق الطاقة المائية الموجودة في الداخل بالكامل مع توسعها. توشيبا وتدعم الصين مثل هذا المصنع في تاينان، لتوليد 120 ميجاوات لصالح “شركة مصنعة لأشباه الموصلات” غير محددة، مع خطط للتوسع بقدرة 360 ميجاوات. يمكن للمباني الناتجة استبعاد الحياة البرية من 5 كيلومترات مربعة من الموائل. ويمكن للمشاريع الداخلية التعويض عن طريق حماية الأراضي في أماكن أخرى. ولكن، كما لاحظ تشن من جمعية البيئة والتخطيط التايوانية، لا يجوز لمطوري مثل هذه المواقع اتخاذ مثل هذه الإجراءات ما لم يطلب منهم القانون القيام بذلك.