أبحاث

اعداد ـ فاطيمة طيبي  

 الطاقة الحرارية الجوفية بالأردن سيكون لها تأثير إيجابي على الاقتصاد حيث ، تعتبر الطاقة الحرارية الجوفية واحدة من مصادر الطاقة المتجددة الجديدة التي ينعم بها الأردن.

اذ سيقلل من فاتورة الطاقة ومن المحتمل أن تكون أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية الغير مستغلة  الحل للاستخدام في المستقبل في البلاد. 

اولا  : المملكة الاردنية الهاشمية : 

ـ أسباب تأخر الأردن في استغلال الطاقة الحرارية :

 تقول الدكتورة سناء الزيود، عميد كلية علوم الأرض التطبيقية والبيئة بجامعة آل البيت بالأردن والخبيرة بالطاقة الحرارية الجوفية وأجرت العديد من الدراسات العلمية حولها في الأردن، لمناقشة أسباب تأخر الأردن في استغلال هذا النوع من الطاقة حتى الآن. لان الأردن يمتلك إمكانات غنية للطاقة الحرارية الأرضية، مع وفرة أنظمة الطاقة الحرارية الجوفية الضحلة، حيث تظهِر خريطة التدرج الجيوحراري للأردن حقلين متدرجين مرتفعين للحرارة الجوفية، أحدهما في الشمال والآخر في الجنوب.

كما يوجد في في المملكة الاردنية العديد من حقول الطاقة الحرارية الأرضية ذات موارد منخفضة من المحتوى الحراري، وتم تقييم أربعة حقول للطاقة الحرارية الأرضية من حيث إمكانية استخدامها في المستقبل وتقع هذه الحقول في عمان والعقبة وغور صافي ومعان.

كما تنعم الصحارى الأردنية، التي تشكل أكثر من 70% من مساحة البلاد، بموارد حرارية أرضية ضحلة. وتعتبر الينابيع الحرارية المصدر الرئيسي للطاقة الحرارية الأرضية في الأردن، حيث  تتراوح درجات الحرارة بين 20 درجة مئوية و 63 درجة مئوية. لذلك أصبحت الخطة المتكاملة لتطبيقات الطاقة الحرارية الأرضية في الأردن ضرورية للبلاد.

ـ تاثير الجيولوجيا والجغرافيا على جدوى تطوير الطاقة الحرارية الأرضية :

لعلم الجيولوجيا القدرة الأعظم على تتبع الشواهد والقياسات والتجارب والتي تعظم الاستفادة من هذا النوع من الطاقة المتجددة.  من خلال دراسة الطبقات الصخرية والتراكيب الجيولوجية بالطرق الجيوفيزيائية المختلفة حسب الدكتورة سناء الزيود . اضف اليها  أن علوم الجيولوجيا التي تدرس حرارة جوف الأرض بالطرق المباشرة والغير مباشرة وحرارة المياه الحارة ونوعيتها هي الأقدر على تقدير جدوى استغلال هذا النوع من أنواع الطاقة ووضع سيناريوهات الاستغلال الأمثل لها.

ـ المعايير الأساسية لتقييم إمكانات مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية وكيفية تحديدها :

تعد الأردن في مرحلة استكشاف للطاقة الحرارية الجوفية، ولا تزال وزارة الطاقة والثروة المعدنية وهي الجهة الحكومية المسؤولة مسؤولية مباشرة عن تقييم استغلال هذا النوع من الطاقة، والتعاون مع المؤسسات البحثية والقطاع الخاص في طور الاستكشاف والتقييم إمكانات استغلال الطاقة الحرارية الأرضية.

حيث تعد الدراسات الجيولوجية والجيوفيزيائية و الهيدروكيميائية والهيدروجيولوجية هي الأعمدة الرئيسية في عملية تقييم إقامة أي مشاريع لاستغلال هذا النوع من أنواع الطاقة المتجددة.

ـ التحديات الرئيسية التي تواجه تطوير الطاقة الحرارية الجوفية :

تضيف عميد كلية علوم الأرض التطبيقية والبيئة بجامعة آل البيت بالأردن تعد الطاقة الحرارية الأرضية  كنوع جديد الاستغلال في الأردن، في طور التقييم والاستكشاف وعلى الرغم من وجود وإثبات العديد من الشواهد والحقائق العلمية التي تؤكد على توفر هذا المصدر وبمناطق ممتدة في المملكة، إلا أن  التحديات العديدة تبرز توجه تطوير هذا المصدر مثل التكلفة العالية لإجراء المسوحات الجيوفيزيائية المتخصصة، قلة الخبراء في هذا المجال في القطاع الأكاديمي والحكومي والخاص، التكلفة العالية لدراسات تقييم الجدوى لإقامة مثل هذه المشاريع وتكلفة انشاء محطات توليد الطاقة الكهربائية من هذا النوع من أنواع الطاقة المتجددة.

ـ  مشاريع طاقة حرارية جوفية قيد التنفيذ حاليا :

تضيف الدكتورة سناء  انه بالفعل توجد بعض المشاريع الفردية وعلى نطاق محلي بسيط لاستغلال الطاقة الحرارية الجوفية من النوع الضحل (Shallow) وليس العميق (Deep).

كما تستخدم المياه الحارة والتي تعد خير ناقل لهذا النوع من الطاقة لاستخدامات عديدة منها الاستخدامات العلاجية المحلية وتربية الأسماك وغيرها من الاستخدامات البسيطة.

كما أن استخدام هذا النوع من الطاقة لغايات التدفئة والتبريد يقتصر على مباني متوسطة إلى كبيرة الحجم لتلبية الاحتياجات للتدفئة والتبريد. ولم تدخل الأردن حتى اللحظة بأية مشاريع تخص توليد الطاقة الكهربائية من الطاقة الحرارية الجوفية. هذه المشاريع تعد وحتى اللحظة ناجحة نسبيا لنوع جديد وحديث الاستخدام في الأردن يستغل الإمكانيات المتوفرة في الدولة.

ـ مقارنة الطاقة الحرارية الأرضية بمصادر الطاقة المتجددة الأخرى من حيث التكلفة والكفاءة :

تعد التكلفة مرتفعة نسبيا إذا ما قورنت بالأنواع المتاحة حاليا للطاقة المتجددة، ولكن كفاءة هذا النوع من الطاقة وديمومتها ليلا نهارا بغض النظر عن الموقع الجغرافي، تكفل استمرارية الاستفادة منها وبشكل مستدام وبكفاءة عالية لا تتناقص بسرعة تناقص كفاءة الانواع الاخرى.

كما أن تكلفة هذا النوع من الطاقة حاله حال الأنواع الأخرى يبدأ مرتفعا ثم يتناقص تدريجيا مع شيوع التكنولوجيا المستخدمة وزيادة الخبرات التقنية المتعلقة بتقنيات التعامل مع الطاقة الحرارية الجوفية.

ـ امكانية مساهمة الطاقة الحرارية الأرضية في أمن الطاقة   وتقليل الاعتماد على واردات الطاقة :

للطاقة الحرارية الجوفية دور مهم وبارز في مستقبل الأردن في ظل وجود مناطق واعدة وذات تميز عالمي وإقليمي واضح من حيث التوفر والامتيازات الجيولوجية.

ستساهم الطاقة الحرارية الجوفية بالتشارك مع أنواع الطاقة المتجددة الأخرى ببصمة واضحة في تحقيق أمن الطاقة على مستوى الدولة، وتعمل الحكومة بالشراكة مع القطاع الأكاديمي والقطاع الخاص في المرحلة الحالية على زيادة نسبة إنتاج الطاقة المتجددة بكافة انواعها، والتقليل من الاعتماد على المصادر غير المتجددة وتقليل الأثر البيئي المترتب على استخدامها في الاردن.

 ـ قدرة الحكومة والقطاع الخاص على العمل معا لتعزيز تنمية الطاقة الحرارية الأرضية :

يتكامل القطاعان في تنمية الطاقة الحرارية الارضية وذلك من خلال توفير الخبرات العلمية والجيولوجية في الميدان وإجراء كافة الفحوصات الميدانية والمخبرية، والخروج بتصور متكامل حول جدوى استخدام هذا النوع من الطاقة وخصوصا من الناحية الاستثمارية لتشكل مجال جذب استثماري كبير يعود بالنفع على الدولة والأشخاص والبيئة على حد سواء.

هذا كما لا يعد الأثر البيئي المترتب على استغلال هذا النوع من الطاقة، ذو قدر كبير على نسبة انبعاث الغازات الدفيئة وخصوصا ثاني اكسيد الكربون وتعد طاقة نظيفة بنسبة تعلو فيها على معظم الانواع الاخرى من الطاقة المتجددة.

ـ كيفية دمج الطاقة الحرارية الأرضية في البنية التحتية الحالية للطاقة :

 تضيف الكتورة سناء ايضا  انه يجب إعادة النظر في توسيع شبكة المعرفة لكافة طبقات المجتمع حول أهمية هذا النوع من الطاقة، وتوسيع تطبيقات الطاقة الحرارية الجوفية واستغلالها بأعماق ضحلة وعميقة ولغايات الاستخدام المباشر وغير المباشر. يحتاج ذلك إدراج الطاقة الحرارية الجوفية، في السياسات العامة لتخطيط المدن ووضعه بالأطر القانونية الصحيحة للحفاظ على حق الدولة والأفراد والاستغلال الأمثل للطاقة.

ـ زيادة الوعي العام والتعليم حول فوائد الطاقة الحرارية الجوفية :

من خلال الاتجاه لطلبة المدارس والجامعات لتوعيتهم بأنواع الطاقة المتجددة جميعها والتركيز على هذا النوع من الطاقة.

ومن خلال زيادة فعالية مشاركة القطاع الحكومي والقطاع الأكاديمي والقطاع الخاص من خلال عقد ورشات العمل والمؤتمرات المحلية لنشر ثقافة استخدامها، وكذلك إدخالها ضمن المناهج الدراسية ولو بشكل مبسط، وتوجيه الإعلام للقيام بدوره للتعريف بهذا النوع من الطاقة ودوره في سد فاتورة الطاقة للمملكة الاردنية .

 ثانيا : ـ تاثير الحرب على استغلال  الطاقة الحرارية الجوفية باليمن  ..

 

في اليمن  الحرب عطلت استغلال الطاقة الحرارية الجوفية حيث تمثل هذه الطاقة المتجددة منظورا مستداما طويل الأجل، لأنها توفر فرصة لانتقال الطاقة مع إعادة بناء نظام الطاقة بعد الحرب. حيث تحتاج اليمن إلى زيادة طموحها، وتحسين الظروف الإطارية لمصادر الطاقة المتجددة، وزيادة الوعي بفوائدها. 

وتمتلك اليمن إمكانات كبيرة للطاقة الحرارية الجوفية بسبب مواردها الحرارية الأرضية. تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية، الحرارة المتولدة من داخل الأرض لتوليد الكهرباء أو توفير التدفئة والتبريد. ونظرا لموقع اليمن الأمثل عند تقاطع ثلاث صفائح تكتونية، فإن البلاد لديها إمكانات عالية للطاقة الحرارية الأرضية.

ثمانية حقول بركانية رئيسية معروفة في اليمن بإمكانيات الطاقة الحرارية الجوفية. توجد ثلاثة منها في المحافظة الغربية لليمن، وأربعة تقع على طول السهل الساحلي لخليج عدن، بينما توجد مجموعة الجزر في جنوب البحر الأحمر.

يتميز ببعض مؤشرات ارتفاع الصهارة القشرية وظواهر الحمل الحراري المتعلقة بأنظمة التصدع القشرة العميقة. شجع حدوث العديد من الحقول البركانية الحديثة من العصر الميوسيني في مواقع مختلفة في جميع أنحاء البلاد على البحث عن موارد الطاقة الحرارية الأرضية. كما يوجد في اليمن ثمانية حقول واعدة لحصاد الطاقة الحرارية الأرضية وهي: الليسي إسبيل، دامت، الكافر الدرابي، السياني - الغندية، شرق وجنوب شرق تعز، ريسيان الضبوب، وكيرش.

إن أهم الحقول الحرارية الجوفية التي تم تحديدها حتى الآن في اليمن هي منطقة مش الكافر في مديرية القفر التابعة لمحافظة إب وفي منطقة الليسي إسبيل.

ـ  التحديات الرئيسية التي تواجه تطوير الطاقة الحرارية الجوفية في اليمن :

يقول عبد الغني جغمان، الخبير النفطي والاستشاري في تنمية الموارد الطبيعية. .. في اليمن تم إنشاء مشروع الطاقة الحرارية الأرضية التابع لهيئة المسح الجيولوجي والموارد المعدنية، وهو أحد المشاريع العلمية والبحثية والخدمية ضمن مشاريع الهيئة، حيث تجري دراسات لاستكشاف مصادر الطاقة الحرارية الجوفية في اليمن.

تم تنفيذ المسوحات الجيوكيميائية والهيدرولوجية والجيولوجية للمجالات الحرارية وإنتاج خرائط لمصادر الطاقة الحرارية الجوفية والسياحة العلاجية، وإصدار وتأليف الكتب والمنشورات العلمية في مجال الطاقة الحرارية الأرضية، وتقديم الخدمات العلمية للجهات الحكومية ذات الصلة مثل وزارة الكهرباء والطاقة ووزارة المياه والبيئة ووزارة السياحة،.. الخ.

الا ان الحرب فاقمت  من الأضرار، مما أدى إلى انهيار شبه كامل لشبكة الكهرباء الوطنية اليمنية . نتيجة لذلك، لا يصل السكان اليمنيون بأدنى مستوى من الكهرباء في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا، نجد 40% فقط من السكان متصلون بالكهرباء.

ونفذت اليمن من خلال مشروع الطاقة الحرارية الأرضية التابع لهيئة المساحة الجيولوجية والثروة المعدنية العديد من الخطوات الفعلية لتنفيذ مشروع استغلال مصادر الطاقة الحرارية الجوفية في توليد الطاقة، كما قامت بإجراء دراسة استكشافية لجميع المواقع التي توجد فيها مصادر الطاقة الحرارية الجوفية في اليمن، والتي بلغت حوالي 100 موقع، وجمع عينات الماء الساخن والغاز وتحليلها الكيميائي في جامعة فلورنسا بإيطاليا خلال الفترة  2001 ـ 2006 .

في أغسطس 2008، تم توقيع اتفاقية دعم بين وزارة المياه والبيئة وهيئة المسح الجيولوجي والموارد المعدنية ووحدة البيئة العالمية  (GEF)، وقدمت وحدة البيئة العالمية منحة قدرها مليون دولار أمريكي لتمويل مشروع الطاقة الحرارية الأرضية في مجال توليد الكهرباء والسياحة العلاجية وإنتاج ثاني أكسيد الكربون.

الاتفاقية هي اتفاقية تكميلية للاتفاقية الموقعة في نوفمبر 2006 بين الحكومة اليمنية ممثلة بهيئة المساحة الجيولوجية والثروة المعدنية ووزارات النفط والتعدين والمياه والبيئة والمعهد الألماني للعلوم الطبيعية (BGR).

تهدف هذه الاتفاقية إلى تمويل أنشطة مشروع الطاقة الحرارية الجوفية في اليمن لتمكينه من استكشاف ودراسة مصادر الطاقة الحرارية الجوفية في حقول القفر بمحافظة إب ودمت بمحافظة الضالع وردوم بمحافظة شبوة والديس. والشرقية والحامي بمحافظة حضرموت، والضون والصليف بمحافظة الحديدة.

 بعد هذه الدراسات، سيتم حفر بئر استكشافية في أحد المجالات الواعدة التي ستتم دراستها في إحدى هذه المجالات. وقعت وزارة الكهرباء والطاقة في اليمن اتفاقية مبدئية مع شركة (ريكيافيك) الأيسلندية لتنفيذ دراسة جدوى اقتصادية لاستغلال مصادر الطاقة الحرارية الجوفية في توليد الطاقة الكهربائية، بما في ذلك حفر ثلاثة آبار استكشافية في منطقة الليسي إسبيل والحقول في محافظة ذمار.

خلال الفترة من 2007 إلى 2010 أجرى مشروع الطاقة الحرارية بالهيئة دراسات جيولوجية وجيوكيميائية وجيوكيميائية وجيوكيميائية مفصلة ودراسة قياس غاز الرادون وإعداد التقرير الهيدرولوجي والهيدروجيولوجي في المنطقة الواعدة الأولى وهي منطقة ليسي اسبيل محافظة ذمار.

في أغسطس 2010، كان هناك مشروع لبناء محطات طاقة حرارية أرضية في مدينة ذمار في الليسي إسبيل، حيث تمثل أكثر المجالات الواعدة والقريبة من شبكة النقل الوطنية. تم فتح مظاريف العطاء لحفر أول بئر استكشافية للطاقة الحرارية الأرضية في اليمن بمنطقة الليسي إسبيل بمحافظة ذمار.

وتأتي المناقصة ضمن مشروع الطاقة الحرارية الأرضية بهدف تقييم مصادر الطاقة الحرارية الأرضية لاستخدامها في توليد الطاقة الكهربائية بالتعاون مع مركز أبحاث الطاقة في إيطاليا ومعهد العلوم الطبيعية في ألمانيا وبتمويل من وحدة البيئة العالمية التابعة للأمم المتحدة. وفي عام 2015، توقف هذا المشروع بسبب الحرب التي بدأت في عام 2015 وعلق جميع المساهمين مشاركتهم لاشعارهم لاحقا.

ـ كيفية مقارنة الطاقة الحرارية الجوفية بمصادر الطاقة المتجددة الأساسية :

 يضيف عبد الغني جغمان لا يزال الوقود الأحفوري يهيمن على مزيج الطاقة والاقتصاد في اليمن. تشكل عائدات إنتاج النفط الحصة الأكبر من عائدات الحكومة وصادراتها.

ونتيجة لذلك، يتعرض اقتصاد الدولة لتقلبات أسعار النفط في السوق العالمية. علاوة على ذلك، يؤدي الدعم السخي للوقود والكهرباء إلى تفاقم الوضع المالي في اليمن.

 في ظل هذه الخلفية، أصبحت تقنيات الطاقة المتجددة ذات صلة بزيادة إمدادات الكهرباء والوصول إلى الكهرباء في المناطق المعزولة. في المستقبل، يمكن أن تلعب مصادر الطاقة المتجددة دورا أكبر، نظرا لأن اليمن لديها إمكانات متجددة غنية، خاصة لتوليد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية.وبالنسبة للطاقة الحرارية الجوفية، لم يتم إنتاجها بعد ولا توجد مساهمة في مزيج الطاقة في اليمن.

ـ  دور الطاقة الحرارية الأرضية  في مزيج الطاقة مستقبلا :

تمتلك اليمن ثمانية حقول واعدة لحصاد الطاقة الحرارية الأرضية: الليسي إسبيل، دامت، الكافر الدرابي، السياني - الغندية، شرق وجنوب شرق تعز، ريسيان الضبوب، وكيرش.

 يمكن أن تولد هذه الحقول 28.5 جيجاوات علاوة على ذلك، كان هناك مشروع لبناء محطات لتوليد الطاقة الحرارية الأرضية في مدينة ذمار في أليسي وإسبل لأنها تمثل أكثر الحقول الواعدة القريبة من شبكة النقل الوطنية.

كان من الممكن أن تشكل محطات الطاقة قدرة إجمالية تتراوح بين 125 و 250 ميجاوات، مدعومة بـ اتفاقية شراء الطاقة (PPA). على الرغم من بدء الأعمال الهندسية الأولية ، فإن المشروع تم تعليقه بسبب الحرب والصراع المحلي.

وبحسب الدراسات، تتميز حقول الطاقة الحرارية الأرضية في اليمن بموقعها وسط مناطق النمو السكاني، وقربها من المناطق الزراعية التي تحتوي على احتياطيات عالية من ثاني أكسيد الكربون، وقربها من الشبكة الوطنية، مما يجعل هذه المصادر أكثر تنافسية وذات جدوى اقتصادية.

ـ مساهمة الطاقة الحرارية الجوفية في الطاقة والتقليل من الاعتماد على واردات الطاقة :

 يضيف الخبير النفطي والاستشاري في تنمية الموارد الطبيعية

انه قبل الحرب، خططت الحكومة لتركيب مشاريع الطاقة المتجددة واسعة النطاق المتصلة بالشبكة، بما في ذلك محطات الطاقة الشمسية الحرارية، والطاقة الشمسية الكهروضوئية، والطاقة الحرارية الأرضية، وطاقة الرياح. كان الهدف منها أن تصل حصة مصادر الطاقة المتجددة في مزيج توليد الكهرباء إلى 15% أو 2600 جيجاوات ساعة بحلول عام 2025.

نادرا ما يتجاوز استهلاك الفرد من الكهرباء 255 كيلوواط ساعة سنويا، وهو ما يمثل أدنى معدل مقارنة بمتوسط معدل نصيب الفرد في منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا  2900 كيلوواط ساعة .

و حتى مع توصيل أقل من 2 مليون مشترك بشبكة الكهرباء الوطنية، فإن المؤسسة العامة للكهرباء غير قادرة على تلبية الطلب. يوسع الصراع المستمر الفجوة بين العرض والطلب ويجعل من الصعب صيانة وتحديث محطات الطاقة الحالية أو بناء محطات جديدة.

 فالعجز في إنتاج الكهرباء ناتج عن محطات توليد الطاقة القديمة وغير الفعالة، وتدمير البنية التحتية للكهرباء خلال الحرب، والهجمات التخريبية على أبراج ومحطات الطاقة، حتى مع ظروف الشبكة قبل الحرب، كانت البنية التحتية للطاقة هشة للغاية بحيث لا تلبي الطلب اليمني. بلغ استهلاك الكهرباء في عام 2018 حوالي 2.8 تيراواط ساعة، وهو ما يقرب من نصف الطلب على الكهرباء في بداية العقد الماضي.

هناك ثلاث سيناريوهات محتملة للكهرباء في اليمن:

1 ـ متطلبات السعة المركبة عند 3081 ميجاوات لحالة الطلب الأساسي .

2 ـ و 3658.3 ميجاوات لحالة الطلب المرتفع .

3 ـ و 1842.2 ميجاوات القدرة المركبة لحالة انخفاض الطلب.

مع العلم، استبعدت هذه السيناريوهات القطاعين الصناعي والتجاري واعتبرت 40% من السكان موصولين بشبكة التوزيع الرئيسية، وهذا يؤكد الارتفاع الكامن في الطلب الحالي على الكهرباء في اليمن .

من بين هذه السعة الأساسية التي تبلغ 3081 ميجاوات المطلوبة في اليمن، بينما يمكن أن تولد الطاقة الحرارية الأرضية 28.5 جيجاوات.

ـ   التحديات الرئيسية التي تواجه تطوير الطاقة الحرارية الجوفية :

 يؤكد عبد الغني جغمان، الخبير النفطي والاستشاري في تنمية الموارد الطبيعية. انه بالتأكيد  ان الحرب، فاقمت الأضرار التي لحقت أثناء الحرب من أزمة الكهرباء، مما أدى إلى انهيار شبه كامل لشبكة الكهرباء الوطنية. نتيجة لذلك، يتمتع السكان اليمنيون بأدنى مستوى من الوصول للكهرباء في منطقة الشرق الأوسط وشمال إفريقيا، حيث إن % فقط من السكان متصلون بالكهرباء.

بعد توقف الحرب واستعادة الأمن والأمان يمكن البدء من حيث توقف العمل في عام 2011، وإعادة ترسية العطاء والبدء في حفر أول بئر استكشافي للطاقة الحرارية الجوفية في اليمن. . هناك عدة تحديات فنية مثل البنية التحتية للكهرباء وإصلاح قطاع الكهرباء وبناء القدرات والحوكمة والإطار القانوني للتأسيس مع القطاع الخاص.