La القارة القطبية الجنوبيةوالمعروفة أيضًا باسم القارة البيضاء، وهي مكان هش بيئيًا وله أهمية علمية عالية. تعد هذه القارة موطنًا للعديد من القواعد العلمية من بلدان مختلفة، كل منها مخصص لمختلف الأبحاث العلمية ذات التأثير العالمي، مثل تغير المناخ والتنوع البيولوجي في الظروف القاسية.
يمثل العيش والعمل في القارة القطبية الجنوبية تحديًا لوجستيًا ومناخيًا، حيث تجبر الظروف القاسية الفرق العلمية والموظفين على الاعتماد على موارد الطاقة الموثوقة للبقاء نشطين وآمنين. الطاقات المتجددة لقد كانت حلاً مبتكرًا لتلبية احتياجات الطاقة هذه دون الإضرار بالنظام البيئي الحساس في القطب الجنوبي.
التحول نحو الطاقة المتجددة في القارة القطبية الجنوبية
اعتمدت العديد من القواعد العلمية بروتوكولات صارمة لتقليلها الأثر البيئي والتقليل من استخدامها الوقود الأحفوري. وهذا أمر بالغ الأهمية بشكل خاص في القارة القطبية الجنوبية بسبب ضعفها البيئي. إن استخدام الموارد مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وحتى الطاقة الحرارية الأرضية يفتح فرصًا جديدة لتقليل الاعتماد على الديزل، وهو باهظ الثمن وخطير النقل لمسافات طويلة.
ومن الأمثلة البارزة على ذلك قاعدة الأميرة البلجيكية إليزابيث العلمية، والتي أصبحت أول شركة خالية من الانبعاثات بفضل مزيج من الألواح الشمسية y طواحين الهواء لتوليد الكهرباء والمياه الساخنة بشكل مستدام. ويتيح هذا النظام إنتاجاً كافياً لتزويد القاعدة بكافة احتياجاتها من الطاقة على مدار العام، حتى خلال أشهر الظلام الستة التي لا تصلها الشمس.
وبالإضافة إلى القاعدة البلجيكية، تعد جزيرة روس في القارة القطبية الجنوبية موطنًا للأولى مزرعة الرياح في المنطقة. ومع وجود ثلاث توربينات قادرة على توليد ما يصل إلى 1 ميجاوات من الطاقة، توفر المزرعة كهرباء تكميلية لقاعدة سكوت النيوزيلندية ومحطة ماكموردو الأمريكية. ويمثل ذلك توفيرًا بحوالي 122,000 لترًا من الديزل سنويًا.
إن هذه التطورات لا تجعل من الممكن تقليل البصمة الكربونية في منطقة معرضة للخطر فحسب، بل تعزز أيضًا ابتكار الطاقة في المناخات القاسية. وبفضل طاقة الرياح، تتحول قواعد مثل نيوزيلندا إلى استخدام الطاقة المتجددة بنسبة 100٪، والجمع بين توربينات الرياح وتخزين البطاريات وأجهزة التحكم الذكية.
المشاريع الجاري تنفيذها: تعزيز الهيدروجين الأخضر
وفي الآونة الأخيرة، تم إطلاق مشاريع رائدة تسعى إلى الارتقاء بالاستدامة إلى مستوى جديد. في قاعدة الأمل الأرجنتين، أ الوحدة التجريبية لإنتاج الهيدروجين الأخضر. يشتمل هذا النظام المبتكر على توربينة رياح والعديد من الألواح الشمسية التي تولد الطاقة اللازمة لتشغيل مختبر علمي وإنتاج الهيدروجين. ويعد هذا التطور أساسيا للحد من استهلاك الوقود الأحفوري وتجنب نقل كميات هائلة من الديزل، والتي تصل إلى 100,000 ألف لتر لكل قاعدة كل صيف.
ويتم توليد الهيدروجين الأخضر من خلال التحليل الكهربائي للمياه، مع الاستفادة من الكهرباء المولدة من هذه الأنظمة المتجددة. إذا نجحت النتائج، فقد يكون الهيدروجين حاسمًا في تقليل استخدام الوقود الأحفوري في القارة القطبية الجنوبية.
ولا يهدف المشروع إلى البحث العلمي فحسب، بل يهدف أيضًا إلى إنشاء نظام مكتفي ذاتيًا يمكنه إثبات جدوى توليد الطاقة النظيفة في الأماكن النائية والمكلفة الإمداد.
الطاقة الشمسية والطاقة الحرارية الأرضية: إمكانات غير مستغلة
لا يقتصر التقدم على الرياح والهيدروجين. المشروع فيفوتيج، التي تم تطويرها في Deception Island، أظهرت أن الطاقة الحرارية الأرضية كما أن لها دورًا مهمًا في مستقبل الطاقة في القارة القطبية الجنوبية. في هذه الحالة، تمكن الباحثون من توليد الكهرباء باستخدام وحدات كهروحرارية تستفيد من حرارة باطن الأرض (الفومارول البركانية) لتشغيل أجهزة استشعار المراقبة البركانية، مما يحسن المراقبة في الوقت الحقيقي للنشاط البركاني في هذه المنطقة النائية.
وهذا النوع من توليد الطاقة المستمر يحمل وعدًا ليس فقط للمراقبة العلمية، ولكن أيضًا كمصدر ثابت للكهرباء لمحطات القطب الجنوبي الأخرى في المستقبل. وعلى الرغم من عدم استخدام الحرارة الأرضية على نطاق واسع حتى الآن، فإن هذا المشروع يوضح جدوى تنفيذها في الظروف القاسية.
استخدام الألواح الشمسية في قواعد القارة القطبية الجنوبية
El استخدام الألواح الشمسية في القارة القطبية الجنوبية تزايدت في العقود الأخيرة. تمتلك القواعد الأرجنتينية، مثل مارامبيو وكارليني، بالفعل أنظمة كهروضوئية تسمح لها بتوليد الطاقة بطريقة مكتفية ذاتيًا. توفر هذه الأنظمة آلاف اللترات من الوقود، وفي بعض الحالات، تجتذب الحياة البرية المحلية بسبب تقليل الضوضاء.
يمكن أن تعمل منشآت الطاقة الشمسية بفعالية كبيرة في القارة القطبية الجنوبية، على الرغم من الليالي الطويلة خلال فصل الشتاء الجنوبي. وفي الواقع، أظهرت بعض الدراسات أن الألواح الشمسية يمكن أن تولد ما يصل إلى 60% من الطاقة التي ستنتجها في مدينة مثل بوينس آيرس، وذلك بفضل الكفاءة العالية للسيليكون المستخدم في خلاياها.
في أماكن مثل جزيرة فيغا، يتم استخدام أنظمة خارج الشبكة مع تخزين بطاريات الليثيوم لضمان استمرار حصول الملجأ على الطاقة خلال فترات نقص الطاقة الشمسية. يتيح لنا هذا النوع من الابتكار تجنب استخدام مولدات الديزل، والتي، بالإضافة إلى التكلفة اللوجستية والاقتصادية، تسبب تأثيرًا سلبيًا على النظام البيئي.
وكلما زادت القواعد العلمية التي تعتمد هذا النوع من الأنظمة، كلما زادت إمكانية تقليل البصمة الكربونية في القارة البيضاء. سي إن إي إيه وكانت (الهيئة الوطنية للطاقة الذرية في الأرجنتين) رائدة في تطبيق هذه التقنيات، مع تركيب نظامها الكهروضوئي الرابع في عام 2024.
وفي السنوات المقبلة، من المتوقع أن تستمر المزيد من القواعد العلمية حول العالم في اعتماد حلول متجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لتحل محل الديزل بالكامل، وهو هدف طموح ولكنه ضروري في عالم يزداد وعيه بتغير المناخ.