آبار النفط والغاز القديمة قد تجد حياة ثانية في إنتاج الطاقة النظيفة

مع سعي الولايات الأمريكية الحثيث لتأمين إمدادات طاقة نظيفة وموثوقة، يبرز حل غير تقليدي وواعد: إعادة توظيف شبكة البلاد الواسعة من آبار النفط والغاز المهجورة لإنتاج الطاقة الحرارية الجوفية. تنتشر ملايين من هذه الآبار غير النشطة، التي تعد بقايا عصور سابقة لإنتاج الوقود الأحفوري، في جميع أنحاء البلاد، والعديد منها يفتقر إلى مالك رسمي ويشكل مخاطر بيئية كبيرة، بما في ذلك تلوث المياه الجوفية وتسرب غاز الميثان المحبس للحرارة. إن ضخامة هذه المشكلة، إلى جانب التكاليف الباهظة لسد هذه الآبار، دفعت صانعي السياسات إلى التفكير في بدائل مبتكرة. يقدم مفهوم تحويل هذه المواقع الخاملة إلى آبار جديدة للطاقة الحرارية الجوفية العديد من المزايا الجذابة. فمن الأهمية بمكان أن الآبار محفورة بالفعل، مما يلغي تكلفة أولية كبيرة وتحديًا لوجستيًا. علاوة على ذلك، فإن المناطق التي شهدت تطورًا واسع النطاق في مجال النفط والغاز تاريخيًا تمتلك ثروة من البيانات تحت السطحية، وهي بيانات لا تقدر بثمن لشركات الطاقة الحرارية الجوفية في تحديد المواقع المثلى وتصميم أنظمة طاقة خالية من الكربون بكفاءة. وعلى الرغم من أن هذا المفهوم جديد نسبيًا وغير مختبر إلى حد كبير، إلا أنه يكتسب زخمًا سريعًا، حيث يعمل العلماء والشركات الناشئة بنشاط على التطورات التكنولوجية، وتمهد الولايات الطريق من خلال الإصلاحات التنظيمية والدراسات الجدوى المتعمقة. تجري بالفعل جهود تشريعية في عدة ولايات لتسهيل هذا التحول. على سبيل المثال، تدرس ولاية أوكلاهوما "قانون إعادة توظيف الآبار"، الذي أقره مجلس النواب بالفعل ويحاكي قانونًا مشابهًا اعتمدته ولاية نيو مكسيكو العام الماضي. يهدف هذا القانون إلى إنشاء إطار عمل للشركات لاقتناء وتحويل أكثر من 20 ألف بئر مهجورة تم تحديدها، وهي مهمة يقدر المنظمون في الولاية أنها ستستغرق 235 عامًا ومئات الملايين من الدولارات لإكمالها بخلاف ذلك. وبالمثل، أقرت ألاباما مؤخرًا قانونًا يسمح بتحويل آبار النفط والغاز للاستفادة من موارد الطاقة البديلة، بينما تدرس داكوتا الشمالية الجدوى، وأطلقت كولورادو دراسة فنية حول إعادة توظيف الآبار للطاقة الحرارية الجوفية واحتجاز الكربون. تؤكد هذه المبادرات على اعتراف متزايد من الحزبين بإمكانات الطاقة الحرارية الجوفية لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة وتقليل الانبعاثات. تعمل أنظمة الطاقة الحرارية الجوفية على تسخير الحرارة الطبيعية عن طريق تدوير السوائل تحت الأرض، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتوليد الكهرباء عبر التوربينات أو لتدفئة المباني مباشرة. تشهد الصناعة انتعاشًا، مدفوعًا بالاختراقات الأخيرة في طرق وتقنيات الحفر التي توسع الجدوى الفنية والمالية للوصول إلى الطاقة الحرارية الجوفية في المزيد من المواقع. ومن المفارقات أن العديد من هذه التطورات نشأت من صناعة النفط والغاز نفسها، مستفيدة من قوتها العاملة الماهرة من مهندسي الحفر وعلماء الجيولوجيا، والتمويل الكبير للشركات. ومع ذلك، فإن معظم هذه الخبرة ورأس المال موجه حاليًا نحو تطوير مشاريع طاقة حرارية جوفية جديدة بدلاً من تحديث تركة الآبار المتسربة القديمة. على الرغم من الإمكانات الكبيرة، فإن تحويل آبار النفط والغاز القديمة إلى أصول حرارية جوفية منتجة يواجه عقبات تكنولوجية واقتصادية هائلة. تشير إميلي بوب، عالمة الجيولوجيا والزميلة البارزة في مركز حلول المناخ والطاقة، إلى أن المفهوم "بعيد جدًا من الناحية التكنولوجية عن أن يصبح حقيقة" ويتطلب استثمارًا كبيرًا في البحث والتطوير. يتمثل أحد التحديات الرئيسية في أن آبار الوقود الأحفوري تصل عادة إلى درجات حرارة تحت سطحية منخفضة إلى متوسطة نسبيًا، بينما تعد الحرارة العالية أمرًا بالغ الأهمية لتوليد الكهرباء بكفاءة. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تنتج هذه الآبار أحجامًا أقل من السوائل المطلوبة لتوربينات الطاقة الحرارية الجوفية أو نقل الحرارة. ويسلط أراش داهي طالقاني، أستاذ الهندسة في جامعة ولاية بنسلفانيا، الضوء على الحاجة إلى خطوات إضافية لمنع الملوثات تحت السطحية من الاختلاط بالسوائل العاملة، ويشير إلى التكاليف الباهظة للتحويل كعامل مقيد للتطبيقات الواقعية. ومع ذلك، فإن مشاريع البحث والتطوير التجريبية تدفع حدود الممكن. ففي جامعة أوكلاهوما، قام الباحثون، تحت إشراف سعيد صالحي (الآن في جامعة ساوثرن ميثوديست)، بتقييم تحويل أربع آبار نفط وغاز قديمة في مدينة تاتل لتوفير الحرارة الجوفية للمدارس والمنازل العامة القريبة. وقد حصل هذا المشروع الطموح على منحة بقيمة 1.7 مليون دولار من برنامج آبار الفرص التابع لوزارة الطاقة الأمريكية في عام 2022، مما يدل على الاهتمام الفيدرالي. وعلى الرغم من أنه واجه توقفًا مؤقتًا في التمويل الفيدرالي العام الماضي، إلا أن المبادرة تجسد الجهود المتفانية للتغلب على التحديات وإطلاق العنان للإمكانات الهائلة وغير المستغلة لإعادة توظيف هذه الآبار من أجل مستقبل طاقة مستدام.