ثورة في الطاقة الحرارية الأرضية: برنامج فرايبيرج يعمل على تحسين عملية الحفر!

ثورة في الطاقة الحرارية الأرضية: برنامج فرايبيرج يعمل على تحسين عملية الحفر!

في 11 سبتمبر 2025، تم الإعلان عن أن جامعة فرايبرغ التقنية تعمل على برامج مبتكرة يمكن أن تحدث ثورة في تشغيل أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية. مع هذا الجديد برمجة وينبغي حساب الظروف المثلى لتدفق المياه الحرارية الساخنة وحقن الماء البارد في الآبار بدقة. الهدف الرئيسي هو تجنب التوقف غير المرغوب فيه، والذي يمكن أن يعطل تشغيل هذه الأنظمة بشكل كبير.

يستخدم البرنامج عمليات المحاكاة العددية التي تم استخدامها بالفعل بنجاح في تخطيط وتشغيل أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية الحالية. ويأخذ في الاعتبار عوامل مهمة مثل درجة الحرارة والضغط والتركيب الكيميائي للمياه بالإضافة إلى الميكانيكا الجيولوجية وإنتاج الرمال في المنطقة القريبة من البئر. أساس الحساب لهذا البرنامج يأتي من بيانات التشغيل المنشورة من محطات الطاقة الحرارية الأرضية ومن مشاريع البحث العالمية.

مبادرة مفتوحة المصدر ومشروع بحثي ممول

جانب آخر ملحوظ من التطوير هو أنه سيتم اختبار النموذج الأولي للبرنامج على العديد من أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية في العام المقبل. وعلى المدى الطويل، سيتم توفير البرنامج كحل مجاني مفتوح المصدر للمستخدمين المهتمين لتزويد مشغلي محطات الطاقة الحرارية الأرضية بأداة فعالة لمراقبة الحفر وفهمه والتحكم فيه.

يعد المشروع جزءًا من برنامج "WELLFREI" البحثي، الذي تم تمويله بمبلغ 302000 يورو على مدار عامين منذ 1 سبتمبر 2025. ويقود هذا المشروع البحثي البروفيسور محمد عمرو من رئيس قسم Geoflow والنقل وتكنولوجيا التخزين في جامعة TU Freiberg. ويؤكد على أهمية المراقبة المستمرة لمعايير التشغيل، بما في ذلك الضغط ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة ومعدل تدفق المياه الحرارية، من أجل التشغيل المستقر.

الطاقة الحرارية الأرضية في ألمانيا

يوجد في ألمانيا حوالي 150 نظامًا للطاقة الحرارية الأرضية يمكنها توليد الحرارة أو الكهرباء من المياه الحرارية في المستقبل. يتم الوصول إلى الماء الساخن عادةً عن طريق الحقن وبئر الإنتاج، ويجب التخطيط لذلك بشكل فردي. وتستخدم المياه الحرارية من أعماق تزيد عن 400 متر في محطات التدفئة الحرارية الأرضية، في حين أن درجات الحرارة التي تزيد عن 120 درجة مئوية ضرورية لتوليد الكهرباء.

يتم إحضار المياه الحرارية الساخنة إلى السطح عبر بئر إنتاج وتدور في دائرة مغلقة قبل إعادة المياه المبردة إلى باطن الأرض عبر بئر الحقن. يجعل البرنامج الجديد هذه العمليات المهمة أكثر كفاءة لتقليل تكاليف التشغيل وزيادة كفاءة أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية.

بالإضافة إلى ذلك، هناك مشاريع بحثية مثل aEnS، الذي يركز على تحسين مسار الحفر، وGeBoLop، الذي يهدف إلى زيادة عمر خدمة مضخات الآبار، ودعم التطوير في مجال الطاقة الحرارية الأرضية والمساهمة في نقل المعرفة وإرساء أفضل الممارسات. تقرير الابتكار يسلط الضوء على أهمية هذه التطورات لإمدادات الطاقة.

باختصار، التقدم في TU Freiberg يوفر فرصًا لتحسين أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية الحالية بالإضافة إلى التطوير المستقبلي لمشاريع جديدة في تكنولوجيا الطاقة الحرارية الأرضية التي يمكن أن تقدم مساهمة مهمة في إمدادات الطاقة المستدامة.