أكبر طائرة في العالم لنقل توربينات بطول ملعب كرة قدم

أمضى مارك لوندستورم، عالم الصواريخ المتدرب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، والباحث في رودس، أكثر من سبع سنوات مع فريق هندسي لتصميم WindRunner، طائرة الشحن العملاقة، وفي حالة اكتمالها، ستكون أكبر طائرة من حيث الطول وحجم الحمولة.

والغرض من هذه الطائرة هو حمل شفرات توربينات الرياح، بطول ملاعب كرة القدم. وتُستخدم هذه الشفرات، وهي من بين الأطول في العالم، حالياً فقط في المشاريع البحرية بسبب قيود النقل البرية. كما أن فتح مساحات شاسعة من الأراضي، أمام أكبر التوربينات، يمكن أن يؤدي إلى تحويل طاقة الرياح، التي شهدت تباطؤاً في المشاريع الجديدة في الولايات المتحدة.

وستكون النتيجة إنشاء منشآت توليد طاقة الرياح بارتفاع يصل إلى حوالي 300 قدم أعلى من المتوسط الحالي، أي ما يقرب من ارتفاع مبنى الكابيتول الأميركي، مع نصب واشنطن التذكاري في الأعلى، وستنتج مثل هذه المشاريع حوالي ضعف الطاقة التي تنتجها المنشآت البرية الحالية، وستكون متاحة في أماكن أكثر أيضاً.

وحافظت شركة لوندستورم الناشئة، "راديا" (Radia) ومقرها في بولدر بولاية كولورادو، على خصوصية التصميم لسنوات. والآن، تقول الشركة إن طائرة WindRunner قطعت أكثر من نصف المدة خلال السنوات الثماني، التي تقدر أنها ستستغرقها لتصميم الطائرة وتصنيعها واعتمادها.

وأسس لوندستورم شركة "راديا" (Radia) في عام 2016، بينما كان يبحث عن طرق للربط بين الطيران وصناعة تحول الطاقة، عندما وجد أن تسليم الشفرات يعد من بين أصعب الوظائف اللوجستية في مجال الطاقة.

ولا يمكن اليوم استخدام توربينات الرياح البحرية بسهولة على الأرض، لأنه لا يمكن التنقل بالسكك الحديدية أو الشاحنات، فهي كبيرة جداً بحيث لا يمكن الانعطاف في معظم الزوايا، كما أنها ضخمة جداً بحيث لا يمكن وضعها تحت الجسور وإشارات المرور، ويتطلب نقلها بعيداً عن الشاطئ سفناً متخصصة.

وجمعت "راديا" (Radia) 104 ملايين دولار وتقدر قيمتها بمليار دولار، وفقاً لـ PitchBook، وتضم موظفين ومستشارين ومديرين تنفيذيين حاليين وسابقين، في شركة "بوينغ" وإدارة الطيران الفيدرالية والمرافق، ومطورين في مجال الطاقة المتجددة. ومن بين الداعمين شركة النفط العملاقة "كونوكو فيليبس" وشركات المشاريع "كاروسو فينتشرز" و"كابيتال فاكتوري" و"غود غروث كابيتال".

وفي هذا الشأن قال وزير الطاقة السابق إرنست مونيز، عضو المجلس الاستشاري لـ"راديا"، إن المرافق تزيد توقعاتها للطلب على الطاقة المتجددة، ويتزايد استخدام الكهرباء بسبب كهربة وسائل النقل والتدفئة، في معظم أنحاء الولايات المتحدة، بالإضافة إلى الطفرة في التصنيع ومراكز البيانات للذكاء الاصطناعي.

وقال مونيز: "الجميع يرغب اليوم بكهرباء نظيفة".

كما تخطط شركة Lundstrom لتسليم التوربينات، لمطوري مشاريع طاقة الرياح، على الرغم من أنها لا تخطط لامتلاك المواقع أو تشغيلها.

وتشتمل طائرة WindRunner على إطارات بارتفاع الكتف، ولديها القدرة على الهبوط على مدرج مليء بالأوساخ المتراكمة يبلغ طوله 6000 قدم، والذي يجب تصميمه لكل مشروع، ويقول لوندستروم إن المشاريع ستشمل حوالي 25 من التوربينات البرية كبيرة الحجم، التي يرى أنها مربحة.

العميل الأول لشركة "راديا" هو منتج طاقة مستقل كبير، اشترى مشروعاً بقدرة 1 غيغاوات في ولاية نيفادا.

الأكبر هو الأفضل

ويمكن للشفرات الأكبر حجماً أن تحصد المزيد من الرياح، فهي تضيف المزيد من الكهرباء على مدى ساعات أكثر من اليوم، حتى في المناطق ذات متوسط سرعة الرياح المنخفضة.

وتقدر "راديا" أن التوربينات الأكبر حجماً، يمكن أن تقلل من تكلفة الطاقة بنسبة تصل إلى 35%، وتزيد من اتساق توليد الطاقة بنسبة 20% مقارنة بالتوربينات البرية الحالية.

ووفّرت الرياح حوالي 10% من توليد الكهرباء، على نطاق واسع في الولايات المتحدة في عام 2022. وهي مصدر رئيسي لتوليد الكهرباء في وسط البلاد، خاصة في ولايات أيوا وإلينوي وتكساس وأوكلاهوما وكانساس.

وقال جيسي جينكينز، الأستاذ في جامعة برينستون الذي أجرى دراسة لراديا كمستشار، إن الشفرات الأكبر حجماً، ستجعل الرياح أكثر قدرة على المنافسة في كل مكان، بينما تجعل المزيد من الولايات أكثر قابلية لتطوير طاقة الرياح، لكنها في نفس الوقت ستكون مرئية لعدد أكبر من الناس، الأمر الذي قد يثير معارضة المجتمع. وقال جنكينز: "إن أكبر علامة استفهام هي القبول الاجتماعي".

العام الماضي كان الأبطأ بالنسبة لمنشآت طاقة الرياح الجديدة منذ عقد من الزمن، حيث واجهت المشاريع مشكلات، مثل عدم اليقين في السياسات وتحديد المواقع، وفقاً لجمعية الطاقة النظيفة الأميركية. وواجه المصنعون مشكلات تتعلق بالموثوقية مع أكبر منتجاتهم، وكان السبب في الغالب مشكلات مراقبة الجودة.

وقال لوندستروم إن WindRunner ستستخدم التقنيات والمكونات الحالية المألوفة لدى الجهات التنظيمية، والمتوفرة من خلال سلسلة التوريد الحالية للفضاء الجوي، وستستخدم الشركة مصنعي الطائرات لبناء الطائرة.

وقالت راشيل كيلي، مديرة الهندسة السابقة في شركة بوينغ ونائب رئيس تطوير الطائرات في شركة راديا، إن الهدف من تصميم الطائرة هو "عدم إضافة أي جديد قدر الإمكان".

وتقول كيلي إن التدابير الأخرى لتحريك التوربينات الكبيرة غير عملية، ولا يمكن للمناطيد أن تهبط في ظروف مناخية غير مواتية، كما أن طائرات الهليكوبتر أكثر تكلفة من الطائرات العادية، والتحليق بشفرة متدلية قد يكون معقداً وخطيراً، وسيتطلب تخطي المشكلة اللوجستية والتنقل إنشاء هياكل مؤقتة بحجم ملاعب كرة القدم.

وستكون الطائرة قادرة على استيعاب شفرة واحدة كبيرة الحجم، في المرة الواحدة للنقل، أو يمكن أن تحمل ما يصل إلى أربع شفرات أقصر، ويعتقد لوندستورم أيضاً أن لها استخدامات أخرى لنقل المعدات الكبيرة للصناعة العسكرية أو صناعة النفط والغاز.