محطة غاز (Gas Plant)

1. نبات الدكتاموس (Dictamnus) أو “النبات الغازي”

يُعرف نبات الدكتاموس (Dictamnus) أيضًا باسم “النبات الغازي” أو “الشجيرة المشتعلة”، وهو نبات معمر مزهر يتبع الفصيلة السذابية (Rutaceae). يرجع سبب تسميته بـ”النبات الغازي” إلى قدرته على إنتاج زيوت عطرية متطايرة تتركز حول الأزهار والأوراق، والتي يمكن أن تشتعل في ظروف معينة، خاصة في الأيام الحارة والساكنة. هذه الزيوت المتطايرة تجعل النبات يبدو وكأنه يشتعل لفترة وجيزة، مما يضيف إليه سحرًا خاصًا.

الخصائص النباتية للدكتاموس:

المظهر: نبات عشبي معمر يصل ارتفاعه إلى حوالي متر واحد. يتميز بأوراق ريشية متقابلة، وأزهار جميلة ذات ألوان متنوعة، تتراوح بين الأبيض والوردي والأرجواني، وغالبًا ما تكون معروقة.
البيئة: ينمو الدكتاموس في المناطق المشمسة والجافة، ويفضل التربة جيدة التصريف. يتواجد في مناطق مختلفة من العالم، بما في ذلك جنوب أوروبا وشرق آسيا.
الاستخدامات: بالإضافة إلى قيمته الجمالية، يستخدم الدكتاموس في بعض الأحيان في الطب التقليدي لعلاج بعض الحالات. كما أن له رائحة عطرية مميزة تجعله جذابًا في الحدائق.

الاحتياطات: يجب التعامل مع نبات الدكتاموس بحذر، حيث أن ملامسة عصارة النبات للجلد في ضوء الشمس المباشر قد تسبب التهاب الجلد الضوئي (Phytophotodermatitis).

2. محطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز

تُعد محطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز من أهم مصادر الطاقة الكهربائية في العالم. تستخدم هذه المحطات الغاز الطبيعي كوقود أساسي لتوليد الكهرباء، وهي تتوفر بأنواع مختلفة، ولكل منها تقنيته وخصائصه.

أنواع محطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز:

محطات الطاقة الغازية التقليدية: تعتمد على حرق الغاز الطبيعي لتسخين الماء وتحويله إلى بخار، والذي يدير بدوره توربينات بخارية لتوليد الكهرباء.
محطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة (Combined Cycle Power Plants): تجمع بين استخدام التوربينات الغازية والتوربينات البخارية. تستخدم التوربينات الغازية لحرق الغاز الطبيعي وتوليد الكهرباء، بينما يتم استخدام حرارة العادم من التوربينات الغازية لتسخين الماء وإنتاج البخار الذي يدير التوربينات البخارية، مما يزيد من كفاءة المحطة بشكل كبير.
محطات توليد الطاقة التوربينية الغازية (Gas Turbine Power Plants): تعتمد على استخدام التوربينات الغازية بشكل مباشر لتوليد الكهرباء. تعتبر هذه المحطات سريعة التشغيل ومناسبة لتلبية الطلب المتقلب على الطاقة.

مزايا محطات الطاقة التي تعمل بالغاز:

الكفاءة: تتميز محطات الدورة المركبة بكفاءة عالية في تحويل الوقود إلى طاقة كهربائية.
المرونة: يمكن تشغيل وإيقاف هذه المحطات بسرعة، مما يجعلها مناسبة لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة.
الانخفاض النسبي في الانبعاثات: بالمقارنة مع محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم، تنتج محطات الغاز انبعاثات أقل من ثاني أكسيد الكربون والملوثات الأخرى.
التكلفة: غالبًا ما تكون تكلفة بناء وتشغيل محطات الغاز أقل من تكلفة بناء وتشغيل محطات توليد الطاقة النووية أو محطات الفحم.

عيوب محطات الطاقة التي تعمل بالغاز:

الاعتماد على الوقود الأحفوري: تساهم في انبعاثات الغازات الدفيئة، على الرغم من أنها أقل من الفحم.
تقلبات أسعار الغاز الطبيعي: يمكن أن تؤثر تقلبات أسعار الغاز الطبيعي على تكلفة توليد الكهرباء.
محدودية الموارد: يعتمد إنتاج الطاقة على توافر الغاز الطبيعي، وهو مورد محدود.

3. محطة توليد الطاقة التوربينية الغازية (Gas Turbine Power Plant)

تُعد محطات توليد الطاقة التوربينية الغازية نوعًا من محطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز. تعتمد هذه المحطات على استخدام التوربينات الغازية، التي تعمل عن طريق حرق الغاز الطبيعي في غرفة احتراق، ثم توجيه الغازات الساخنة الناتجة لتدوير شفرات التوربين. يدير التوربين مولدًا كهربائيًا لإنتاج الكهرباء.

مكونات محطة توليد الطاقة التوربينية الغازية:

الضاغط (Compressor): يضغط الهواء الداخل إلى غرفة الاحتراق.
غرفة الاحتراق (Combustion Chamber): حيث يتم خلط الغاز الطبيعي مع الهواء المضغوط وإحراقه.
التوربين (Turbine): يدور بفعل الغازات الساخنة الناتجة عن الاحتراق، ويدير المولد الكهربائي.
المولد الكهربائي (Generator): يحول الطاقة الميكانيكية من التوربين إلى طاقة كهربائية.
نظام التحكم (Control System): يتحكم في جميع عمليات المحطة.

مزايا محطات توليد الطاقة التوربينية الغازية:

سرعة التشغيل: يمكن تشغيل هذه المحطات وإيقافها بسرعة، مما يجعلها مناسبة لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة خلال فترات الذروة.
الحجم: أصغر حجمًا وأقل تكلفة من محطات الطاقة الأخرى.
المرونة: يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك توليد الطاقة المركزية واللامركزية.

عيوب محطات توليد الطاقة التوربينية الغازية:

الكفاءة: أقل كفاءة من محطات الدورة المركبة.
الانبعاثات: تنتج انبعاثات أكثر من محطات الدورة المركبة.
الصيانة: تتطلب صيانة دورية.

4. مصنع الغاز (Gasworks)

كان مصنع الغاز (Gasworks) في الماضي منشأة صناعية تنتج غاز الفحم أو الغاز الطبيعي لاستخدامه في الإضاءة والتدفئة والطهي. كانت هذه المصانع تلعب دورًا حيويًا في المدن والبلدات قبل انتشار الكهرباء. تستخدم في عمليات إنتاج الغاز عملية تسمى التغويز (Gasification)، وهي عملية تحويل المواد الصلبة مثل الفحم إلى غاز.

عملية إنتاج الغاز في مصانع الغاز:

التغويز: تسخين الفحم أو مواد أخرى في بيئة خالية من الأكسجين لإنتاج الغاز.
التنقية: إزالة الشوائب من الغاز المنتج، مثل الكبريت والقطران.
التخزين والتوزيع: تخزين الغاز في خزانات كبيرة، ثم توزيعه عبر شبكة من الأنابيب إلى المنازل والمصانع.

أهمية مصانع الغاز:

الإضاءة: وفرت مصانع الغاز الإضاءة للمدن والبلدات قبل الكهرباء.
التدفئة: استخدم الغاز للتدفئة في المنازل والمباني.
الطهي: استخدم الغاز في مواقد الطهي.

تراجع مصانع الغاز:

مع ظهور الكهرباء والغاز الطبيعي، تراجعت أهمية مصانع الغاز. أصبحت الكهرباء أكثر كفاءة وأمانًا للإضاءة والتدفئة، بينما حل الغاز الطبيعي محل غاز الفحم كوقود. العديد من مصانع الغاز القديمة قد تم إغلاقها، بينما تم تحويل بعضها إلى متاحف أو مناطق ترفيهية.

5. التحديات والاتجاهات المستقبلية

تواجه محطات الطاقة التي تعمل بالغاز تحديات عدة في الوقت الحاضر والمستقبل، أبرزها:

الحد من الانبعاثات: الضغط المتزايد للحد من انبعاثات الكربون، مما يستدعي تطوير تقنيات جديدة لخفض الانبعاثات من محطات الغاز، مثل استخدام تقنيات احتجاز الكربون.
التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة: التنافس المتزايد من مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، مما يتطلب من محطات الغاز أن تكون أكثر مرونة وتكيفًا لتلبية الطلب المتقلب على الطاقة.
تطوير تكنولوجيا احتجاز الكربون (CCS): استخدام تقنيات CCS لالتقاط ثاني أكسيد الكربون المنبعث من محطات الغاز وتخزينه أو استخدامه.
استخدام الهيدروجين: التوجه نحو استخدام الهيدروجين كوقود في محطات الغاز، مما يقلل من انبعاثات الكربون بشكل كبير.

خاتمة

يشمل مصطلح “محطة غاز” مجموعة متنوعة من المفاهيم، من النباتات المزهرة إلى منشآت توليد الطاقة. بينما يمثل نبات الدكتاموس مثالاً على الجمال الطبيعي، فإن محطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز تلعب دورًا حيويًا في تلبية احتياجاتنا من الطاقة. إن فهم الأنواع المختلفة لمحطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز، بما في ذلك محطات الطاقة التوربينية الغازية ومحطات الدورة المركبة، أمر بالغ الأهمية. وعلى الرغم من أن مصانع الغاز القديمة قد أصبحت جزءًا من التاريخ، إلا أن التطورات المستمرة في تكنولوجيا الطاقة تهدف إلى جعل إنتاج الطاقة من الغاز أكثر كفاءة واستدامة في المستقبل، مع التركيز على خفض الانبعاثات والتحول نحو مصادر طاقة أنظف.

المراجع

“`