التخزين الحراري: حل سريع ومنخفض التكلفة لتغذية نمو الذكاء الاصطناعي والصناعة

• من المتوقع أن يستمر الطلب على الكهرباء في الارتفاع، لكن عامل السرعة أصبح عائقاً رئيسياً، إذ يتطلب بناء مصادر الطاقة التقليدية فترات زمنية طويلة.
• وبينما تستكشف كبرى شركات التكنولوجيا حلولاً مستقبلية مثل الاندماج النووي، يبرز التخزين الحراري كحل جاهز اليوم، يمكن نشره خلال أشهر قليلة لتوفير طاقة نظيفة، موثوقة، وفعالة من حيث التكلفة.
• وسيبحث المشاركون في الاجتماع السنوي للمنتدى الاقتصادي العالمي 2026 كيف يمكن لمثل هذه الابتكارات أن تدعم الازدهار ضمن حدود الكوكب البيئية.

على مدى عقود، كان الطلب على الطاقة في الولايات المتحدة وأوروبا شبه مستقر، مع تباطؤ النمو الصناعي وتحسن كفاءة استخدام الطاقة، فلم يشهد الاستهلاك تغيراً كبيراً رغم الزيادة السكانية. اليوم، انقلب المشهد تماماً، إذ يشهد الطلب على الطاقة ارتفاعاً حاداً، مع بناء مصانع ضخمة ومراكز بيانات تستهلك أحياناً طاقة تعادل ما تستهلكه مدن كاملة.

في الولايات المتحدة، من المتوقع أن ينمو الطلب على الكهرباء بنسبة 16% بحلول عام 2029، مدفوعاً بشكل رئيسي بتوسع مراكز البيانات التي تغذي طفرة الذكاء الاصطناعي. وبحلول عام 2030، قد تمثل مراكز البيانات 5% من استهلاك الكهرباء في الولايات المتحدة و8% في أوروبا، أي ثلاثة أضعاف الحصة الحالية.

بالنسبة لشركات التكنولوجيا الكبرى المتنافسة على ريادة الذكاء الاصطناعي، تُعد السرعة عاملاً حاسماً. لكن تلبية هذا الطلب الهائل ليست بالأمر السهل، إذ أصبحت الطاقة الرخيصة والقابلة للتوسع هي العامل المقيِّد للنمو. ففي الولايات المتحدة، تمتد قوائم انتظار الربط بالشبكات إلى خمس سنوات، بينما تواجه محطات الغاز الجديدة فترات انتظار قد تصل إلى سبع سنوات مع ارتفاع التكاليف.

استجابةً لذلك، تستثمر شركات الذكاء الاصطناعي ومراكز البيانات مليارات الدولارات في حلول مثل الاندماج النووي والانشطار النووي المتقدم، لكنها لا تزال بعيدة عن الانتشار التجاري الواسع لسنوات قادمة. وفي خضم البحث عن حل جذري، يتم تجاهل حقيقة بسيطة: المشكلة لم تعد في توليد الطاقة النظيفة الرخيصة، بل في الوصول إليها بسرعة وعلى مدار الساعة.

خلال العقد الماضي، جرى نشر كميات هائلة من توليد الكهرباء النظيفة منخفضة التكلفة حول العالم. هذه الموارد باتت من الأرخص في تاريخ البشرية، لكنها غالباً ما تُنتج في المكان أو الوقت غير المناسبين. وينعكس هذا الخلل في تقلب أسعار الكهرباء، التي قد تنخفض إلى ما يقارب الصفر عندما تفيض الشبكات بالطاقة الشمسية أو ينخفض الطلب ليلاً. وفي بعض المناطق، كانت الأسعار أقل من سنت واحد للكيلوواط ساعة خلال ربع ساعات السنة تقريباً.

في كثير من الأسواق، تصبح الكهرباء النظيفة وفيرة إلى درجة إيقاف محطات كاملة لساعات. وفي عام 2024، كانت كمية الطاقة المهدرة في الولايات المتحدة كافية لتشغيل جميع مراكز بيانات الذكاء الاصطناعي في البلاد. كما أن مشاريع الطاقة الشمسية يمكن تنفيذها خلال عام إلى عامين فقط، ما يجعلها من أسرع السبل للحصول على طاقة ميسورة الكلفة.

لكن الطاقة المتقطعة غالباً ما تُستبعد من تشغيل الأحمال الصناعية على مدار الساعة، لأن معظم تقنيات التخزين الحالية لا تزال مكلفة ولا تغطي فترات الانقطاع الطويلة. وهنا تبرز الحاجة إلى إعادة التفكير في طرق تخزين الطاقة.

يُعد التخزين الحراري من أسرع وأرخص الحلول المتاحة. فهو يعتمد على استخدام الكهرباء الفائضة لتسخين مواد وفيرة ومنخفضة التكلفة، مثل الكربون الصلب، وتخزين الطاقة على شكل حرارة. يمكن بعدها استخدام هذه الحرارة مباشرة في العمليات الصناعية أو تحويلها مجدداً إلى كهرباء. وبفضل المواد المتاحة على نطاق واسع، يوفر التخزين الحراري طاقة أقل تكلفة بكثير من البطاريات التقليدية، ولمدد زمنية أطول.

الأهم من ذلك، أن التخزين الحراري جاهز اليوم ويمكن نشره خلال أشهر، إذ تُصنّع هذه البطاريات في المصانع بدلاً من انتظار سنوات طويلة لتوسعة الشبكات. وقد أصبح التخزين الحراري خلال سنوات قليلة ركناً محتملاً في مستقبل الطاقة، مع بدء تشغيل منشآت تخزين متعددة الأيام وبسعات ضخمة قادرة على تزويد مراكز بيانات كاملة بالطاقة خلال فترة قصيرة.

في النهاية، لم تكن الطاقة يوماً سوى القيد الأساسي للنمو الصناعي. ومع تحول الإلكترونات إلى ذكاء عبر الذكاء الاصطناعي، تتضح هذه الحقيقة أكثر من أي وقت مضى. لقد حللنا مشكلة توليد الطاقة، لكننا نواجه مشكلة في التوقيت. ويأتي التخزين الحراري كحل عملي لهذا التحدي، عبر التقاط الطاقة المتاحة وتحويلها إلى إمداد مستمر على مدار الساعة، ما يفتح الباب أمام مرحلة جديدة من النمو الصناعي السريع والمستدام.