من الفحم إلى مياه الصرف: كيف تعيد ألمانيا ابتكار التدفئة الحضرية عبر المضخات الحرارية؟

مقدمة

في الوقت الذي تركز فيه معظم التحليلات على تحول قطاع الكهرباء نحو الطاقة المتجددة، يظل قطاع التدفئة—وخاصة التدفئة المركزية (District Heating)—أحد أصعب القطاعات في مسار إزالة الكربون.

لكن مدينة هانوفر الألمانية تقدم نموذجًا مختلفًا.

حيث أعلنت شركة Enercity  عن بدء تنفيذ مشروع ضخم لمضخة حرارية بقدرة 30  ميجاواط تعتمد على مياه الصرف الصحي، في خطوة استراتيجية للتخلص التدريجي من التدفئة المعتمدة على الفحم.

هذا المشروع لا يمثل مجرد استبدال تقني، بل يعكس تحولًا عميقًا في فلسفة أنظمة الطاقة الحضرية.

لماذا التدفئة هي التحدي الأصعب؟

بعكس الكهرباء، تعتمد أنظمة التدفئة التقليدية على:

• الفحم
• الغاز
• الوقود الأحفوري

وغالبًا ما تكون:

• مركزية
• طويلة العمر
• صعبة التغيير

لذلك فإن إزالة الكربون منها تتطلب: حلولًا تكاملية تربط بين مصادر الطاقة المختلفة والبنية التحتية القائمة

المشروع: مضخة حرارية بقدرة 30 ميجاواط

يقع المشروع في محطة معالجة مياه الصرف في منطقة  Herrenhausen، ويهدف إلى:

• تزويد حوالي 13,000  منزل بالتدفئة
• بدرجة حرارة تدفق تصل إلى 95  درجة مئوية
• إنتاج سنوي يقارب 130  جيجاواط ساعة من الحرارة

وهو ما يغطي نحو: 7%  إلى 8% من الطلب على التدفئة في هانوفر

الفكرة الذكية: تحويل مياه الصرف إلى مصدر طاقة

العنصر الأكثر ابتكارًا في المشروع هو مصدر الحرارة: مياه الصرف المعالجة

لماذا هذا مهم؟

• درجة حرارتها مستقرة:
  • بين 12 و16 درجة مئوية حتى في الشتاء
• متاحة طوال العام
• لا تعتمد على الطقس مثل الطاقة الشمسية أو الرياح

هذا يجعلها مصدرًا مثاليًا للمضخات الحرارية عالية الكفاءة

كيف تعمل المنظومة؟

تعتمد المضخة الحرارية على:

• استخلاص الحرارة من المياه
• رفع درجة حرارتها عبر ضواغط (Compressors)
• نقلها إلى شبكة التدفئة

المكونات الرئيسية تشمل:

• مبادلات حرارية مركزية
• ضواغط ومحركات
• أنظمة تبادل حراري متكاملة

وقد تم توريد هذه المكونات من شركة Friotherm  السويسرية، في نظام هندسي عالي الدقة.

التحول الأكبر: الخروج من الفحم

المشروع ليس خطوة منفردة، بل جزء من خطة أوسع:

• إغلاق محطة الفحم Stöcken  تدريجيًا
• استبدالها بمزيج من:
  • الكتلة الحيوية (Biomass)
  • Power-to-Heat
  • استرجاع الحرارة من النفايات
  • المضخات الحرارية

هذا يعكس تحولًا من: نظام أحادي يعتمد على الوقود الأحفوري إلى نظام مرن متعدد المصادر منخفض الكربون

الاستثمار والدعم الحكومي

• تكلفة المشروع 56 مليون يورو
• دعم حكومي 22.5 مليون يورو
• عبر برنامج BEW لدعم شبكات التدفئة الفعالة

وهذا يوضح نقطة مهمة: التحول الطاقي في التدفئة لا يحدث بدون دعم سياسات قوي

رؤية 2040: إعادة تشكيل التدفئة الحضرية

Enercity  تخطط لـ:

• توسيع شبكة التدفئة من:
  • 360 كم → إلى 550 كم
• تزويد:
  • 18,000  مبنى بالتدفئة منخفضة الكربون
• تحقيق:
  • تدفئة محايدة مناخيًا بحلول 2040

ما الذي يمكن أن تتعلمه الدول العربية؟

رغم اختلاف السياق، هناك دروس مهمة:

1.    استغلال مصادر غير تقليدية

• مياه الصرف
• الحرارة المهدرة
• الصناعة

2.    أهمية البنية التحتية

• شبكات التدفئة عامل حاسم
• الاستثمار طويل الأجل ضروري

3.    تكامل الحلول

• لا يوجد حل واحد
• بل مزيج من التقنيات

الخلاصة

مشروع Enercity ليس مجرد مضخة حرارية، بل نموذج عملي لكيف يمكن للمدن أن:

• تعيد استخدام مواردها
• تقلل اعتمادها على الوقود الأحفوري
• وتبني نظام طاقة حضري أكثر استدامة

والرسالة الأهم: إزالة الكربون في قطاع التدفئة لن تأتي من مصدر واحد، بل من إعادة تصميم النظام بالكامل

📚  المصدر

Diermann, R. (2026, April 22). German utility deploying 30 MW heat pump for district heating. pv magazine.