ارتفاع أسعار النفط يزيد من جاذبية الطاقة البديلة

أكد خبراء أن ارتفاع أسعار النفط سيجعل مصادر الطاقة البديلة أكثر جاذبية للمستثمر والمستهلك على حد سواء في الأسواق العالمية. ودعوا الحكومات إلى زيادة الأموال المخصصة لإجراء الأبحاث، والتطوير، والمشاريع التجريبية في مجال الطاقة المتجددة. ويزعم الخبراء أنه في إمكان أصحاب القرار تسريع التقنيات الحديثة في مجال الطاقة المتجددة، وأضافوا أن وضع سعر للكربون من خلال إيجاد آلية لتجارة الكربون أو الضرائب، سيجعل هذه التقنيات الجديدة أكثر منافسة مع مصادر الفحم والنفط الأقل سعراً، وكذلك ستعمل على انعاش الاستثمارات وتبني مصادر الطاقة البديلة. ولفت الخبراء إلى أنه لا يمكن لتقنية واحدة أن تحل محل التقنيات المخلفة للكربون، حيث يعكف الباحثون على دراسة تقنيات متعددة لتوفير طاقة المستقبل بما في ذلك احتجاز الكربون لتوليد الكهرباء، والجيل القادم من أنواع الوقود الحيوي، وكذلك السيارات التي تعمل بالكهرباء. وأشار هؤلاء إلى أن السنوات العديدة التي تتطلبها الطاقة الجديدة والمتجددة لتجد موطئ قدم بين أنواع الطاقة المستخدمة حالياً من وقود أحفوري وغيرها، ليست بالقصيرة. وقالوا: إن هذه التقنيات تختلف عن تقنيات الكمبيوتر سريعة التطور، وبالتالي ربما تلزمها سنوات طويلة لتجد حيزاً ضيقاً في السوق ولنحو 20 إلى 30 عاماً لتتمكن من إزاحة التقنيات الحالية. وقد تعود أسباب ذلك نسبياً لحجم سوق الطاقة الكبير. ويبلغ استهلاك العالم من الطاقة نحو 150 تريليون كيلو واط في الساعة في 2010، وبلغ إنتاج المرافق في أميركا، أكثر الدول استهلاكا للطاقة في العالم، نحو 3.7 تريليون كيلو واط في الساعة من الكهرباء في 2009. ويتم إنتاج ما يقارب نصف هذه الكمية من الفحم، بينما تساهم الطاقة الشمسية بأقل من 0.1%. وتعتبر طاقة الرياح واحدة من أسرع مصادر الطاقة نمواً في العالم حاليا. لكن وبنهاية عام 2008، كانت هنالك نحو 121.2 جيجاواط من الطاقة المولدة والتي تمثل 1.5% من استهلاك العالم للكهرباء. وقال خبراء: إذا قمنا بجمع كل مصادر الطاقة البديلة مع بعضها بعضاً، فربما لا تكون وفرتها لسنوات قليلة فقط. ولفهم أكثر عمقاً، يوضح التقرير التالي عدداً من مصادر الطاقة البديلة المبشرة، والأسباب التي تجعل استغلالها يستغرق زمناً ليس بالقصير. عن وول ستريت جورنال الجيل الرابع من المفاعلات النووية الجديدة تستخدم المفاعلات النووية المتطورة تصاميم معيارية بسيطة، رخيصة في أسعارها، وسريعة في بنائها، وسهلة في تشغيلها، كما أن مميزات السلامة الإيجابية تقلل من مخاطر وقوع أي حادثة. وتستهلك مفاعلات “الجيل 3+”، زيادة في الوقود النووي، وتقلل من تكاليف التشغيل والنفايات، وفي المستقبل يمكن لبعض تصاميم الجيل الرابع تدوير الوقود المستخدم، مما يجعلها تقلل من نفاياتها ومن الاعتماد على توفير أنواع اليورانيوم الجديدة. فيما يتعلق بالوضع الراهن، تم بناء نحو 12 مفاعلاً نووياً في أماكن مختلفة من أرجاء العالم، مع التخطيط لبناء أخرى مستقبلاً بما فيها 24 مفاعلا في أميركا وحدها في انتظار إصدار التراخيص من لجنة تنظيم المفاعلات النووية. واتفق علماء وباحثون من دول مختلفة على اتباع ست تقنيات فيما يخص مفاعلات الجيل 4. في حين تستمر الصين وفرنسا بالإضافة لدول أخرى، في بناء مفاعلات الجيل 3+ فلن يتم بناء أول مصنع في أميركا حتى قرابة انتهاء هذا العقد، كما أن موافقة لجنة تنظيم المفاعلات ربما لا تصدر قبل بداية 2012، بالإضــافـة لأعمال البنــاء التي تستغرق ما بين أربعــة وخمســة أعوام. وحتى في فرنسا أكثر المتحمسين لتبني الطاقة النووية، فإن اكتمال بناء مصنع الجيل الثالث النموذجي لبناء 40 مصنعاً أخرى، سوف لن يكتمل قبل أواخر 2012. أما دخول الجيل 4 للسوق التجارية، فليس متوقعاً قبل حلول 2020. وبدأت فرنسا في 2006 في تمويل نموذج مفاعلات الجيل 4 السريعة التي تعمل بالصوديوم المُبَّرد. لكن هذه التكنولوجيا ليس متوقعاً طرحها للأغراض الصناعية قبل 2035، على أقل تقدير. تضاعف كميات الكهرباء المنتجة من الطاقة الشمسية يمكن استغلال طاقة الشمس لتوليد الكهرباء مباشرة عبر الألواح الضوئية، أوبطريقة غير مباشرة من خلال تركيز ضوء الشمس لتسخين السوائل التي ينتج عنها بخار يعمل على تدوير التوربينات الكهربائية. ويمكن بناء مصانع للطاقة الشمسية المولدة عبر التركيز لتخزين الحرارة وتوفير الكهرباء لساعات عديدة عند غياب ضوء الشمس. تتضاعف كمية الكهرباء المنتجة من خلال أنظمة الطاقة الشمسية الضوئية، كل سنتين في حال سطوع الشمس باستمرار في كل من أميركا وأوروبا. وكانت الكمية المقدرة بنحو ألفي ميجاواط من الطاقة الشمسية في أميركا في 2009، أكثر بنحو 45% من تلك التي كانت في 2008. وتتضمن هذه الكمية 980 ميجاواط مولدة من مشاريع تقنية تركيز ضوء الشمس، وهنالك 81 ميجاواط إضافية تحت التشييد. وتقدر الطاقة الشمسية التي تم إنتاجها في دول الاتحاد الأوروبي في 2008، بنحو 9.530 ميجاواط، والتي تزيد على 4.940 ميجاواط المنتجة في 2007. وبالرغم من هذا المعدل في نمو إنتاج الطاقة الشمسية، فإنه ما زال يعتبر ضئيلاً، وساهمت الكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية في 2009، بأقل من 0.1% من إجمالي الطاقة المنتجة في أميركا. وفي أوروبا تنتج أسبانيا وألمانيا 92% من إجمالي الطاقة الشمسية المولدة هناك، وفي أسبانيا وبين عامي 2007 و2008، زاد انتاج الكهرباء المولدة عبر أنظمة الألواح الضوئية، أربع مرات. وبالرغم من انخفاض تكاليف توليد الطاقة الشمسية في السنوات الأخيرة، إلا أنها تظل مرتفعة، ويعود ذلك نسبياً إلى استمرار زيادة الطلب في ظل توافر العرض. ومثل مزارع الرياح، تتطلب الطاقة الشمسية المولدة من الألواح الضوئية والتركيز الشمسي، خطوط ربط وتوصيل. طاقة الرياح أسرع المصادر البديلة نمواً تعتبر طاقة الرياح من أسرع مصادر الطاقة البديلة نمواً في العالم، حيث تتمتع بانبعاثاتها الكربونية القليلة، وهي مصدر متجدد للكهرباء يمكن عبره توليد الملايين من الواط بتكلفة قليلة نسبياً. تقع سبعة من بين أكبر عشرة أسواق لتوليد كهرباء الرياح، في أوروبا، والتي تمثل 54% من إجمالي الكهرباء المنتجة من الرياح في العالم في نهاية 2008. وتم إنتاج نحو 73 مليار كيلو واط في الساعة من الكهرباء في أميركا العام الماضي وهو ما يعادل 2% من إجمالي الكهرباء المنتجة هناك، ويكفي لإنارة نحو 13 مليون منزل. وزادت السعة الانتاجية بما يقارب 10.000 ميجاواط أو 39% في السنة الماضية، ليبلغ إجمالي الانتاج نحو 35 ألف ميجاواط. وما يزال مشروع خط بيولي ديني والذي يهدف لنقل الكهرباء من المناطق المرتفعة في اسكتلندا للمناطق الأخرى الأكثر كثافة من حيث السكان في المملكة المتحدة، في طور الموافقة فقط. ربما لا يطول انتظار هذه التقنية، حيث من المتوقع أن تشهد نموا بنسبة 9% سنوياً حتى بلوغ عام 2030. وفي أميركا وضعت وزارة الطاقة خطة لامكانية أن تفي طاقة الرياح بنحو 20% من إجمالي الطلب الأميركي من الكهرباء بحلول 2030 - أو ما يوازي 300 جيجاواط - لتحل بذلك محل نصف الطاقة المولدة من الغاز ونحو 18% من الفحم. أما الجانب الشرقي من الولايات المتحدة والذي لا ينعم برياح كافية، فقد يبلغ نسبة 20% بحلول 2024. ولتحقيق ذلك الهدف، ينبغي أن تكون هنالك استثمارات كبيرة في خطوط التوصيل خاصة في تلك الخطوط التي تعمل على توصيل الكهرباء من المناطق التي تكثر فيها الرياح، للمناطق التي يزيد فيها الطلب. وتقدر دراسة المختبر الوطني للطاقة المتجددة هذه التكلفة بنحو 93 مليار دولار. وتواجه خطوط توصيل الكهرباء في أميركا بعض المعارضة، خاصة عند عبورها للخطوط الولائية. ولتحقيق الهدف الأميركي، يتطلب ذلك إضافات كبيرة للطاقة المولدة من الرياح البحرية والتي من المتوقع أن تضيف 17% للإجمالي المخطط له بحلول 2030. وتعتبر الطاقة المولدة من الرياح البحرية أكثر ضماناً من البرية، لكنها تفوقها بمثلين في التكلفة. وقود الطحالب الحيوي تتميز الطحالب بنموها السريع، وامتصاصها لثاني أوكسيد الكربون، وقابليتها لزيادة إنتاج النفط بالنسبة للفدان الواحد مقارنة مع أنواع الوقود الحيوي الأخرى. ويمكن استخدام أنواع النفط التي تنتجها الطحالب، كبديل للديزل، ووقود الطائرات، والجازولين. وتعمل حاليا نحو 150 شركة حول العالم لتسويق وقود الطحالب الحيوي تجارياً. وزاد دعم الحكومة الأميركية لهذا المجال في السنوات القليلة الماضية. ورصدت مؤخراً وزارة الطاقة 44 مليون دولار بغرض إجراء بحوث لتسويق الوقود تجارياً، و97 مليون أخرى للقيام بمشاريع تجريبية. وتخطط شركة سافاير للطاقة في مدينة ساندياقو بولاية كاليفورنيا، لإقامة مصنع لتكرير الوقود الحيوي في مساحة قدرها 300 فدان في نيومكسيكو نهاية هذا العام. وتستخدم شركة سولازايم طريقة للتخمير لانتاج أنواع الوقود المستخلصة من الطحالب، حيث حصلت هذه الشركة على تعاقدات مع البحرية الأميركية لتزويدها بنحو 1.500 جالون من وقود الطائرات و20.000 من الديزل لتشغيل بواخرها. وبدأت شركات كبيرة مثل إكسون موبيل وبي بي، الاستثمار في وقود الطحالب بدخولها في مشاريع أو شركات. ويدعم الاتحاد الأوروبي بقوة اتجاه تبني مصادر الوقود الحيوي بصورة ملحوظة، حيث فرض الاتحاد الأوروبي حصة 10% من الوقود الحيوي بجانب حصص البنزين والديزل بحلول 2020، لكنه كاد يتنازل عن قراره بسبب المخاطر التي قد تلحق بإنتاج المواد الغذائية. وتحول التركيز نحو مصادر الوقود الحيوي المستدامة اليي ربما تقود لتمويل وقود الطحالب الحيوي. وبالرغم من أن مصادر وقود الطحالب واعدة، وكذلك التقنية المتعلقة بها، فإنه لم يثبت بعد إنتاجها بكميات كافية أو أن تكلفتها قليلة للحد الذي تكفي معه حاجة العالم من استهلاك الوقود السائل. وتشارف طريقة التخمير التي تنتهجها شركة سولازايم والتي تعمل على زراعة الطحالب في الأماكن المظلمة والخزانات المغلقة، على النضوج، وربما تشهد الشركة تسويقها تجارياً بحلول 2013. مشروعات تحت الإنشاء لاحتجاز الكربون وتخزينه تقوم تقنية احتجاز الكربون بجذب ثاني أوكسيد الكربون من الدخان المتصاعد من مصانع الفحم وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى، ومن ثم ضغط الغاز وضخه تحت الأرض للتخزين الدائم. بالنسبة للوضع الراهن، هنالك عدد قليل من مشاريع احتجاز الكربون وتخزينه التجريبية يجري العمل فيها في مناطق مختلفة من أنحاء العالم، وفي إحدى هذه التجارب، تقوم شركة الكهرباء الأميركية بمشروع تجريبي في مصنع ماونتنير في ولاية فيرجينيا الغربية، حيث يحتجز نحو 1.5% من كمية الكربون التي يبعثها المصنع ومن ثم تخزينها تحت الموقع نفسه. وهنالك مشاريع أخرى في أوروبا، وآسيا، واستراليا، وأفريقيا تبحث في سبل التخزين تحت الأرض. وبدأ العمل أيضاً في مصنع لاحتجاز الكربون وتخزينه في استشوارزي بمبي في ألمانيا. وسيتم استخدام هذا الموقع لاحتراق الأوكسجين الذي يولد ثاني أوكسيد كربون أقل تلوثاً وأسهل في احتجازه وتخزينه. أظهر احتجاز الكربون من الناحية الفنية فعالية أكثر في المشاريع التجريبية الصغيرة الأقل تكلفة. ولاحتجاز كميات كبيرة من الانبعاثات الكربونية، ينبغي على المهندسين موازنة المعدات ومراقبة إمكانية عملها في أجواء مختلفة مع استخدام فحم يختلف في درجاته. وربما يستغرق بلوغ هذه المرحلة سنة على الأقل في مشروع ماونتنير. وبالفراغ من ذلك، تكون المرحلة القادمة هي بناء وتشغيل مصنع تجريبي تجاري. وتلقى مشروع ماونتنير قرضاً تحفيزياً بمبلغ 334 مليون دولار من الحكومة الأميركية لإنشاء مصنعه التجريبي بسعة 235 ميجاواط. ويتوقع العاملون في المصنع، توفير منتجاته التقنية تجارياً بحلول 2020. وتقوم مشاريع تجريبية في كل من ألمانيا والدنمارك، لكن ليس قبل 2015. ووافق الاتحاد الأوروبي في بداية شهر فبراير الماضي على تمويل مشاريع تجريبية لاحتجاز الكربون وتخزينه بنحو 13.6 مليار دولار، لكنه لا ينتظر توافر التقنية بصورة تجارية قبل 2020. تسارع إنتاج السيارات الكهربائية نظرياً يمكن للسيارات التي تعمل بالكهرباء أن تحل محل تلك التي تعمل بالجازولين من السيارات العادية ونصف النقل. ويمكن لهذه السيارات أن تعمل كلياً ببطارية الكهرباء، أو في حالة السيارات الهجينة التي تعمل بالشحن، ببطارية يمكن شحنها عن طريق محرك جازولين منفصل يعمل داعما عند الضرورة. وهنالك نحو 56 ألف سيارة تعمل بالكهرباء الآن حول مناطق مختلفة من العالم، بالرغم من أن بعضها يخضع لتحديد السرعة والمسافة. وشركة تيسلا موتورز هي الوحيدة التي تصنع سيارات كهربائية تسير دون قيود للسرعة أو المسافة في أميركا، ومن المتوقع أن ينضم لهذه السوق هذا العام عدد من الشركات بما فيها نيسان. كما أن سيارة شيفي فولت الهجينة من جنرال موتورز، ستكون متوافرة في السوق نهاية هذه السنة. وفي أوروبا تتوافر موديلات أكثر من ضمنها جي وز من شركة شيفي وهي من أكثر السيارات التي تعمل بالكهرباء شيوعاً في المملكة المتحدة كما تنوي شركة ميتسوبيشي طرح موديلها أي ميف في أوروبا، وهو الأول لها في هذا المجال، نهاية هذه السنة. وتقف التكلفة كواحدة من العقبات الكبيرة في وجه هذه الصناعة وتبلغ تكلفة بطارية أيون الليثيوم التي تستخدمها سيارة شيفي فولت والتي يمكنها قطع مسافة 64 كلم بعملية شحن واحدة، نحو 10 آلاف دولار. ومن المتوقع لهذه الأسعار أن تنخفض في ظل زيادة الطلب. وتتوقع إدارة بيانات الطاقة الأميركية، أنه وبحلول 2030، ستصبح التكلفة الإضافية للسيارات الهجينة أكثر من تلك الخاصة بسيارات ترشيد استهلاك الوقود، ما لم يكن سعر جالون الجازولين 6 دولارات. والتحدي الآخر الذي تواجهه هذه الصناعة، هو الحاجة لتوفير محطات الشحن للجمهور. ويذكر أن متوسط المسافة التي يقطعها السائق الأميركي، أقل من 40 ميلا وأقل من ذلك بالنسبة للسائق الأوروبي وهو ما يقع في إطار مسافة الجيل الأول من السيارات الكهربائية. ومن المتوقع أن تنتشر محطات الشحن في غضون السنتين القادمتين في كل من الدنمارك، والبرتغال، وكندا، وأميركا، وأستراليا.