نحتاج إلى إزالة الكربون من إمدادات الكهرباء لدينا ، وبسرعة – يوضح آلان فينكل كيف يمكن أن تصبح الطاقة الخضراء حقيقة واقعة ، وتحقق فوائد اقتصادية

نحن نستخدم الطاقة في كل ما نقوم به ، لكن القليل منا يفهمها بشكل صحيح. لا يهم هذا في كثير من الأحيان. يمكننا الضغط على مفتاح الضوء أو تشغيل مفتاح الإشعال في السيارة ، مع العلم أن التكنولوجيا ستعمل سواء فهمناها أم لا. حتى شيء بسيط مثل التمييز بين التيار المتناوب والتيار المباشر هو لغز لمعظم الناس الذين ليس لديهم تعليم علمي.

لكن بفضل تغير المناخ ، لم يعد بإمكاننا أن نكون جاهلين بشكل مريح. هناك حاجة ماسة إلى فهم أفضل لأنظمة الطاقة إذا أردنا تحويل تلك الأنظمة بنجاح.

مراجعة: التشغيل: إطلاق العنان لسلسلة الطاقة النظيفة – Alan Finkel (Black Inc.)

علم تغير المناخ معقد – معقد للغاية بحيث يتعذر على أي فرد فهمه بالكامل. وهي تشمل الفيزياء والكيمياء وإحصاءات السلاسل الزمنية ونمذجة الكمبيوتر ، من بين العديد من القضايا الأخرى. ولكن الآن ، بفضل عمل جهات الاتصال مثل الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ، يفهم معظمنا الأساسيات.

الاستثناء من هذا الفهم العام هو تقلص مجموعة “المتشككين” الذين يصفون أنفسهم بأنهم مصممين على عدم الفهم. يفخر أعضاء هذه المجموعة بأنفسهم على “إجراء أبحاثهم الخاصة”. لا تعني هذه العبارة المشهورة “تكريس سنوات من التدريب المكثف في العلوم وأساليب البحث ، ثم تطبيقها على دراسة المشكلات المعقدة” ، بل تعني “استخدام Google للعثور على نقاط نقاش تؤكد معتقداتي السابقة”.

يمكن تلخيص النتائج المركزية لأبحاث المناخ ببساطة. على مدار القرن العشرين ، استخدمنا المزيد والمزيد من الطاقة ، والغالبية العظمى منها مشتقة من حرق الوقود القائم على الكربون – النفط والفحم والغاز الطبيعي (الميثان). وكانت النتيجة تراكم ثاني أكسيد الكربون وغازات الاحتباس الحراري الأخرى في الغلاف الجوي ، مما أدى إلى حبس قدر أكبر من حرارة الشمس وإشعاع أقل إلى الفضاء الخارجي.

تسببت هذه العملية بالفعل في تسخين المناخ العالمي ، مع بعض النتائج الكارثية ، مثل حرائق الغابات وموجات الحر. ستستمر الاحتباس الحراري حتماً ، وكذلك الكوارث المرتبطة بالمناخ. إذا أردنا تجنب أضرار كارثية حقًا ، فنحن بحاجة إلى انتقال سريع إلى مصادر خالية من الكربون للطاقة من أجل الكهرباء والنقل والاستخدامات الصناعية.

دليل ضروري

ولكن ما هي المصادر التي يجب أن نتبعها ، وهل التحول السريع ممكن؟

هناك العديد من القضايا لمعالجتها. يجب ألا نأخذ في الاعتبار الخيارات بين التقنيات فحسب ، بل يجب علينا أيضًا مراعاة التوازن بين مصادر الطاقة المتغيرة ، وتعزيز كفاءة الطاقة ، واستهلاك قدر أقل من الطاقة. كما هو الحال مع علم تغير المناخ ، يفتقر معظمنا إلى الوقت والتدريب للبحث في هذه القضايا. نحن بحاجة إلى دليل موثوق.

قدم لنا آلان فينكل – كبير العلماء الأستراليين سابقًا – الدليل الذي نحتاجه. يغطي كتابه الجديد ، Powering Up ، معظم القضايا المتعلقة بانتقال الطاقة بطريقة يسهل الوصول إليها وقراءتها ، دون المبالغة في التبسيط.

يبدأ الكتاب بوصف حجم انتقال الطاقة الذي نواجهه. يمكن تلخيص العملية ببساطة شديدة على أنها “إزالة الكربون من الكهرباء وكهربة كل شيء”. لكن هذا البيان البسيط يخفي الكثير من التعقيدات.

ومع ذلك ، يجادل فينكل ، فإن التخفيضات الهائلة في تكلفة الخلايا الشمسية الكهروضوئية وطاقة الرياح تعني أن المشكلة ، رغم ضخامة حجمها ، يمكن إدارتها اقتصاديًا وستؤدي في النهاية إلى فوائد.

يقدم Finkel شرحًا يسهل الوصول إليه للتمييز بين الطاقة (قدرة النظام على القيام بالأشياء) والقوة (مدى سرعة توليد الطاقة واستخدامها). هذا مهم في فهم مصادر الطاقة المتغيرة ، مثل الطاقة الشمسية ، وفي شرح أنظمة تخزين الطاقة ، مثل البطاريات.

اقرأ المزيد: يعتقد روس جارنوت أن أستراليا يمكن أن تصبح قوة عظمى منخفضة الكربون. كلايف هاميلتون غير مقتنع

المعادن الحرجة

يتعامل الفصلان الأولان من Powering Up مع المعادن المطلوبة لانتقال الطاقة ، والتي يشار إليها غالبًا باسم “المعادن الحرجة”. كانت هذه المعادن موضوعًا للعديد من مقالات الرأي المشوشة حول عدم كفاية الإمداد والأضرار الناجمة عن التعدين. ومع ذلك ، كما يوضح فينكل ، فإن معظم هذه المخاوف في غير محلها. ما يسمى بـ “الأتربة النادرة” ، على سبيل المثال ، ليست نادرة ولا أتربة.

الحالة الوحيدة الإشكالية حقًا هي حالة الكوبالت ، الذي يتم إنتاجه في الغالب في جمهورية الكونغو الديمقراطية بواسطة صناعة توظف حوالي 200000 عامل ، كثير منهم من الأطفال ، في ظل ظروف مروعة.

هذه مشكلة كبيرة ، ولكن هناك طرق لحلها. من الواضح أن الشركات التي تعدين الكوبالت يمكن أن تدفع لعمالها أجرًا معيشيًا – كما وعد البعض ، على الأقل ، بفعله. إذا كان العمال يتقاضون رواتب 10،000 دولار أمريكي سنويًا ، أي أعلى بكثير من المتوسط ​​بالنسبة لأفريقيا ككل ، فإن إجمالي فاتورة الأجور سيكون 2 مليار دولار فقط في السنة ، وهو مبلغ تافه في سياق اقتصاد الطاقة العالمي.

بدلاً من ذلك ، كما يوضح Finkel ، سيكون من الممكن الحصول على الكوبالت من بلدان أخرى ، بما في ذلك أستراليا ، أو التبديل إلى تقنيات أقل كفاءة إلى حد ما تعتمد على المنغنيز. الدرس المستفاد من التاريخ هو أنه مثلما “تمتلئ المقبرة برجال لا غنى عنهم” ، لا يوجد معدن واحد بالغ الأهمية لدرجة أن الحضارة ستتوقف بدونه.

يركز الفصلان التاليان على جوهر التحول إلى نظام كهربائي قائم على الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتوليد الرياح. قد يحتاج ذلك إلى دعم بالبطاريات ، والضخ المائي ، وتقنيات أخرى من أجل “الثبات” (التعامل مع التقلبات قصيرة المدى) والتخزين (التعامل مع عدم التطابق بين وقت توليد الكهرباء والوقت المطلوب).

في هذا السياق ، يعد مصطلح “متجدد” مصطلحًا مؤسفًا إلى حد ما – ما يهم هو انبعاثات منخفضة. على وجه الخصوص ، يستبعد المصطلح الطاقة النووية ويسمح بمصادر قد تكون إشكالية ، مثل حرق الكتلة الحيوية.

ومع ذلك ، كما يلاحظ فينكل ، لم تعد الطاقة النووية قضية ذات صلة بالنسبة لأستراليا. لا يوجد احتمال لوجود طاقة نووية هنا قبل عام 2040 ، وفي ذلك الوقت سيتم إغلاق جميع المحطات التي تعمل بالفحم ، وسيلعب الغاز دورًا هامشيًا على الأكثر. على الصعيد العالمي ، من المنطقي إطالة عمر المحطات النووية الحالية ، لكن الطاقة النووية الجديدة لا يمكنها التنافس مع مزيج من مصادر الطاقة المتجددة والتخزين.

الحصول على الانتقال الصحيح هو مشكلة معقدة. يناقش فينكل التاريخ المؤسف لسياسة الطاقة على مدى العقد الماضي أو نحو ذلك (فترة عملنا فيها معًا كأعضاء في هيئة تغير المناخ). تضمنت فترة الفشل هذه رفض هدف الطاقة النظيفة ، والذي أوصى به لحكومة Turnbull ، وإنشاء مجلس أمن الطاقة الذي تم تسميته بشكل خاطئ وغير صحيح ، والذي تم إلغاؤه الآن لحسن الحظ.

يأخذ فينكل في الاعتبار ما قد ينشأ من الوضع الحالي الفوضوي إلى حد ما ، حيث تتفاعل مجموعة متنوعة من المبادرات الحكومية مع بقايا سوق الكهرباء الاصطناعية التي نشأت من إصلاحات التسعينيات. بالنظر إلى المستقبل ، يقدم دليلاً للإمكانيات المثيرة لاقتصاد الهيدروجين ، وفرصة استخدام موهبة أستراليا الهائلة من الشمس والرياح كأساس لصناعة تصدير الطاقة لتحل محل الفحم والغاز.

وسيشمل ذلك إحياء صناعة الصلب “الخضراء” ، حيث سيحل الاختزال المباشر لخام الحديد باستخدام الهيدروجين محل تقنية الأفران العالية السائدة منذ القرن التاسع عشر. ستتطلب صناعة الصلب القائمة على الهيدروجين استخدام المغنتيت ، وهو أعلى أشكال خام الحديد جودة ، والذي نتمتع به أيضًا.

تتمثل إحدى خيبة الأمل في هذا الفصل في فشل Finkel في إعطاء وزن كافٍ للتصدير المباشر للكهرباء باستخدام التيار المباشر عالي الجهد. تبدو مشاريع مثل Sun Cable ، التي تهدف إلى تصدير الكهرباء الأسترالية إلى سنغافورة ووجهات أخرى ، واعدة على الأقل مثل الهيدروجين.

يختتم فينكل بمناقشة بعض القضايا السياسية والاجتماعية المعقدة المحيطة بتحول الطاقة في أستراليا والعالم. إن معالجته لهذه القضايا محسوبة ومعقولة ، لكنها لا تتطابق مع عمق تحليله للقضايا الفنية في متن الكتاب الرئيسي. سيكون من الرائع الحصول على ملخص لقضايا السياسة التي يمكن الوصول إليها وشاملة مثل نظرة فينكل العامة للقضايا التكنولوجية.

في غضون ذلك ، هذا كتاب يجب أن يقرأه كل شخص مهتم بتحول الطاقة.