3 أسباب للانتقال إلى التكنولوجيا المستدامة

3 أسباب للانتقال إلى التكنولوجيا المستدامة
TT
20

3 أسباب للانتقال إلى التكنولوجيا المستدامة

3 أسباب للانتقال إلى التكنولوجيا المستدامة

تكشف الإحصاءات أن الغالبية العظمى من قدرات الطاقة الجديدة، التي سيجري تركيبها داخل الولايات المتحدة هذا العام، ستكون مستدامة، خصوصاً الطاقة الشمسية وبطاريات التخزين.

ولا يعد هذا أمراً مفاجئاً، نظراً لانخفاض تكلفة تركيب المعدات الجديدة مقارنة بالمصادر غير المستدامة، علاوة على الدواعي البيئية التي تدفع أحياناً باتجاه تبنّي سياسة مناخية تميل نحو الطاقة المتجددة.

01-فوائد الطاقة المتجددة

ومع أن الدوافع الاقتصادية والبيئية للتحول إلى الطاقة المستدامة قوية في حد ذاتها، تظل الحقيقة أن هناك 3 فوائد أخرى للطاقة المستدامة لا تحظى بالقدر نفسه من الاهتمام، تعزز الحجة الداعية لتسريع وتيرة التحول.

> العبء الفني. بتدخل الدولة أو من دونه، ستصبح الهيمنة في غضون عقدين من نصيب التقنيات المستدامة، مثل البطاريات والطاقة الشمسية ومضخات الحرارة والمحركات الكهربائية. أما السبب فواضح: التكنولوجيا المستدامة أقل إهداراً.

مقارنة السيارات التقليدية والكهربائية

دعونا نقارن بين السيارات التي تعمل بالبنزين والسيارات الكهربائية، فالبنزين يستهلك قدراً كبيراً من الطاقة في الحفر والتكرير والنقل إلى محطة الوقود، قبل أن يتسنى ضخه في السيارة. الواقع أن أكثر من 20 في المائة من تكلفة الكربون في السيارة يمكن أن تُعزى إلى ما يُطلق عليها الانبعاثات «من البئر إلى الخزان».

وبمجرد ضخ البنزين في سيارتك، يضيع ما يزيد على 70 في المائة من الطاقة المنبعثة من الوقود بسبب الحرارة. في المجمل، أكثر من 85 في المائة من الطاقة اللازمة لتشغيل محرك الاحتراق الداخلي، لا تسهم في دفع السيارة إلى الأمام.

قارن انبعاثات البنزين من «البئر إلى الخزان» بـ«خسارة الخطوط» (ويقصد بها كمية الطاقة الكهربائية المفقودة في أثناء النقل من منشأة التوليد إلى نقطة الاستخدام)، التي يقدر متوسطها بنحو 5 في المائة داخل الولايات المتحدة.

وللمقارنة فإنه وبمجرد شحنها، تدفع بطارية المركبة الكهربائية السيارة إلى الأمام بكفاءة تبلغ 87 في المائة. بعبارة أخرى، يمكن للسيارات الكهربائية أن تقطع مسافة أطول بنسبة 550 في المائة بكمية الطاقة نفسها التي تستهلكها السيارة التي تعمل بالبنزين. وتبدو هذه التحسينات المذهلة شائعة في الجيل الجديد من صور التكنولوجيا المستدامة.

وعليه، فإن الدولة التي لا تبذل جهوداً لتسريع وتيرة تبني التكنولوجيا المتقدمة، ستجد نفسها نهاية المطاف مثقلة ببنية أساسية عتيقة، بينما يتقدم منافسوها نحو الأمام.

02-توزيع لامركزي للمنشآت

> اللامركزية. عند إمعان النظر، نجد أن مصادر الطاقة المستدامة «موزعة»، ما يعني أنها أقل اعتماداً على العقد المركزية، مثل محطات الطاقة الكبيرة. تعمل منشآت الرياح ومحطات الطاقة الشمسية الصغيرة، بالقرب من أماكن استهلاك الطاقة الصادرة عنها، الأمر الذي يعزّز المرونة الاقتصادية، مقارنة بسبل توليد الطاقة التقليدية.

بوجه عام، ثمة صعوبة أكبر في التعامل مع النظام المركزي، إضافة لكونه أكثر كلفة، خصوصاً أنه يتطلب أميالاً من الخطوط الكهربائية المعرضة للتلف. وباستثناء عدد محدود، يمكن للدول الغنية التعامل مع هذا الخطر. أما على مستوى العالم، فإن انقطاع التيار الكهربائي من الأنظمة المركزية يُعد مشكلة مزمنة، تتفاقم مع ارتفاع الطلب على الطاقة وتقلبه بسبب التغيرات المناخية.

وفي إطار عملي بمجال تمويل مشروعات الطاقة الشمسية عبر مختلف دول الجنوب العالمي عبر منظمة «رينيوأبيلس» (Renewables.org)، يتسم هذا الأمر بأهمية مضاعفة.

تقليل انقطاعات التيار الكهربائي

داخل المناطق التي ندعم فيها جهود توليد الطاقة الشمسية، تفتقر شبكات الطاقة إلى الاستقرار لدرجة أن انقطاع التيار الكهربائي يتكرر يومياً تقريباً، ما يجعل من الصعب على الاقتصادات الصناعية هناك أن تتشكل بكفاءة. وهنا، لا توفر التركيبات الشمسية التجارية المتواضعة المال فحسب، بل إنها تسمح للأعمال التجارية بالاستمرار عندما يحدث انقطاع التيار الكهربائي.

وعبر اللامركزية في إنتاج الطاقة، فإن جهود توليد الطاقة الموزعة تقلل من خطر انقطاع التيار الكهربائي، والتكاليف والتعقيد المتأصل في الشبكات الإقليمية الضخمة. ويتيح ذلك الاستقرار للأنظمة القائمة، ويقلل من كثافة رأس المال اللازم للأنظمة الجديدة في الأسواق الناشئة، وداخل كل من البلدان المتقدمة اقتصادياً. وقد خلفت جهود الطاقة الموزعة تأثيرات إيجابية.

03-سلسلة إمدادات مستقرة

> استقرار سلسلة الإمداد. باستمرار، يكرر المناهضون للطاقة الشمسية شعاراً مفاده أن الطاقة الشمسية «متقطعة»؛ بمعنى أنها لا تولد الطاقة إلا في ساعات النهار، الأمر الذي يخضع لتغيرات موسمية وأخرى ترتبط بالطقس. وعلى النقيض، يقول أعضاء هذا الفريق إن محطات الطاقة النووية والفحم والغاز توفر «حملاً أساسياً»؛ ما يعني أنها قادرة على توليد القدر نفسه من الطاقة في جميع الظروف.

من المفترض أن هذا تحديداً يمثل نقطة الضعف في مصادر الطاقة المستدامة؛ لأن المجتمع لا يستطيع تحمُّل تبعات الاعتماد على شبكة كهرباء مضطربة.

والسؤال هنا: هل يتطابق هذا الخطاب مع الواقع؟

الحقيقة أن بناء وصيانة محطات الطاقة غير المتجددة يعتمدان على حفنة من التكتلات الهندسية متعددة الجنسيات القادرة على تصميمها وتمويلها وتشغيلها. ويخلق هذا التركيز خطراً كامناً يمكن أن يسبب صدمات لأنظمة الطاقة الدولية المعتمدة على طاقة «الحمل الأساسي» المفترضة.

على سبيل المثال، اضطرت فرنسا إلى إغلاق 32 من أصل 56 منشأة نووية على امتداد الجزء الأكبر من عام 2022، بسبب التصميم الخاطئ للخرسانة المستخدمة في معظم المفاعلات النووية. وتسبّب ذلك بدوره في ارتفاع شديد بالأسعار، مع تحول فرنسا من مصدر صافٍ للطاقة إلى مستورد.

في هذا السياق، من السهل أن نرى مدى خواء الحجة المرتبطة بـ«الحمل الأساسي»؛ إذ إن تعقيد المرافق الضخمة لتوليد الطاقة، بالإضافة إلى التقلبات في أسواق السلع الأساسية، يعني أن التقطع المتوقع للطاقة الشمسية يجري استبداله بمخاطر كلية يمكن أن تدفع اقتصادات بأكملها نحو شفا الانهيار.

طاقات متجددة متكافلة

لا تتطلب الطاقة الشمسية سوى مدخل واحد، ضوء الشمس، وهو مجاني ووفير. كما يجري بناء مرافق توليد الطاقة الشمسية من قبل مجموعة من مصنعي الوحدات والمشغلين وشركات البناء والموردين الآخرين. ومن غير المحتمل هنا ظهور مشكلات نظامية، مثل وجود عيوب في سلسلة التوريد أو ظهور عيوب هندسية؛ ما يفسر نجاحها بين المستثمرين المؤسسيين ودوائر السياسة.

ومع تكيف الاقتصادات مع القيود المرتبطة بالطاقة الشمسية ومصادر الطاقة المتجددة، ستتضاءل أهمية فكرة «الحمل الأساسي». في هذا الإطار، سيتركز الطلب على الكهرباء حول ساعات ذروة إنتاج الطاقة الشمسية، في حين ستخفف البطاريات من الضغوط على العرض في الساعات بعيداً عن الذروة. وسينطوي هذا النظام على تكلفة أرخص من النظام المعتمد على ما يسمى بـ«الحمل الأساسي» الملوث، وسيقضي على مخاطر العرض التي تخلقها الأنظمة المركزية.

الانتقال المحتوم

في الغالب، لا يوصى بالانتقال من نظام قائم بالفعل، خصوصاً أن تكلفة هذا الانتقال ضخمة للغاية. ومع ذلك، فإنه عند نقطة معينة تصل مزايا النموذج الجديد إلى كتلة حرجة، بمعنى أن مزاياه تصبح عظيمة لدرجة أن التأخير في التحول إليه سيخلق مصاعب سيكون من الصعب التعافي منها.

واليوم، يبدو واضحاً أن البلدان والمنظمات التي تتبنى التكنولوجيا المستدامة في طريقها لأن تشهد ظروفاً إيجابية؛ الكفاءة والاستقرار وتقليل المخاطر الجيوسياسية وإمدادات الطاقة الأكثر قابلية للتنبؤ. في المقابل، فإن أولئك الذين يعرقلون الانتقال إلى الطاقة المتجددة عبر استرضاء أنصار البنية التحتية للطاقة القديمة، سيجدون أنفسهم مثقلين بنظام أكثر هشاشة وأعلى تكلفة وأشد خطورة.

* رئيس منظمة «رينيوأبيلس»، مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا»



علماء صينيون يؤكدون «عطش» الجانب البعيد من القمر

الصين أول دولة تستكشف جانب القمر البعيد عن الأرض
الصين أول دولة تستكشف جانب القمر البعيد عن الأرض
TT
20

علماء صينيون يؤكدون «عطش» الجانب البعيد من القمر

الصين أول دولة تستكشف جانب القمر البعيد عن الأرض
الصين أول دولة تستكشف جانب القمر البعيد عن الأرض

يختلف الجانب البعيد من القمر -وهو الجزء الذي لا يواجه الأرض أبداً- اختلافاً يشوبه الغموض، عن الجانب القريب له. فهو مليء بالفوهات، وله قشرة أكثر سمكاً، ومساحة أقل من «البحر البركاني»، أو السهول التي تشكلت فيها الحمم البركانية، كما كتبت كاترينا ميلر (*).

عينات القمر الصينية

ويقول العلماء الآن إن هذا الاختلاف قد يكون أعمق مما يبدو على السطح.

وباستخدام عينة قمرية تم الحصول عليها العام الماضي، يعتقد باحثون صينيون أن باطن الجانب البعيد من القمر قد يكون أكثر جفافاً من جانبه القريب. وقد يقدم اكتشافهم، الذي نُشر في مجلة «نيتشر» الأسبوع الماضي، صورة أوضح لكيفية تشكل وتطور الكرة اللؤلؤية التي نعجب بها في سماء الليل على مدى مليارات السنين.

يبدو أن اختلاف محتوى الماء داخل الجانبين البعيد والقريب من القمر «متسق بشكل متصادف» مع الاختلافات في سمات سطح كل من نصفي القمر، وفقاً لسين هو Sen Hu، الباحث في الأكاديمية الصينية للعلوم في بكين الذي توصل إلى النتائج الجديدة، والذي قال: «إنه أمرٌ مثيرٌ للاهتمام».

فرضيات جفاف القمر

حتى تسعينات القرن الماضي، كان يُعتقد أن القمر جافٌّ تماماً. ثم بدأ العلماء باكتشاف آثارٍ للماء على سطحه. وقد تأكدت هذه الآثار عندما صدمت وكالة «ناسا» الأميركية صاروخاً في القطب الجنوبي للقمر عام 2009.

ومنذ ذلك الحين، أشارت الدراسات إلى وجود جليدٍ يغطي معظم سطح القمر. كما عُثر على ماءٍ في الوشاح، وهو طبقةٌ من القمر تقع أسفل القشرة وفوق النواة.

ريادة الصين

أصبحت الصين في يونيو (حزيران) الماضي، أول دولةٍ تُعيد عينةً من الجانب البعيد للقمر. إذ قامت سفينة «تشانغ آه-6»، وهي السادسة في سلسلةٍ من بعثات استكشاف القمر الصينية، باستخراج وحفر أكثر من 4 أرطال من الريغوليث regolith من حوض أيتكين في القطب الجنوبي، وهو أعمق فوهةٍ على سطح القمر.

كان أحد أهداف هذه البعثة وغيرها تقدير كمية المياه في أعماق القمر، ما يُساعد العلماء على دراسة ماضيه. فالطبقة الداخلية للقمر أقل تأثراً بالعمليات التي يُمكن أن تُؤثر على سطحه. وبعد عودة عينات «تشانغ آه-6»، إلى الأرض، بحث الباحثون عن البازلت البحري، أو حبيبات الحمم البركانية المتصلبة التي انفجرت من داخل وشاح القمر.

جانبا القمر: جاف ورطب

واحتوى بعض هذا البازلت، وهي مواد يصل عمرها إلى 2.8 مليار سنة، على الزبرجد الزيتوني (معدن الأوليفين) olivine، وهو بلورة تشكلت مع تبريد الصهارة القديمة داخل القمر، مما حفظ معلومات حول تركيب الوشاح في مراحل مبكرة من تاريخ القمر.

مكّنت كمية الهيدروجين المحبوسة في الزبرجد الزيتوني العلماء من استنتاج كمية الماء الموجودة في الوشاح آنذاك: ما بين 1 و1.5 غرام من الماء لكل مليون غرام من الصخور القمرية.

كانت القياسات السابقة للعينات التي جُمعت من الجانب القريب من القمر -من الولايات المتحدة والاتحاد السوفياتي، وأخيراً الصين- أكثر رطوبةً بما يصل إلى 200 مرة.

وقال هو إن الاختلاف الواضح في نطاقات محتوى الماء المستمد من عينات الجانبين القريب والبعيد من القمر قد يشير إلى أن الجزء غير المرئي من القمر على الأرض أكثر جفافاً بشكل عام.

محدودية المعلومات

ووصف شواي لي، عالم جيولوجيا الكواكب في جامعة هاواي في مانوا، الذي يدرس المياه على سطح القمر، النتائج بأنها «مثيرة للاهتمام للغاية». لكنه أشار إلى أنه لا يمكن استخلاص سوى معلومات محدودة من عينة واحدة. وقال لي، الذي لم يشارك في العمل: «من الصعب الجزم بما إذا كان الجانب البعيد أكثر جفافاً من الجانب القريب».

تفسير الاختلافات في نسبة المياه

أحد السيناريوهات التي اقترحها فريق «تشانغ إي-6» لتفسير الاختلافات الداخلية هو أن الاصطدام الذي نتج عنه حوض القطب الجنوبي-أيتكين كان قوياً بما يكفي لقذف الماء وعناصر أخرى إلى الجانب القريب من القمر، مما أدى إلى استنزاف كمية المياه على جانبه البعيد.

وهناك فكرة أخرى مفادها أن البازلت من عينة «تشانغ إي-6» يأتي من جزء أعمق وأكثر جفافاً من وشاح القمر.

تصورات علمية

وقال ماهيش أناند، عالم الكواكب في الجامعة المفتوحة بإنجلترا، الذي لم يشارك في الدراسة ولكنه ساعد في تقدير محتوى الماء في باطن القمر من عينة الجانب القريب التي جمعتها الصين بواسطة مهمة «تشانغ آه-5» عام 2020: «أعتقد أن هذا (الافتراض) أكثر واقعية».

كما أشاد أناند بدقة الباحثين، الذين اختاروا بعناية مئات الجسيمات من عينة «تشانغ آه-6»، والتي يقل امتدادها جميعاً عن سدس البوصة (0.4 سنتيمتر)، لتقدير وفرة الماء. وأضاف: «إن القدرة على فعل ذلك شاقة للغاية، وتتطلب الكثير من العمل المتطور والدقيق».

وسيساعد مزيد من العينات من مواقع مختلفة، التي تجمعها البعثات القمرية المستقبلية، العلماء على تحديد ما إذا كان باطن الجانب البعيد جافاً بشكل موحد، أو ما إذا كان مختلفاً بين منطقة وأخرى.

* خدمة «نيويورك تايمز».

حقائق

200

مرة أكثر... تبلغ الرطوبة في الجانب القريب من القمر مقارنةً بالبعيد منه