منذ الثورة الصناعية، ارتبط النمو الاقتصادي باستهلاك الوقود الأحفوري وانبعاث كميات أكبر بدرجة غير مسبوقة من غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وهو ما دفع العديد من العلماء والسياسيين إلى المطالبة حاليا بثورة تكنولوجية جديدة. وندرس هنا خيارات لتوليد الطاقة ووسائل المواصلات فضلا عن حلول علمية من أجل العودة لاستخدام ضوء الشمس أو التخلص من غاز ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
أولاً: الخيارات المتاحة لتوليد الطاقة:
الفحم النظيف:
هناك نطاق من الوسائل التكنولوجية لمعالجة الفحم قبل استخدامه وذلك من أجل تقليل الانبعاثات أو حرق الفحم بصورة أكثر كفاءة أو السيطرة على انبعاثات الكربون وتخزينها.
المزايا:
هو الوقود الأحفوري الأكثر توافرا والذي يتم توزيعه على نطاق واسع. وهو يحافظ على الصناعة القائمة ويستفيد من البنية التحتية القائمة.
التحفظات:
يستهلك كمية أكبر من الفحم في إنتاج كل كيلووات/ساعة وذلك مقارنة مع الطاقة المستخرجة من الفحم الطبيعي. وينتج بعض الملوثات مثل المعادن الثقيلة. والفحم من الموارد الطبيعية المحدودة.
القابلية للاستمرار:
هناك تجارب على نطاق صغير قيد الإعداد. توجد حاجة لاستثمار ضخم يبلغ حجمه ثلاثة تريليونات دولار بحلول عام 2050 . التكلفة المتوقعة: 5-13 سنت لكل كيلووات/ساعة (وهو ضعف السعر باستخدام الفحم العادي).
الحرارة الجوفية:
تستخدم الصخور الساخنة بطبيعتها أو الفروق في درجات الحرارة أسفل سطح الأرض لتسخين الماء بصورة مباشرة أو تحريك التوربينات.
المزايا:
تعتبر مصدرا متجددا للطاقة بصورة دائمة في بعض المواقع. لها كفاءة عالية في تدفئة المساحات المأهولة. توفر صلاحية طويلة الأجل للأجهزة.
التحفظات:
الحرارة أسفل الأرض تتواجد في بعض المناطق فقط. الطاقة عرضة لأن "تجف" لسنوات. قد تبعث غازات سامة في بعض المناطق.
القابلية للاستمرار:
تشكل حاليا أقل من واحد في المئة من الطاقة في العالم. الولايات المتحدة واستراليا تستثمران في وسائل تكنولوجية جديدة في هذا الإطار. التكلفة المتوقعة: 5-11 سنتات لكل كيلووات/ساعة.
الطاقة النووية:
تستخدم الطاقة المنبعثة من عملية مخططة لشطر الذرات، ينجم عنها حرارة يتم حشدها لتحريك التوربينات.
المزايا:
تجربة تاريخية وتكنولوجيا تطورت بصورة هائلة في هذا المجال. بوسع الطاقة النووية توفير الحرارة والكهرباء. وتتيح إمدادات وافرة من الوقود.
التحفظات:
ينظر إليها على انها تنطوي على مخاطرة. تلقى معارضة قوية من النشطاء في مجال البيئة. الوقود قد يشكل تهديدا أمنيا بتصنيع أسلحة.
القابلية للاستمرار:
من المتوقع أن يتم التركيز عليها مجددا بعد بقائها في الظل لسنوات. بناء مفاعلات جديدة متأخر عن موعده. ثمة نزاع بشأن التكلفة. من أحد التقديرات للتكلفة: 4-8 سنت لكل كيلووات/ساعة.
طاقة البحر:
تستفيد من طاقة حركة المد والجزر أو التيارات أسفل سطح الماء أو الأمواج على الشاطئ والأمواج البعيدة.
المزايا:
مورد كبير ومتجدد بصورة دائمة. طاقة المد والجزر منتظمة للغاية. يمكن الاستفادة منها سواء على نطاق صغير أو كبير.
التحفظات:
لا يوجد اتفاق بشأن ما هي أفضل الوسائل للحصول على الطاقة. المشروعات الكبيرة قد تؤثر على التدفق الطبيعي للمياه وكذلك على المد والجزر والنظم الإيكولوجية.
القابلية للاستمرار:
من غير المتوقع أن يحدث الكثير في هذا الإطار قبل عام 2030 . وبما أن هناك غموضا بشأن التكنولوجيا، فان نطاق التكلفة واسع: 15-30 سنت لكل كيلووات/ساعة (وهو ما يصل إلى أو ثلاثة أمثال الفحم).
طاقة الرياح:
تستخدم الرياح على الأرض أو في البحر لتحريك التوربينات.
المزايا:
هناك تجربة كبيرة وصناعة وبنية تحتية تامة النمو في هذا المجال. الرياح مورد متجدد بصورة دائمة. يمكن توظيف طاقة الرياح في نطاق من أحجام المشروعات.
التحفظات:
الرياح مورد متقطع للطاقة. لا تتسم بالكفاءة في كل المناطق. مزارع الرياح تعوق إشارات الرادار وقد تسبب ضجيجا ويعتبر البعض انها قبيحة.
القابلية للاستمرار:
تمثل الرياح حاليا حوالي واحد بالمئة من الإمداد العالمي للطاقة. الطاقة المولدة على الأرض أرخص من مثيلتها في البحر. الارتفاع الكبير في تكلفة تخزين الطاقة يعتبر عاملا معوقا. تكلفته منخفضة نسبيا: 7-14 سنت لكل كيلووات/ساعة
طاقة الشمس:
يتم تخزين الطاقة من ضوء الشمس، حيث يستخدم الضوء لتوليد الكهرباء بصورة مباشرة أو لتسخين سوائل لتحريك التوربينات.
المزايا:
طاقة الشمس مورد متجدد بصورة دائمة، وهي أكثر الموارد الخالية من الكربون انتشارا. طاقة الشمس صامتة ولا تؤثر على البيئة المحلية.
التحفظات:
طاقة الشمس متقطعة، مثل الرياح والبحر. أنظمة توليد الكهرباء من أشعة الشمس تتسم بالتعقيد، بحيث انه إذا استخدمت على نطاق واسع فان المواد الكيماوية ستصبح نادرة.
القابلية للاستمرار:
الولايات المتحدة تستثمر كثيرا في هذا المجال، بينما أوروبا تخطط لمشروع في أفريقيا. ما زالت التكلفة مرتفعة (13-35 سنت لكل كيلووات/ساعة) لكن من المتوقع أن تنخفض. سعر الألواح الشمسية يتراجع بالفعل.
الطاقة الكهرومائية:
تولد الكهرباء من خلال إقامة سدود أمام المياه ودفع التيارات عبر التوربينات. تعتبر الاستراتيجية المتجددة الأكثر انتشارا.
المزايا:
تتمتع بمكانة راسخة كمورد للطاقة على نطاق كبير، كما يمكن استخدامها لتخزين الطاقة إذا أديرت بشكل معاكس.
التحفظات:
تؤثر السدود على الأنظمة الايكولوجية وتشكل تهديدا للصحة العامة إذا انفجرت. قد تبقي على مواد متحللة تسبب تلوثا.
القابلية للاستمرار:
واحدة من أرخص أشكال الكهرباء. التطور يركز على إنتاج طاقة كهرومائية محدودة. وتبلغ تقديرات التكلفة: 2-6 سنت لكل كيلووات/ساعة.
ساحة النقاش