عصر جديد.. الطاقة الشمسية تفرض سيادتها على الأرض

تنمو الآن الطاقة الشمسية بشكل أسرع بكثير من أي تقنية طاقة أخرى في التاريخ.

وتجاوز إجمالي الطاقة الشمسية 1 تيرا وات (1000 جيجاوات) لأول مرة العام الماضي، كذلك ينمو القطاع بحوالي 20٪ سنويًا. وإذا استمر ذلك النمو فسنصل إلى 6 تيرا وات حوالي عام 2031. ومن حيث السعة، سيكون ذلك أكبر من الإجمالي المجمع للفحم والغاز والطاقة النووية والطاقة المائية.

كما يتم الآن بناء عدد أقل وأقل من محطات الطاقة الجديدة التي تعمل بالوقود الأحفوري. فمع تقادم عمر بقية الأسطول العالمي لتلك المحطات، سيتوقف معظمهم بحلول منتصف القرن.

• خسائر الكوارث الجوية.. 4.3 تريليون دولار في 50 عاما
• موجات حر خطيرة تهدد خُمس البشرية بحلول 2100.. ما القصة؟
  

أستراليا نموذجًا

تعد أستراليا مستكشف عالمي في مجال الطاقة المتجددة، حيث تستخدم معظم الألواح الشمسية تقنية PERC المطورة في أستراليا، فبينما تقع جميع الدول الرائدة في توليد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في أوروبا - باستثناء أستراليا. حيث تبلغ سعة التوليد الجديد من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في أستراليا 99٪ لأنها رخيصة الثمن، ولكن على عكس الدول الأوروبية، لا يمكن لأستراليا مشاركة الكهرباء عبر الحدود الوطنية.

لذا يتعين التعامل مع المستويات المتزايدة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بسرعة من خلال مشاركتها عبر حدود الدولة، هذا وقد بلغت حصة الطاقة الشمسية وطاقة الرياح 31٪ من سوق الكهرباء الوطني. بالفعل، هناك ثلاث أقاليم تشهد تغلغلًا كبيرًا في مصادر الطاقة المتجددة. فقد قامت العاصمة الأسترالية ببناء أو شراء مصادر طاقة متجددة كافية لتغطية 100٪ من استخدامها. كما أن لدى مقاطعة تسمانيا أيضًا طاقة متجددة بنسبة 100٪، بفضل الطاقة المائية والرياح، وتهدف إلى مضاعفة ذلك للتصدير إلى دول أخرى. وستصبح جنوب أستراليا قريبًا أول شبكة غيغا وات في العالم تعمل بمصادر الطاقة المتجددة. وفي الوقت الحالي، تحصل على حوالي 70٪ من طاقتها من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

لكن، هل تتمكن الطاقة الشمسية من فرض سيادتها؟

بحلول عام 2050، سيبلغ عدد سكان الأرض حوالي 10 مليارات نسمة. ولتزويد الجميع بالكهرباء الكافية ليعيشوا حياة كريمة، سنحتاج إلى حوالي 200 مليار ميجا وات / ساعة سنويًا (ما يعادل 200000 تيرا وات / ساعة في السنة).

لذا فبافتراض أن الطاقة الشمسية تتولى المسؤولية الكبرى لإزالة الكربون، وبالتالي إزالة ثلث انبعاثات الكربون مع ترك الثلث المتبقي للرياح والمياه وباقي الطاقات المتجددة، وباستمرار معدل نمو الطاقة الشمسية بنسبة 20٪ سنويًا، فإن ذلك سيؤدي للوصول سريعًا إلى 80 تيرا وات من السعة المركبة في عام 2050 - وهو ما يكفي لتوفير 130.000 تيرا وات / ساعة سنويًا و (بمساعدة الرياح) لإزالة الكربون تمامًا من الدول المتقدمة.

كما سيؤدي ذلك إلى وصول الاستهلاك العالمي للكهرباء إلى 20 ميغا وات / ساعة للفرد سنويًا - أي ضعف استهلاك أستراليا الحالي للفرد.

وبالإضافة إلى التخلص من معظم انبعاثات الاحتباس الحراري، يمكن التخلص أيضًا من عوادم السيارات والمداخن والضباب الدخاني في المناطق الحضرية ومناجم الفحم، ومن المرجح أن تتمثل العقبات الرئيسية قصيرة الأجل في بناء خطوط نقل كافية - والتأكد من أن هناك عددًا كافيًا من المهندسين والفنيين.

ولكن على المدى الطويل، لا توجد قيود عملياً على الانتشار الواسع للطاقة الشمسية، حيث سوف تشرق الشمس لبلايين السنين. كما أن المواد الخام للألواح الشمسية وفيرة مثل السيليكون من الرمل والمعادن الشائعة مثل الفولاذ. كما لا توجد معادن سامة أو مواد حرجة مثل الكوبالت فيها، وهي قابلة لإعادة التدوير بدرجة كبيرة. لذا أصبح تخزين الطاقة الآن مشكلة محلولة.

هذا وتمتلك معظم الدول موارد شمسية ورياح أكثر بكثير مما هو مطلوب لتحقيق الاكتفاء الذاتي من الطاقة. وهو ما سيعزز مرونتها في مواجهة الحرب والأوبئة والمناخ المتغير. لذا تتمتع المناطق المكتظة بالسكان التي لا تحتوي على الكثير من الأراضي الخالية مثل اليابان وأوروبا وشمال شرق الولايات المتحدة بموارد هائلة من الرياح البحرية، بينما تمتلك إندونيسيا وغرب إفريقيا موارد شمسية ضخمة في الخارج - مزارع شمسية تطفو في البحار الاستوائية الهادئة.

لدى أستراليا 80 تيرا وات من الطاقة الشمسية تترجم إلى 8 كيلووات للفرد، وهذا هو حجم النظام الشمسي الأسترالي النموذجي، والذي عادة ما تشترك فيه عائلة وليس فردًا. وتبلغ المساحة المطلوبة من الألواح الشمسية حوالي خمسة أمتار مربعة لكل كيلو وات (إجمالي 40 مترًا مربعًا مقابل 8 كيلووات). بعض الألواح ستكون على أسطح المنازل. وسيكون آخرون على أجهزة تعقب تعمل بالطاقة الشمسية مثبتة على الأرض ويعملون جنبًا إلى جنب مع الزراعة.

هذا وستحتاج أستراليا ربما إلى 15 كيلو وات من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح لكل شخص، والتي تعمل بشكل موثوق لمدة 30 عامًا ويمكن بعد ذلك تفكيكها وإعادة تدويرها.