لماذا من الصعب أن تصبح الكهرباء كل شيء؟.. 5 أسباب صادمة

تلعب الكهرباء دورًا محوريًا في أمن الطاقة لمجموعة متنوعة من البلدان حيث يكون النفط والغاز نادرًا ومكلفًا.

وحيث تهدد أسعار الوقود المتقلبة النمو الاقتصادي والاستقرار المالي. ولكن حتى مع فوائدها البيئية والاستراتيجية، لن تكون الكهرباء هي كل شيء ونهاية كل شيء في المستقبل المنظور.

كهربة الأشياء

نظرًا لأن المزيد من الحكومات والشركات والمستثمرين والمستهلكين يلتزمون بتقليل اعتماد العالم على الوقود الأحفوري كثيف الكربون، فإنهم يتجهون كثيرًا إلى الكهرباء باعتبارها القوة المفضلة. وفي ضوء ذلك تتوقع الوكالة الدولية للطاقة المتجددة أن ما يقرب من نصف استهلاك الطاقة العالمي يمكن أن يكون في شكل كهرباء بحلول عام 2050، ارتفاعًا من حوالي 20٪ اليوم، بحسب ما ذكرته صحيفة وول ستريت جورنال

وبالتالي فإنه أمر منطقي؛ حيث غالبًا ما تكون الكهربة هي أسرع وأرخص طريقة لإزالة الكربون من استهلاكنا للطاقة، وأن تقنيات إزالة الكربون من الكهرباء موجودة بالفعل ويمكن للقطاع الخاص نشرها بسهولة على نطاق واسع في الغالب.

ولكن تُشير وول ستريت جورنال إلى بعض الحقائق الواقعية التي تجعل من الصعب الاعتماد بشكل كلي على الكهرباء كمصدر للطاقة، حيث إن الكهرباء ستضع قيودًا على الحلول الأخرى القابلة للتطبيق، التي تؤدي لزيادة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، وتتجاهل القيود الفنية والتنظيمية والاستراتيجية القائمة على الكهرباء.

• بمعدل الخُمس.. انقطاع الكهرباء يقلص اقتصاد جنوب أفريقيا 
• إنفنيتي باور.. أكبر شركة للطاقة المتجددة في أفريقيا

خمسة أسباب.. لماذا من الصعب أن تصبح الكهرباء كل شيء؟

1. بعض الأشياء لا يمكن اعتمادها على الكهرباء

هناك الكثير من الصناعات التي يصعب اعتمادها على الكهرباء في المستقبل المنظور. على سبيل المثال عدم وجود شركة طيران تجارية كبرى تشغل حاليًا رحلات طيران كهربائية طويلة المدى، وذلك لأن وزن البطارية اللازم لاحتواء طاقة كافية لرحلة عبر المحيط الأطلسي سيكون أكبر من وزن الطائرة نفسها. ومن ثمَّ يعتبر وزن البطارية ونطاق القيادة أيضًا عائقًا أمام كهربة الشاحنات ذات 18 عجلة، على الرغم من أن تقنية الكهربة هي أبعد من تلك الخاصة بالطائرات الكبيرة.

وفي هذا الصدّد، تمتلك شركة Freightliner منصة كبيرة تسمى eCascadia، ولكن مداها لا يتجاوز 250 ميلاً، وتستغرق إعادة الشحن أكثر من 90 دقيقة، والشاحنة الإلكترونية أغلى مرتين إلى ثلاث مرات من نسخة وقود الديزل.

هذا الأمر قد يتغير مع تطور تقنية البطارية ومحطة الشحن؛ حيث تُشير دراسة جديدة أجراها صندوق الدفاع البيئي إلى أن الشاحنات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات لمسافات طويلة يمكن أن تكون فعالة من حيث التكلفة بحلول عام 2030، ولكن الحلول الأخرى ممكنة أيضًا بحلول ذلك الوقت، مثل الهيدروجين وتحويل النفايات إلى طاقة والوقود الحيوي والتقاط الكربون.

هذا، وتعتبر العمليات الصناعية -عالية الاستهلاك للحرارة مثل تلك المستخدمة في الأفران العالية، وأفران الأسمنت ومصانع البتروكيماويات- نشاطًا تجاريًا آخرا سيكون من الصعب تحويله للكهرباء، لأن الكهرباء الحرارية العالية يمكن أن تكون صعبة ومكلفة لبعض التطبيقات الصناعية، فضلاً عن أن إحدى المشكلات الرئيسة في الاعتماد على الكهرباء، تتمثل هو أنه في أي وقت، من الممكن أن تحدث تقلبات في مستويات درجات الحرارة - بسبب التقلبات الكهربائية أو الاضطرابات الناجمة عن الطقس أو الحوادث أو انقطاع التيار الكهربائي – والتي لا يمكن أن تدمر المنتج النهائي فحسب، بل قد تلحق أيضًا أضرار بمليارات الدولارات من المعدات الصناعية.

2- قد تأتي بدائل أرخص للمناطق الأكثر صعوبة في توفير الكهرباء

لا تحتكر الطاقة الكهربائية الابتكار. نتيجة لذلك، قد يكون من المخاطرة أن تستثمر بعض الصناعات في بعض الحلول الكهربائية في الوقت الحالي، مع العلم أنه قد يكون هناك حل تقني أفضل وأرخص في المستقبل؛ حيث توفر البدائل مثل الوقود الحيوي أو الهيدروجين أو الغاز الحيوي والوقود الأحفوري مع عزل الكربون إمكانية أن تكون مصادر متفوقة للطاقة.

على سبيل المثال، تقوم شركة Remora، وهي شركة ناشئة مقرها في Wixom بولاية ميشيغان، بتصميم جهاز يُمكنه جمع ثاني أكسيد الكربون من أنبوب العادم مباشرةً أثناء تشغيل الشاحنة، وضغطه من أجل عزله أو بيعه لاحقًا.

 بدأت العديد من شركات الطيران في استخدام وقود الطائرات المصنوع من النفايات البيولوجية النقية التي يمكن مزجها بوقود الديزل القائم على الزيت - والذي لا يتطلب بنية أساسية خاصة أو جديدة لنقل الوقود، كما يُمكن أن يكون الهيدروجين المصنوع من الطاقة المتجددة أيضًا حلاً لتزويد الطائرات والشاحنات بالوقود.

3- صعوبة الحصول على الأرض

رغم وجود الكثير من الأراضي غير المأهولة في العديد من البلدان، وخاصة في الولايات المتحدة، لكن غير المأهولة لا تعني دائمًا إمكانية الوصول. لسبب واحد، في المناطق شديدة التحضر أو البلدان المكتظة بالسكان، قد يكون من الصعب العثور على أرض فارغة كافية لدعم منشآت الوقود البديل. في جميع أنحاء العالم، في أماكن متنوعة مثل الهند وإفريقيا، غالبًا ما يواجه مطورو الطاقة المتجددة صعوبة في الحصول على تصاريح لشراء أو تأجير المساحات اللازمة.

وفي العديد من المناطق، بما في ذلك الولايات المتحدة، يُمكن للسكان المحليين الاعتراض على العيش بالقرب من مزارع الرياح والطاقة الشمسية، أو بالقرب من خطوط نقل وتوزيع الطاقة التي يحتاجون إليها.

هذا، وتجدُر الإشارة إلى أن قرار إنشاء مزرعة رياح سيستلزم حوالي 100 ألف فدان لتوليد واحدة جيجاوات تشغل عادةً أقل من ميل مربع واحد، أو 640 فدانًا. وأن خطوط الطاقة الحالية تستحوذ على 4.8 مليون فدان في الولايات المتحدة، والتي من المتوقع أن تزيد بشكل حاد مع زيادة مصادر الطاقة المتجددة المضافة.

 4- صعوبة الحصول على التصاريح اللازمة

نظرًا لأن مورد الطاقة المستخدم لتوليد الكهرباء غالبًا لا يكون موجودًا في المناطق المأهولة بالسكان، فهذا يعني أنه ستكون هناك حاجة إلى المزيد من خطوط النقل، والمزيد من الخطوط يعني مزيدًا من التصاريح، والتي يمكن أن تستغرق وقتًا طويلاً وعملية متعددة السنوات.

بالإضافة إلى احتمال طلب خطوط نقل جديدة، يجب أيضًا أن تحصل مشروعات الطاقة المتجددة الجديدة على الموافقة الفنية للسماح لها بالاتصال بالشبكات الحالية لإثبات أن إضافة المزيد من الكهرباء لن يزعزع استقرار الخدمة الحالية. مرة أخرى، قد يستغرق ذلك سنوات حتى يدرس المنظمون ويوافقون عليه.

5- شبكات الكهرباء شديدة الانقطاع

في السنوات الأخيرة، شهد العالم أنظمة الطقس التي تسببت في انقطاع التيار الكهربائي عن مساحات شاسعة من الولايات المتحدة في وقت واحد. يوجد بالفعل العديد من الخدمات الحيوية التي لا يمكن إجراؤها دون الحصول على الكهرباء، مثل الإضاءة والاتصالات ومراكز البيانات والخدمات المالية. يبدو توسيع ذلك ليشمل نظام الوقود والعمليات الصناعية بالكامل محفوفًا بالمخاطر، إن لم يكن أمرًا غير مسؤول تمامًا.

ستكون هناك حلول تقنية لمخاطر انقطاع التيار الكهربائي، لكن تنفيذها سيستغرق وقتًا ومالًا. ومن ثمَّ سيتعين على الأسر والحكومات والشبكات الإقليمية، الاستثمار في أنظمة النسخ الاحتياطي التي يمكن تشغيلها بسلاسة باستخدام الأتمتة عندما تنخفض الشبكة الأكبر. قد يستغرق ذلك عقودًا - ومبلغًا هائلاً من المال؛ حيث تُقدر مؤسسة بلومبرغ لتمويل الطاقة الجديدة BNEF، أن الأمر قد يستغرق ما يصل إلى 17.3 تريليون دولار لتوسيع الشبكة و4.1 تريليون دولار للحفاظ على ما هو موجود الآن، بإجمالي 21.4 تريليون دولار.

وأخيرًا، ليس هناك شك في أن العالم يتجه نحو كهربة الأشياء. وهذا جيد - لأمن الطاقة والنمو الاقتصادي المستقر وتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.