في عرض لرأي أحد خبراء الطاقة على أحد المواقع المتخصصة بالطاقة، أشار خبير أميركي أن الطاقة المتجددة ولا سيما استخدام الوقود الحيوي مثل الإيثانول والطاقة الشمسية لا تخدم قضايا المناخ، فما مدى صحة هذا القول؟

وفي التفاصيل، فقد نقل الصحافي محمد عبد السند في موقع الطاقة رأي الخبير الأميركي جورج إريكسون في مقال تحت عنوان "خبير أميركي: الطاقة الشمسية لا تخدم قضايا المناخ"، ما يشكل تشكيكا في هذا القطاع المتنامي بصورة تصاعدية في كافة أنحاء العالم، لنعرض بدورنا، مدى صحة هذا القول، في مناقشة موضوعية لجوانب عدة من هذا السجال المتنامي حول العالم.

جورج إريكسون

بداية، لا بد من الإشارة إلى أن  الدكتور جورج إريكسون  George Ericksonوهو من مؤسسي Thorium Energy Alliance  الذي يدعم استخدام عنصر الثوريوم في المفاعلات النووية لإنتاج الطاقة النووية، ويحاضر في أضرار الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، ومؤلف لكتاب تحت عنوان " العواقب غير المقصودة: الكذبة التي قتلت الملايين وسرعت تغير المناخ"Unintended Consequences: The Lie That Killed Millions and Accelerated Climate Change، ويقدم محاضرات متتالية حول فوائد الطاقة النووية وبالمقابل أضرار الطاقة المتجددة بأنواعها، والذي اقتبسه الصحافي في موقع الطاقة عن مقال رأي في Duluth News Tribune تحت عنوان " الرد: الإيثانول والألواح الشمسية في الواقع تعمل على تسريع تغير المناخ"

In Response: Ethanol, solar panels actually accelerate climate change!.

وانتقد إريكسون في مقال نشر بتاريخ 12 نيسان/أبريل استخدام الإيثانول كوقود حيوي من الذرة، مناقشا بأدلة علمية ترجع إلى أعوام سابقة، مستشهدا بمقال في واشنطن بوست بأن البصمة الكربونية للإيثانول الممزوج مع وقود السيارات والمعروف بـ E85 تتجاوز الوقود العادي المستخدم بحوالي 24 بالمئة، كما وأنه في حالة الطاقة الشمسية يتم قطع الأشجار والنباتات بهدف نشر الألواح الشمسية، التي تتسبب بحرارة تقدر بـ 1.2 مليون واط بكل آكر (فدان) من الأرض.

وكتب إريكسون: "ينتج فدان واحد فقط من الألواح الشمسية 1.2 مليون واط من الحرارة يوميًا، وينتج 300 مرة نفايات سامة أكثر من محطات الطاقة النووية لكل وحدة من الكهرباء المولدة. تظهر الدراسات أيضًا أن أصحاب المنازل سيقدمون لأنفسهم والبيئة بشكل أفضل من خلال طلاء أسطحهم باللون الأبيض أو الرمادي الفاتح بدلاً من إضافة الألواح الشمسية، بالإضافة إلى ذلك، تعمل المزارع الشمسية على دفع الأنواع المحلية جانبًا على كوكب بدأ فيه انقراض الأنواع بالفعل".

وتابع: "من المفترض أن نهتم بالاحتباس الحراري، لكننا قللنا من امتصاص الكربون، ومن أوراق الشجر المنتجة للأوكسجين واستبدلناها بحماقة بألواح شمسية ترتفع درجة حرارتها إلى 50 درجة أعلى من درجات الحرارة المحيطة، تعتبر الألواح الشمسية بنفس السوء في الصحراء حيث نغطي الرمال العاكسة للضوء بألواح تحوّل ما يقرب من 80 بالمئة من الإشعاع الوارد إلى حرارة".

الطاقة النووية

وفي الرد العلمي على رأي الدكتور إريكسون، فإن الطاقة النووية تحمل الكثير من المخاوف، ويرتبط اسمها بحوادث من الصعب نسيانها وتجاهلها، مثل تشيرنوبل Chernobyl (1986) وثري مايل آيلاند Three Mile Island (1979) وفوكوشيما Fukushima (2011)، ثالثا: العوائق والمخاطر مع الاستخدام المتزايد للطاقة النووية، من مخاطر التشغيل ومخاوف تتعلق بالسلامة المرتبطة بها، والمخاطر المرافقة لعملية تعدين اليورانيوم، والتكلفة المالية العالية، فضلا عن التكاليف التنظيمية وإدارة النفايات الناتجة التي لم تحل بعد، والأسلحة النووية ومخاوف تتعلق بالانتشار النووي ومن استعمال هذه الطاقة لأغراض عسكرية، فضلا عن الرأي العام الرافض للطاقة النووية، ويذكر جيكوبسون أن “تكلفة إنشاء مفاعل نووي للحصول على الطاقة تكلف من ضعفين إلى ثلاثة أضعاف معمل مماثل من ناحية الإنتاجية من الطاقة الشمسية”، وأضاف أن “1،5 بالمئة من المفاعلات النووية حول العالم تعرضت لحوادث خطيرة، وأن عددا من الدول قامت بتطوير أسلحة تهدد العالم بأسره تحت غطاء استعمال الطاقة النووية لأغراض سلمية”.

عدا عن التكلفة المالية العالية لإنشاء المفاعلات النووية وانبعاثاتها والوقت اللازم لإنشائها، التكلفة، فضلا عن التكاليف التنظيمية وإدارة النفايات الناتجة التي لم تحل بعد، والأسلحة النووية ومخاوف تتعلق بالانتشار النووي ومن استعمال هذه الطاقة لأغراض عسكرية، فضلا عن الرأي العام الرافض للطاقة النووية، ومن الجدير ذكره أن "تكلفة إنشاء مفاعل نووي للحصول على الطاقة تكلف من ضعفين إلى ثلاثة أضعاف معمل مماثل من ناحية الإنتاجية من الطاقة الشمسية، كما وأن  1،5 بالمئة من المفاعلات النووية حول العالم تعرضت لحوادث خطيرة، وأن عددا من الدول قامت بتطوير أسلحة تهدد العالم بأسره تحت غطاء استعمال الطاقة النووية لأغراض سلمية".

مفاعلات الثوريوم

وفي هذا السياق، فإن الدعوة لمفاعلات فلوريد الثوريوم السائل، أو LFTRs، والتي يسوّق إريكسون لاستخدامها قد يشكل حلا، إنما ولو التكلفة أقل من المفاعلات النووية التي تعتمد على اليورانيوم (وفقا لـدراسة من قبل NPC thinktank في العام 2014 بلغت 780  مليون دولار مقابل 1,1 مليار دولار لمفاعل ينتج 1 جيغاطن)، كما وأن هذا النوع من المفاعلات يستخدم مزيج من أملاح الثوريوم والفلورايد المصهور والتي تعتبر أكثر أمانًا من المفاعل النووي النموذجي، وتستخدم LFTRs الذي يدعو إليه إريكسون بطريقة غير مباشرة، على الرغم من كفاءته في إنتاج الطاقة حيث لا حاجة إلى عملية تخصيب الوقود باهظة الثمن وبالمقارنة بين كمية الثوريوم المطلوبة مع الفحم، يقدر كارلو روبيا الحائز على جائزة نوبل من سيرن (المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية) أن طنًا واحدًا من الثوريوم يمكن أن ينتج طاقة تعادل طاقة 200 طن من اليورانيوم، أو طاقة 3500000 طن من الفحم (وفقا لوايكيبيديا)، الثوريوم أكثر وفرة بثلاث مرات من اليورانيوم، وتقريبًا بنفس وفرة الرصاص والغاليوم في القشرة الأرضية. فضلا عن أن هناك وفرة من معدن الثوريوم وتقدر منظمة تحالف طاقة الثوريوم أن "هناك ما يكفي من الثوريوم في الولايات المتحدة وحدها لتزويد البلاد بالطاقة لأكثر من 1000 عام عند مستوى الاستهلاك الحالي".

ويتواجد الثوريوم مع الفوسفات ومعادن الأخرى في خام "المونازيت" Monazite، وتعد الهند، البرازيل، أستراليا وجنوب أفريقيا من أهم المصادر له، إلا أن إنتاج الثوريوم ليس اقتصاديًا في الوقت الحالي، بالمقابل فاستخراجه كمنتج ثانوي لعناصر أرضية نادرة (REE) من المونازيت يبدو أنه المصدر الأكثر جدوى لإنتاج الثوريوم في هذا الوقت.

"شيطنة" الطاقة المتجددة

أما في "شيطنة" الطاقة المتجددة، وإن كان هذا الوصف مبالغا فيه، فإن إريكسون كان متحيزا للرأي السلبي حول الطاقة المتجددة، وخصوصا الشمسية منها، ولم يتوسع في النقاش حول الطاقات المتجددة الأخرى، وفي هذا التحيز، ضعف في عرضه للرأي العلمي الموضوعي، فلا شك أن كل مصدر طاقوي لديه جوانب إيجابية وأخرى سلبية، واستبدال الطاقات الشمسية بطلاء رمادي وأبيض، يعتبر حلا جزئيا، فما المانع من طلاء أسطح المنازل بالإضافة لتركيب ألواح شمسية، حيث هذه الأسطح لا يمكن استخدامها في معظم الأوقات لأغراض أخرى؟ وهل تؤدي الألواح الشمسية إلى "دفع الأنواع المحلية جانبًا" والمساهمة بالإنقراض"، بهذه الفظاعة التي تم تصويرها، بينما لم يحسب مساحات شاسعة من التوسع العمراني واستبدال الغابات المطيرة بمزارع الماشية التي تساهم بنسبة كبيرة من الإنبعاثات، وتغيير مسار الأنهر وزيادة التلوث عبر استحداث السدود التي تغير ملامح الطبيعة وموائل كائناتها بصورة لا رجعة فيها وغيرها من الممارسات غير المستدامة، والتي تساهم بتهديد وانقراض الأنواع بوتيرة أسرع بكثير.

وفي الرد على نص "نغطي الرمال العاكسة للضوء بألواح تحوّل ما يقرب من 80 بالمئة من الإشعاع الوارد إلى حرارة"، فليست كل الصحراء مغطاة بألواح شمسية، وحبذا لو كانت أعدادها أكبر بهدف توليد المزيد من الطاقة، وبالتالي، فإنه ربما يتم "عدم عكس" 80 بالمئة في منطقة معينة من قبل الرمال، بينما تعكس الصحراء في كافة المناطق حول العالم كميات كبيرة للغاية.

ومن جهة ثانية، فلا شك أن الطاقة المتجددة، وخصوصا الشمسية منها هي طاقة لانهائية، لكن استخدامها في توليد الطاقة، يحتاج إلى مصادر محدودة زمنيا، حيث تعتمد الطاقة المتجددة على الموارد الطبيعية الموجودة على كوكب الأرض بكميات ثابتة وغير قابلة للتجديد إلى حد كبير، وقضية العناصر الأرضية النادرة، المستخدمة في العديد من التقنيات بما في ذلك الألواح الشمسية والبطاريات، معروفة جيدًا، على الرغم من أن هذه العناصر ليست دائمًا نادرة كما يوحي اسمها، إلا أنها محدودة وغير قابلة للتجديد، ومن ناحية ثانية فإن دولة واحدة فقط، وهي الصين، لديها حاليًا احتكار إنتاج معظم هذه العناصر، مما يثير مسألة أمن الطاقة.

ووفقا لموقع The Conversation، فإن هناك مواد أخرى غير متجددة مستخدمة للطاقة المتجددة، ومعدن الليثيوم مثال جيد، فالليثيوم مثالي للاستخدام في البطاريات، ولديه القدرة على تخزين كميات كبيرة من الطاقة، وهو أمر بالغ الأهمية للطاقة المتجددة، لأن أشعة الشمس والرياح لا تظهران ببساطة في الأوقات المناسبة عندما يحتاج الإنسان إلى الكهرباء.

كما وأن هناك تطبيق رئيسي آخر للليثيوم وذلك في بطاريات السيارات الكهربائية والهجينة، حيث تساهم في تقليل انبعاثات ثاني أوكسيد الكربون وبالتالي الإحتباس الحراري وتغير المناخ، ولكن على المدى الطويل، ستواجه جدواها تحديًا من خلال استخدام الليثيوم في بطارياتها، ويُظهر حساب سريع أنه إذا تم استبدال جميع السيارات التقليدية (تلك التي تستخدم البنزين / الغاز أو الديزل) بسيارات كهربائية، فإن العالم سينفد من احتياطي الليثيوم المقدر في غضون خمسة عقود تقريبًا!

وأحد الأمثلة، فإن بطارية السيارة الكهربائية المدمجة أي في السيارات الهجينة مثل "نيسان ليف" Nissan Leaf تستخدم حوالي 4 كغم من الليثيوم، وهذا يعني أن هناك حاجة إلى حوالي 250 ألف طن من الليثيوم سنويًا لإنتاج سيارات كهربائية كافية لتحل مكان مثيلاتها العاملة على البنزين، وبهذا المعدل، سيتم استنفاد 14 مليون طن من الاحتياطيات المؤكدة من الليثيوم في غضون 51 عامًا.

الطاقة الشمسية ومستقبل مستدام

في مقالة للصحافي Bob Woods في موقع CNBC  يوم أمس 13 أيار/مايو 2023، فقد أشار إلى أن مزيج الطاقة الشمسية وطاقة الرياح شكلت في العام الماضي مصدرا لتوليد الطاقة الكهربائية بنسبة 13،6 بالمئة، وذلك وفقا لإدارة المعلوماتية في مجال الطاقة في الولايات المتحدة الأميركية، U.S. Energy Information Administration (EIA)، ولكنه تطرق إلى مجال "نفايات الطاقة الشمسية والرياح، وأنها قد تشكل أزمة في المستقبل أي بعد حوالي 25 و30 عاما من عمر الألواح الشمسية المفترض، وأنه بين عامي 2030 و 2060 ، من المتوقع أن يتراكم ما يقرب من 9.8 مليون طن متري من نفايات الألواح الشمسية، وفقًا لدراسة نشرت عام 2019 في مجلة الطاقة المتجددة، وأن 90 بالمئة من نفايات هذه الألواح يتم التخلص منها بالطمر، بينما معدات طاقة الرياح قد يمكن اعادة استخدامها ولكنها قد تصل بحلول العام 2050 إلى 2،2 مليون طن متري، وهنا يطرح السؤال نفسه، توصلنا بالفعل إلى جعل الطاقة الشمسية متوفرة واقتصادية، ولكن هل توصلنا إلى جعلها مستدامة لجهة إعادة تدويرها؟".

وبالإجابة عن هذا السؤال، فإن "إعادة تدوير الألواح الشمسية وبطاريات تخزين الطاقة، ليست مجدية اقتصاديا في المجمل، والإتجاه نحو التدوير يعتبر من أهم المجالات التي يجب العمل عليها في المستقبل في مجال الأبحاث والتطوير، وهو ما تتجه إليه شركات ناشئة عدة في دول حول العالم، وليس ذلك فحسب، بل من المتوقع أن ينمو سوق واقتصاد وقيمة شركات مواد الألواح الشمسية المعاد تدويرها بشكل كبير خلال السنوات العديدة القادمة، وقد وجد "المختبر الوطني للتجديد التابع لوزارة الطاقة الأميركية"Department of Energy’s National Renewable Laboratory (NREL) أنه بدعم حكومي متواضع، يمكن للمواد المعاد تدويرها تلبية 30  إلى 50 بالمئة من احتياجات تصنيع الطاقة الشمسية في الولايات المتحدة بحلول عام 2040.

100 بالمئة طاقة متجددة حول العالم!

وفي هذا المجال، لا بد من العودة لدراسة للباحث في الهندسة البيئية والمدنية البروفسور مارك جيكوبسون من "جامعة ستانفورد"، حين قام بوضع دراسة للولايات المتحدة وفي 145 بلدا حول العالم، بيَّــن فيها إمكانيات الطاقة المتجددة من مصادر طبيعية، لجهة توفير 100 بالمئة من حاجات العالم الطاقوية بين العام 2035 و2050 وبنفس الوقت المحافظة على الإقتصاد والحد من الإحترار المناخي، كما وفند دراسة تقدم بها مجموعة من العلماء حول استخدام الطاقة النووية وبشكل مفصل، مؤكدا أنه "يمكن الانتقال إلى اقتصاد خال من الكربون بدون الطاقة النووية الموسعة، من خلال التركيز على مزيج متجدد طاقوي يجمع بين طاقة الرياح والمياه والطاقة الشمسية، إلى جانب تكامل الشبكة وكفاءة الطاقة (البنية التحتية والشبكات وغيرها) وإدارة الطلب، ووفقا لمتطلبات كل بلد، و،تظهر أفضل الدراسات أنه يمكننا القيام بذلك بشكل أسرع، وأكثر من ذلك بثمن بخس بالمقارنة مع الطاقة النووية".

وأشار جيكوبسون في دراسته إلى أنه "بالنسبة لخسارة الوظائف في مجال الطاقة الأحفورية، فإنه في المقابل هناك ما يزيد عن 22 مليون فرصة عمل ستتوفر حول العالم، بوظائف تشغيلية دائمة، فضلا عن أعمال البناء والتشييد لهذه المنشآت وصيانتها"، وبالتالي، فإن اتجاه العمل يجب أن يتم الإتفاق عليه عالميا، بحيث نصل إلى طاقة مستدامة بأقل التكاليف المادية والبيئية على حد سواء".

وفي الخلاصة، فلا أجوبة بسيطة، فمن السهل الإنطلاق ومناقشة منطق وحيد، والأصعب هو الإضاءة الكاملة على هذا التحول الطاقوي، الذي يستمر فيه الجدال كل يوم، ويستأثر بالإهتمام في الأوساط العلمية والمؤتمرات العالمية الخاصة بالمناخ، إنما دون التوسع أكثر، حيث تتطلب الإحاطة بهذا النقاش، الكثير من المقالات، فإن الحل الموضوعي والشامل حاليا هو الوصول إلى مزيج طاقوي، يدمج كافة المصادر، وحتى الوقود الأحفوري والطاقة النووية منها، وحوكمة رشيدة للنطاق الطاقوي عالميا وبحيث يقلل من الإنبعاثات إلى الحد الأدنى وتوازيا، اتجاه لاقتصاد دائري، يعيد ما يمكن استخدامه من بقايا مواد الطاقة المتجددة (ألواح شمسية، بطاريات، برج وشفرات توربيات الرياح والخ...) ما يدعو إلى جهود عالمية في وضع استراتيجية متكاملة، تنصف الجميع وتساهم في عدالة "طاقوية" واقتصاد دائري مستدام في كافة أنحاء العالم.