ضربة جديدة.. صناعة الطاقة الشمسية تغذي الاحتباس الحراري
طن واحد من الألمنيوم يُنتج 17 طن كربون
مي مجدي
سلّط بحث جديد الضوء على الدور المحوري الذي يؤديه الألمنيوم في صناعة الطاقة الشمسية، وكيف سيؤثر ذلك بزيادة الانبعاثات وتفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري.
وتتوقع مجموعة من الباحثين من جامعة نيو ساوث ويلز أن هدف توفير 60 تيراواط من الطاقة الشمسية اللازمة لخفض الانبعاثات والحدّ من الاحتباس الحراري قد يتطلب نحو 489 مليون طن من الألمنيوم بحلول عام 2050.
في الوقت نفسه، يمكن لإنتاج طن واحد من الألمنيوم إنتاج 14 إلى 16 طنًا متريًا من ثاني أكسيد الكربون، حسب موقع "إيه آر إس تكنيكا" المتخصص في التكنولوجيا.
ويرى الباحثون أن الطاقة الشمسية تساعد في توليد كهرباء نظيفة، لكن خلال عمليات الصناعة والتركيب تُنتج انبعاثات كربونية، والاعتماد على استخدام كميات هائلة من الألمنيوم سيخلق عراقيل جديدة في المستقبل.
لماذا الألمنيوم؟
يعدّ الألمنيوم أحد المواد الخام الرئيسة في صناعة الطاقة الشمسية المستخدمة في الخلايا وإطارات الوحدات والتركيبات، بفضل الموصلية الفائقة والوزن الخفيف ومقاومته للتآكل.
وفي عام 2020، أصدر البنك الدولي تقريرًا بعنوان "المعادن المتعلقة بالإجراءات المناخية: قوة المعادن في التحول للطاقة النظيفة"، وخلص إلى أن إنتاج المعادن مثل الغرافيت والليثيوم والكوبالت، يمكن أن تزيد بنحو 500% بحلول عام 2050 لتلبية الطلب المتزايد على تقنيات الطاقة النظيفة.
علاوة على ذلك، ركّز التقرير على ضرورة إنتاج الألمنيوم بكميات هائلة لتحقيق الأهداف المناخية.
وقالت الباحثة في كلية هندسة الطاقة الشمسية والطاقة المتجددة بجامعة نيو ساوث ويلز، أليسون لينون، إن تقرير البنك الدولي تبنّى مخطط الوكالة الدولية للطاقة، الذي توقّع تركيب 4 تيراواط فقط من الخلايا الشمسية بحلول 2050، وهو قدر ضئيل مقارنة بالخطط الحالية.
لكن في بحثها الجديد، استخدمت لينون وفريقها هدف تركيب 60 تيراواط الذي حدّدته خريطة الطريق الدولية لتكنولوجيا الطاقة الشمسية (آي تي آر بي في).
ويعني ذلك أن العالم سيحتاج إلى إنتاج 4.5 تيراواط من السعة الإضافية سنويًا حتى عام 2050 لتحقيق الحياد الكربوني والحدّ من ارتفاع درجات الحرارة إلى أقلّ من 2 درجة مئوية.
فبحلول نهاية عام 2020، تجاوزت قدرة الطاقة الشمسية المركبة 700 غيغاواط.
تنبؤات صادمة
تطرّق تقرير خريطة الطريق الدولية لتكنولوجيا الطاقة الشمسية (آي تي آر بي في) إلى تفاصيل دقيقة حول وضع الطاقة الشمسية، بدءًا من حجم الوحدات وكفاءتها إلى الإطارات المصنوعة من الألمنيوم.
واستند فريق لينون على استقراء هذه البيانات من عام 2030 إلى عام 2050، واستخدام بيانات أخرى لقياس عدّة عوامل، من بينها كمية الألمنيوم الموجودة في الإطارات ومقدار الألمنيوم المعاد تدويره الذي يمكن استخدامه في الإطارات والتركيبات.
كما وضع الباحثون في حسبانهم إمكان تغير الصناعة بمرور الوقت، ودراسة احتمال زيادة كفاءة البناء.
ومن خلال تحليل البيانات، كان الفريق قادرًا على التنبؤ بكمية الألمنيوم التي سيحتاجها العالم بحلول عام 2050.
وخلص إلى أن الطاقة الشمسية ستحتاج 486 مليون طن متري من الألمنيوم لصنع الإطارات والتركيبات والأغلفة العاكسة، مقابل 100 مليون طن متري حددها البنك الدولي في تقريره السابق.
وقالت لينون: "تقديراتنا تفوق بمراحل تقديرات البنك الدولي، وسيتعين إنتاج كميات من الألمنيوم تتجاوز الكميات التي لدينا الآن".
وأضافت أن المشكلة لا تكمن في عدم وجود كمية كافية من الألمنيوم في العالم، فهو معدن شائع ويسهل استخراجه، لكن ينتج عن عملية الاستخراج والإنتاج انبعاثات هائلة.
وأشارت إلى أن إنتاج طن واحد من الألمنيوم ينتج ما بين 14 و16 طنًا متريًا من ثاني أكسيد الكربون.
وقالت: "إذا كان مصدر الكهرباء المستخدمة من الفحم أو الوقود الأحفوري عمومًا، فإن كثافة الانبعاثات ستكون هائلة".
وخلصت الدراسة إلى أنه من الممكن حصول العالم على الألمنيوم لصناعة الخلايا الشمسية، لكن سيتطلب ذلك إجراء تغييرات في كيفية الإنتاج، إلى جانب استخدام الألمنيوم المعاد تدويره.
في حين أكد الباحثون على ضرورة الحدّ من البصمة الكربونية لإنتاج الألمنيوم في غضون السنوات الـ10 المقبلة.
كيف ستغير أستراليا اللعبة؟
قالت لينون، إن أستراليا تعدّ أكبر منتج للبوكسيت، وواحدة من أكبر منتجي الألومينا (أكسيد الألمنيوم)، لذا هناك فرصة حقيقية لأستراليا في أداء دور كبير في نمو الطاقة المتجددة.
ومع فرض ضرائب على الكربون خلال السنوات المقبلة، لن يكون الألمنيوم عالي الانبعاثات في أستراليا منافسًا في السوق العالمية، لكن إذا تمكّنت من إنتاج ألمنيوم منخفض الانبعاثات، فسيكون ذلك بمثابة فرصة قيمة للتصنيع والتصدير.
كما أشارت إلى أن أستراليا لها اليد العليا على دول مثل الصين في مجال إنتاج ألمنيوم نظيف، بسبب موقع مصافي التكرير في البلاد.
وأوضحت أن الصين يتوافر لديها الموارد الشمسية، لكن المصاهر والمصافي توجد بالقرب من الساحل الشرقي الذي يفتقر إلى الشمس، وسيتعين عليها بناء خطوط نقل ضخمة من الغرب إلى الشرق.
وقالت: "أستراليا لديها 4 مصاهر، من بينها واحدة في تسمانيا وتعمل بالطاقة المائية، أي إنها تنتج أقلّ من 5 أطنان من الانبعاثات لكل طن من الألمنيوم".
وتابعت: "جميع المصاهر في البر الرئيس الأسترالي تعمل بالفحم، وتنتج أكثر من 10 أطنان من انبعاثاث الكربون لكل طن من الألمنيوم".
اقرأ أيضًا..
- تجربة مميزة.. الطاقة الشمسية توفر الكهرباء لمزرعة دواجن في مصر
- الطاقة المتجددة في المغرب.. موارد المياه والرياح والشمس تعزز الاستثمارات
- أزمة الكهرباء في لبنان تلقي بظلالها على مراسم توقيع اتفاقية الربط مع الأردن وسوريا (تحديث + فيديو)
