التقارير التغير المناخي تقارير التغير المناخي تقارير الكهرباء رئيسية كهرباء

الحياد الكربوني في أميركا يمنع 130 ألف وفاة ويوفر 1.2 تريليون دولار (دراسة)

خلال 13 عامًا فقط

أمل نبيل

2022-09-06

0 555

تُخطّط الولايات المتحدة الأميركية لتحقيق الحياد الكربوني خلال 28 عامًا من الآن؛ أي بحلول منتصف القرن الحالي، ضمن مساعي الدول الكبرى للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والآثار المناخية الضارة.

وأكدت وكالة الطاقة الدولية، في تقرير صدر خلال العام الماضي (2021)، أن دول العالم يجب أن تتوقف فورًا عن تطوير حقول جديدة للنفط والغاز، وإلّا فستواجه مخاطر مناخية كبرى، بحسب ما رصدته ونشرته منصة الطاقة المتخصصة.

ويُقصد بالحياد الكربوني توازن كمية انبعاثات الكربون مع كمية امتصاص الكربون أو احتجازه؛ الأمر الذي يوقف الانبعاثات، وإذا كانت كمية الامتصاص والاحتجاز أكبر من كمية الانبعاثات؛ فإن هذا سيخفض كمية الكربون.

الحياد الكربوني في شبكة الكهرباء

وجدت دراسة جديدة من المختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة، أنه إذا أزال أكبر اقتصاد في العالم الكربونَ من شبكته الكهربائية خلال 13 عامًا فقط؛ فسيوفر ما يصل إلى 1.2 تريليون دولار من نفقات الصحة والمناخ، وفقًا لموقع رينيو إيكونومي.

وترسم الدراسة الجديدة، التي أُجريت بالاشتراك مع وزارة الطاقة الأميركية، مجموعة من السيناريوهات حول كيفية تحقيق الحياد الكربوني في أكبر شبكة في العالم بحلول عام 2035.

وتتطلب 3 من 4 سيناريوهات، تكاليف أنظمة طاقة إضافية تتراوح بين 330 مليارًا و400 مليار دولار، بينما يتطلب السيناريو الرابع المحدود بسبب قيود النقل وكمية الرياح التي يمكن نشرها، مزيدًا من تخزين الكهرباء، ومزيدًا من الطاقة النووية؛ ما يضاعف التكلفة إلى نحو 740 مليار دولار.

لكن كل هذه السيناريوهات تقدم فوائد أكبر بكثير فيما يتعلق بتجنب الآثار الصحية والتغيرات المناخية؛ لأنها تقلص من حرق الوقود الأحفوري في توليد الكهرباء.

وشهدت سعة توليد الكهرباء في أميركا إضافة أكثر من 15 غيغاواط، خلال النصف الأول من العام الجاري (2022)، جاء أغلبها من طاقة الرياح.

ومن المتوقع إضافة 29.4 غيغاواط أخرى إلى سعة توليد الكهرباء في أميركا، خلال النصف الثاني من العام الجاري، بحسب تقرير إدارة معلومات الطاقة الأميركية.

ووفقًا للمختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة، تشمل العوائد المتوافرة من تحقيق الحياد الكربوني في الشبكة، تجنب 130 ألف حالة وفاة مبكرة، وتوفير ما يصل إلى 400 مليار دولار أميركي، مع توفير إضافي يزيد على 1.2 تريليون دولار عند الأخذ في الاعتبار تكلفة تجنب الأضرار الناجمة عن تأثيرات تغير المناخ.

الانبعاثات الكربونية والتأثيرات المناخية

قال المحلل في المختبر الوطني للطاقة المتجددة، والمؤلف المشارك في الدراسة، باتريك براون، إن إزالة الكربون من شبكة الكهرباء في الولايات المتحدة خطوة ضرورية إذا أردنا تجنب أسوأ آثار تغير المناخ.

وتفوق فوائد الشبكة الخالية من الكربون التكاليف في أكثر من 100 سيناريو طُرِحَت في هذه الدراسة، ويمكن أن يؤدي الانخفاض المتزايد في تكلفة تقنيات الطاقة المتجددة والنظيفة إلى فوائد أكبر.

ويتمثّل التحدي الأكبر، وفقًا للدراسة، في إيجاد حل للتخلص من آخر 10% من الانبعاثات الكربونية وتحقيق الحياد الكربوني بالكامل.

وتتطلب اتفاقية باريس للمناخ 2015 إجراء تخفيضات سنوية من الانبعاثات بنسبة 8% لإبقاء كوكب الأرض تحت عتبة الاحتباس الحراري البالغة 2 درجة مئوية.

ويقول المختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة إن هناك مجموعة متزايدة من الأبحاث التي تُظهر أن التحول إلى أنظمة الطاقة المتجددة أمر ممكن وفعال من حيث التكلفة، لكن آخر 10% من الانبعاثات، أكثر تكلفة بسبب عدم التوافق الموسمي بين مصادر الطاقة المتجددة المتغيرة (الطاقة الشمسية وطاقة الرياح)، والاستهلاك.

ودرس المختبر حلولًا عديدة لكيفية تحقيق 100% من الكهرباء النظيفة، من بين هذه الحلول الهيدروجين الأخضر، والطاقة النووية المتقدمة، واحتجاز الكربون وتخزينه، والتقاط الهواء المباشر والتحكم المتقدم في الشبكة، لكن جميع هذه الحلول تحتاج إلى مزيد من البحث والتطوير.

وقال المؤلف الرئيس للدراسة، باول دينهولم: "لا يوجد حل واحد لتحويل شبكة الكهرباء إلى تقنيات الطاقة المتجددة والنظيفة".

وأضاف: "هناك العديد من التحديات الرئيسة التي ما زلنا بحاجة إلى فهمها وسنحتاج إلى معالجتها على مدار العقد المقبل لتمكين سرعة النشر وحجمه الضروريين لتحقيق هدف 2035".

ويوضح الرسم البياني التالي -من وحدة أبحاث الطاقة- أكبر 10 دول مصدرة للانبعاثات الكربونية حتى عام 2019

الحياد الكربوني

الطاقة المتجددة

تُرجّح الدراسة، التي أعدها المختبر الوطني للطاقة المتجددة في الولايات المتحدة الأميركية، أن يُسرّع التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة من خلال قانون خفض التضخم الجديد، الذي يمكن أن يسهم هو وقانون البنية التحتية في خفض الانبعاثات الكربونية بنسبة 68 إلى 78% أقل من مستويات 2005 بحلول عام 2030.

وأشارت الدراسة إلى ضرورة نشر تقنيات الطاقة النظيفة على نطاق ومعدل غير مسبوقين لتحقيق الحياد الكربوني في شبكة الكهرباء بحلول عام 2035.

وستوفر طاقة الرياح والطاقة الشمسية 60 إلى 80% من مزيج توليد الكهرباء -الأقل تكلفة- في عام 2035.

وسيتطلب مزيج توليد الكهرباء في عام 2035، 2 تيراواط من طاقة الرياح والطاقة الشمسية معًا، من بينها 70 إلى 150 غيغاواط من طاقة الرياح سنويًا، بالإضافة إلى 40 -90 غيغاواط سنويًا من الطاقة الشمسية.

وتوصلت الدراسة إلى أن "هذا يزيد على 4 أضعاف مستويات النشر السنوية الحالية لكل تقنية".

في كل من السيناريوهات الأربعة، يُنشَر أيضًا نحو 5 إلى 8 غيغاواط من الطاقة الكهرومائية الجديدة و3 إلى 5 غيغاواط من السعة الحرارية الأرضية الجديدة بحلول عام 2035، ويُنشَر أيضًا 120-350 غيغاواط من التخزين "النهاري".

ويصبح التخزين الموسمي مهمًا عندما تشكّل الكهرباء النظيفة -معظمهما من طاقة الرياح والطاقة الشمسية- نحو 80 إلى 95% من توليد الكهرباء، وتتراوح سعة التخزين الموسمية في عام 2035، بين 100 غيغاواط و680 غيغاواط.

وتشير الدراسة، التي أعدها المختبر الوطني للطاقة المتجددة، إلى أن تقنيات إزالة الكربون الناشئة، مثل التقاط الهواء المباشر، يمكن أن تؤدي أيضًا دورًا كبيرًا في عام 2035، إذا تمكنت من تحقيق القدرة التنافسية من حيث التكلفة.

وقال أحد الباحثين والمؤلفين المشاركين في دراسة المختبر الوطني للطاقة المتجددة، بريان سيرغي: "يمكن للولايات المتحدة الحصول على 80% إلى 90% من الكهرباء النظيفة باستخدام التقنيات المتاحة اليوم".

الحياد الكربوني