إزالة الكربون من الصناعات شرط يحقق الأهداف المناخية العالمية (تقرير)

يعرقل الفشل في إزالة الكربون من الصناعات تحقيق الأهداف المناخية، إذ تُعَدّ الصناعة المحرك الوحيد الأكبر لتغير المناخ، وتمثّل ما يقرب من ثلث الانبعاثات العالمية.

وعلى الرغم من أن كل قطاع صناعي يواجه تحديات لإزالة الكربون، فإن معظم تلك القطاعات لديها صيغة مباشرة للقيام بذلك، وفق المعلومات التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

بالنسبة لشبكة الكهرباء، تعدّ طاقة الرياح والطاقة الشمسية المقترنة بتخزين الطاقة على مدار الساعة رخيصة الثَّمن، بحسب مقال بعنوان "3 أسباب تجعل إزالة الكربون من الصناعات أسهل مما كان يُعتقد" للمؤسس المشارك الرئيس التنفيذي لشركة أنتورا إنرجي الأميركية، أندرو بونيك.

وتتعلق إزالة الكربون من قطاع المباني بالكهرباء والكفاءة، وترتبط بالمركبات الكهربائية وشبكات في قطاع النقل البري، حسبما نشره موقع المنتدى الاقتصادي العالمي (weforum) في مايو/أيار الجاري.

وتتعذر إزالة الكربون من الصناعات، وهي أزمة موجودة رغم إمكان التخلص من أكثر من نصف الانبعاثات الصناعية اعتمادًا على توليد الكهرباء من المصادر المتجددة وتخزين الطاقة الحرارية.

فرصة الحرارة الصناعية

تعتمد جميع المنشآت الصناعية تقريبًا على الحرارة لإذابة المواد أو تجفيفها أو طهوها أو فصلها أو تكليسها أو تحويلها بأيّ طريقة أخرى، وتمثّل هذه الحرارة ثلثي استعمالات الطاقة الصناعية وأغلبية الانبعاثات الصناعية.

وتُستَعمَل معظم الحرارة الصناعية داخل قطاع معقّد إلى حدّ كبير، وهي بسيطة للغاية، ويحرق المصنّعون الوقود الأحفوري لتوصيل البخار أو الهواء الساخن إلى عملية التصنيع من خلال الأنابيب.

وسيؤدي حلّ هذه الصعوبة المتمثل في الحرارة الصناعية النظيفة إلى تمهيد طريق جديد لإزالة الكربون من الصناعات بسرعة.

في المقابل، سيزيل تخزين الطاقة الحرارية، المدعوم بالطاقة المتجددة، الكربون من قطاع الحرارة الصناعية، بحسب المؤسس المشارك الرئيس التنفيذي لشركة أنتورا إنرجي الأميركية، أندرو بونيك.

وليس من قبيل المصادفة أن تعتمد جميع المنشآت الصناعية تقريبًا على الوقود الأحفوري لتوليد الحرارة.

ويُعدّ الوقود الأحفوري رخيص الثمن، ويسهل تخزينه، ويمكن توصيله بصفة حرارة للعمليات الصناعية.

3 أسباب تجعل إزالة الكربون من الصناعات أسرع وأبسط مما يعتقده الكثيرون:

1. الطاقة المتجددة الرخيصة توفر فرصة هائلة لإزالة الكربون من الصناعات:

تُستعمَل الكهرباء على نطاق واسع في المنشآت الصناعية، من سخانات الحث إلى أفران القوس الكهربائي، نظرًا لقدرتها على توليد درجات حرارة أعلى بكثير من حرق الوقود الأحفوري.

وغالبًا ما يكون استعمال شبكة الكهرباء، على مدار الساعة، لإنتاج حرارة صناعية أكثر تكلفة بـ5 مرات من حرق الوقود الأحفوري في الموقع، حسب تقرير اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

طوال العقد الماضي، انخفضت تكلفة مصادر الطاقة المتجددة بشكل كبير، ما جعل الرياح والطاقة الشمسية أرخص مصادر الكهرباء الجديدة في كل مكان تقريبًا على هذا الكوكب.

وأدى الانتشار الأخير للموارد المتجددة إلى تغيير صورة تكلفة الكهرباء، فعندما تكون الشمس مشرقة، أو تهبّ الرياح، تنخفض تكلفة الكهرباء نحو الصفر، ويمكن أن تصبح سلبية.

في أجزاء من الولايات المتحدة، انخفضت أسعار الكهرباء بالجملة إلى ما دون الصفر، بنسبة 30% عن العام الماضي.

ويرى الخبراء أن طاقة الرياح والطاقة الشمسية رخيصة الثمن ليست كافية لإزالة الكربون من الحرارة الصناعية.

ويعتمد إطلاق إمكانات إزالة الكربون من الطاقة المتجددة رخيصة الثمن على تخزينها، بحيث يمكن توصيلها بشكل موثوق على مدار الساعة.

2. تخزين الطاقة الحرارية باستعمال مواد منخفضة التكلفة وقابلة للتطوير ومتوفرة:

يتيح تخزين الطاقة الحرارية استعمال الطاقة المتجددة عندما تكون أقلّ تكلفة -عندما تكون الشمس مشرقة أو تهب الرياح- لتسخين "بطارية حرارية" لآلاف الدرجات، وتخزين تلك الحرارة لساعات أو أيام، والإخراج حسب الطلب.

يوجد نهج بسيط للغاية في تخزين الطاقة، ويمكن تجميع البطاريات الحرارية بسعر رخيص، بالنظر إلى سهولة صيانتها وتشغيلها لعقود.

الأهم من ذلك أن البطاريات الحرارية لا تعتمد على المواد باهظة الثمن والمواد النادرة المطلوبة في معظم البطاريات الأخرى.

ونظرًا لأن البطاريات الحرارية تخزّن الطاقة بشكل حرارة، فبدلًا من الكهرباء، يمكنها استعمال مواد رخيصة وفيرة، مثل الخرسانة والكربون، المحاطين بحاوية بسيطة معزولة.

ويُعَدّ الكربون الصلب، الذي تستعمله شركات تخزين الطاقة الحرارية مثل أنتور إنرجي الأميركية، رخيصًا للغاية، ولديه سلسلة إمداد ضخمة حالية تزيد عن 30 مليون طن سنويًا، تفوق الليثيوم بأكثر من 50 مرة.

بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الكربون بالخصائص اللازمة لتخزين كميات هائلة من الحرارة؛ لأنه يظل صلبًا في درجات حرارة عالية للغاية، وهو كثيف استهلاك الطاقة، ويمكنه أن يمتص كميات هائلة من الطاقة.

3. تخزين الطاقة الحرارية لتوصيل الطاقة النظيفة مباشرة إلى العمليات الصناعية القائمة:

تعدّ البطاريات الحرارية مناسبة بشكل مثالي لكل العمليات الصناعية على الأرض تقريبًا، وفق ما اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.

ويمكن لمواد، مثل الكربون، توصيل الحرارة إلى ما يزيد على 1500 درجة مئوية، وهي ساخنة بدرجة كافية لصنع الصلب والأسمنت.

بالقدر نفسه من الأهمية، تسمح كثافة الطاقة العالية للبطاريات الحرارية بتخزين هذه الحرارة في مساحة صغيرة للغاية، بحسب المؤسس المشارك الرئيس التنفيذي لشركة أنتورا إنرجي الأميركية، أندرو بونيك.

وتتيح هذه المساحة الصغيرة تخزين الطاقة الحرارية في الأماكن التي تتطلب الحرارة، مع تقليل تكلفة وتعقيد جميع المكونات الأخرى الموجودة في البطارية الحرارية، مثل العزل وتمديد الأنابيب.

ونظرًا لأنه يمكن ربط مشروعات طاقة الرياح والطاقة الشمسية من على بعد أميال مع الحدّ الأدنى من الخسائر في الكفاءة، يمكن للبطاريات الحرارية توفير كهرباء نظيفة من أفضل مواقع المشروعات المتجددة.

ويأتي ذلك استكمالًا لثلاثية التكلفة والتخزين والتسليم، التي جعلت الوقود الأحفوري مهيمنًا على نطاق واسع.

تطبيق تقنيات جديدة

يتطلب إنتاج المواد التي يستعملها العالم: الصلب والأسمنت والزجاج والمواد الكيميائية والمواد الغذائية وغير ذلك، تطبيق تقنيات جديدة.

وستتطلب القطاعات المختلفة منهجيات مختلفة لإزالة الكربون من الصناعات تمامًا، بدءًا من احتجاز الكربون، وانتهاءً بابتكار المواد.

ولا ينبغي لهذه التحديات عرقلة معالجة أكبر مصدر للانبعاثات الصناعية وأكثرها قابلية للمعالجة، حسبما نشره موقع المنتدى الاقتصادي العالمي (weforum) في مايو/أيار الجاري.

وسيؤدي الجمع بين تخزين الطاقة الحرارية والطاقة المتجددة الوفيرة إلى توفير حرارة صناعية باستعمال مواد قابلة للتطوير ومتوفرة في الأرض، وهي أرخص ثمنًا من الوقود الأحفوري، ما يزيل أكثر من نصف الانبعاثات الصناعية في هذه العملية.

موضوعات متعلقة..

• وكالة الطاقة الدولية ترسم خريطة طريق الحياد الكربوني في صناعة الصلب
• قطاع توليد الكهرباء في أميركا يحتاج إلى استثمارات لإزالة الكربون (تقرير)
• تحالف من 20 شركة يضغط على إدارة بايدن لتسريع إجراءات إزالة الكربون

اقرأ أيضًا..

• إيران تعد بإنقاذ قطاع الكهرباء في سوريا.. وتحدد أسباب صعوبة "الربط" معها
• الطاقة النووية في الهند تنتظر استثمارات مليارية من القطاع الخاص والأجانب
• الطاقة الشمسية في الإمارات.. أرقام قياسية تواجه رياحًا معاكسة (تقرير)