انفوغرافيك تقارير الطاقة المتجددة تقارير دورية سلايدر الرئيسية طاقة متجددة وحدة أبحاث الطاقة

حجم استهلاك المعادن في صناعة تقنيات الطاقة المتجددة عالميًا (إنفوغرافيك)

وحدة أبحاث الطاقة - رجب عز الدين

2023-10-01

0 1٬179

استعمال المعادن الحيوية في صناعة الطاقة المتجددة

يتزايد الطلب على المعادن الحيوية في صناعة تقنيات الطاقة المتجددة بوتيرة سريعة، مع طفرة مشروعات الطاقة الشمسية والرياح حول العالم، فضلًا عن زخم البطاريات والسيارات الكهربائية.

وأظهر تقرير تحليلي- اطّلعت عليه وحدة أبحاث الطاقة- أن طاقة الرياح (البرية والبحرية) تستهلك أكبر كمية من المعادن الحيوية من بين صناعات الطاقة المتجددة عالميًا.

وأشار التقرير، المنشور بموقع فيجوال كابيتاليست المتخصص، إلى أن صناعة الرياح البحرية تحتاج إلى 8 آلاف كيلوغرام من النحاس لكل ميغاواط، بينما تستهلك الرياح البرية 2900 كيلوغرام لكل ميغاواط، في حين تتطلب الطاقة الشمسية 2822 كيلوغرامًا من هذا المعدن الحيوي.

النحاس ذو تصنيف بيئي جيد

يعدّ النحاس ثالث أكثر المعادن الصناعية استعمالًا في العالم، وخاصة في صناعة تقنيات الطاقة المتجددة، لقدرته الفائقة على التوصيل ونقل الحرارة مقارنة بالمعادن الحيوية الأخرى.

كما يُنظر إلى النحاس بارتياح بيئي من زاوية معايير الاستدامة، لقدرة إعادة تدويره الفائقة التي تصل إلى 100%، ما يعني إمكان استعماله عدّة مرات دون انخفاض في أدائه.

ومن المتوقع أن يؤدي نمو البنية التحتية للطاقة النظيفة إلى زيادة الطلب على النحاس، خاصة في قطاع طاقة الرياح، إذ يُقدَّر احتواء مزرعة الرياح الواحدة على ما بين 4 ملايين و15 مليون رطل من النحاس.

استهلاك الزنك في الطاقة النظيفة

تعتمد صناعة تقنيات الطاقة النظيفة، لا سيما الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، على معادن أخرى، مثل الزنك والمنغنيز والكروم والنيكل والسيليكون والموليبدينوم والمعادن الأرضية النادرة.

ويعدّ الزنك ثاني أكثر المعادن استعمالًا في صناعة تقنيات الطاقة المتجددة، بعد النحاس، إذ تستهلك صناعة الرياح البحرية 5500 كيلوغرام لكل ميغاواط، كما تستعمل الرياح البرية الكمية نفسها لإنتاج واحد ميغاواط، بينما تستهلك الطاقة الشمسية قرابة 30 كيلوغرامًا لكل ميغاواط.

وبصفة عامة، يحتلّ الزنك المرتبة الرابعة في قائمة أكثر المعادن استهلاكًا حول العالم، بعد الحديد والألومنيوم والنحاس، إذ يعمل بصورة أساسية في عمليات الجلفنة، التي تعني طلاء بعض المعادن مثل الحديد والصلب بطبقة واقية من التآكل.

وتؤدي طلاءات الزنك دورًا حاسمًا في النقل العام والبنية التحتية، من خلال إطالة عمر الحديد المستعمل في قضبان الجسور وهياكل الدعم ومسارات السكك الحديدية.

ويتزايد الطلب على الزنك في مشروعات صناعة تقنيات الطاقة المتجددة (توربينات الرياح وألواح الطاقة الشمسية)، لتعرّضها إلى عوامل الصدأ والتآكل.

وتحتاج مزرعة ألواح شمسية بقدرة 100 ميغاواط/ساعة -تُزوّد 110 آلاف منزل بالكهرباء- إلى 240 طنًا من الزنك، بحسب بيانات تفصيلية رصدتها وحدة أبحاث الطاقة .

خريطة استهلاك 6 معادن أخرى

تستهلك صناعة الرياح البحرية 790 كيلوغرامًا من المنغنيز لكل ميغاواط، بينما تستعمل الرياح البرية 780 كيلوغرامًا لكل ميغاواط، بينما لا تستهلك الطاقة الشمسية الكهروضوئية المنغنيز.

ويمتد استهلاك صناعة تقنيات الطاقة المتجددة للمعادن إلى معدن الكروم المستعمل بكمية تصل إلى 525 كيلوغرام في طاقة الرياح البحرية و470 كيلوغرام في طاقة الرياح البرية، مع عزوف الطاقة الشمسية عن استعماله.

أمّا النيكل، فيبلغ استهلاكه في الرياح البحرية 240 كيلوغرامًا، بينما يُستعمل في نظيرتها البرية بصورة أكبر تصل إلى 404 كيلوغرامات لكل ميغاواط.

ولا يتعدى استعمال الطاقة الشمسية للنيكل أكثر من 1 كيلوغرام لكل ميغاواط، ما يجعل طاقة الرياح الأكثر كثافة في استهلاكه، بحسب بيانات تفصيلية رصدتها وحدة أبحاث الطاقة.

ويمتد الأمر إلى معدن الموليبدينوم المستعمل بـ109 كيلوغرامات لكل ميغاواط مولدة من طاقة الرياح البحرية، و14 كيلوغرامًا في طاقة الرياح البرية.

ولا تستعمل الطاقة الشمسية الموليبدينوم، على خلاف السيليكون الذي يبلغ معدل استهلاكه في الطاقة الشمسية إلى 3938 كيلوغرام لكل ميغاواط، بينما لا يُستهلك في طاقة الرياح البرية أو البحرية.

وتستعمل طاقة الرياح مجموعة أخرى من المعادن الأرضية النادرة يصل حجمها إلى 239 كيلوغرامًا لكل ميغاواط مولدة في القطاع البحري، و99 كيلوغرامًا في القطاع البري.

يوضح الرسم التالي -أعدّته وحدة أبحاث الطاقة- أكبر 10 دولة منتجة للمعادن الأرضية النادرة في العالم خلال عامي 2021 و2022:

صناعة تقنيات الطاقة النظيفة