احصل على تحديثات مجانية للطاقة المتجددة

يرأس الكاتب لجنة انتقالات الطاقة

موجات الحر والفيضانات والجفاف في جميع أنحاء العالم هي دعوة للاستيقاظ. نحن بحاجة إلى خفض استخدام الوقود الأحفوري بسرعة ، وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى حوالي الصفر بحلول منتصف القرن. للقيام بذلك ، يجب علينا كهربة قدر الإمكان ، وإزالة الكربون من إمدادات الكهرباء واستخدام الهيدروجين والطاقة الحيوية واحتجاز الكربون في التطبيقات التي لا يكون فيها الاستخدام المباشر للكهرباء ممكنًا.

تحتاج إمدادات الكهرباء العالمية إلى التوسع بنحو أربعة أضعاف ؛ يجب أن تنمو شبكات النقل من 70 مليون كيلومتر إلى حوالي 200 مليون كيلومتر ؛ يجب علينا تعزيز السيارات الكهربائية من 25 مليون إلى أكثر من مليار. وهذا يعني زيادة كبيرة في المعروض من المعادن – حيث سيتم استخدام الليثيوم سبع مرات أكثر سنويًا مما كان عليه في عام 2022 ، مع مضاعفة استخدام النحاس.

في مواجهة هذا التحدي ، تتزايد المخاوف – من أن التعدين سوف يستخدم كميات هائلة من المياه الشحيحة ، وأن ارتفاع أسعار الليثيوم سيجعل السيارات الكهربائية باهظة الثمن بشكل مستحيل أو أن الألواح الشمسية المهملة ستؤدي إلى كارثة في مدافن النفايات. نحن بحاجة إلى فصل الأساطير عن المخاوف الحقيقية – يهدف أحدث تقرير للجنة انتقالات الطاقة إلى القيام بذلك.

هناك شيء واحد لا داعي للقلق بشأنه وهو العرض طويل الأجل: فبالنسبة لجميع المعادن الرئيسية ، تتجاوز الموارد المعروفة بسهولة إجمالي المتطلبات المستقبلية. واحد يجب وضعه في السياق هو ثاني أكسيد الكربون أو غازات الاحتباس الحراري الأخرى المنبعثة عندما نستخدم طاقة الوقود الأحفوري لإنتاج المواد المطلوبة للجيل الأول من توربينات الرياح والألواح الشمسية والبطاريات والمعدات الكهربائية. يمكن أن تصل هذه الانبعاثات إلى 15-35 جيجا طن تراكميًا من مكافئ ثاني أكسيد الكربون على مدار الثلاثين عامًا القادمة: ولكن هذا يُقارن بحوالي 40 جيجا طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون يتم إنتاجه سنويًا بواسطة نظام الطاقة القائم على الوقود الأحفوري.

كما يمكن التعامل مع احتياجات الأرض والمياه. ما يقرب من 5 مليارات متر مكعب من المياه اللازمة سنويًا لاستخراج المعادن الجديدة مقارنة بـ 2700 مليار متر مكعب تستخدم في إنتاج الأغذية والألياف ؛ وستشغل جميع مزارع الطاقة الشمسية الكهروضوئية ومواقع المناجم المطلوبة أقل من 2 في المائة من مساحة الأرض المخصصة للزراعة. استهلاك اللحوم الحمراء يهدد الغابات الاستوائية المطيرة في العالم ؛ بطاريات السيارات الكهربائية لا.

بدلا من ذلك ، هناك ثلاثة تحديات رئيسية. الأول هو زيادة العرض بسرعة كافية لتلبية الطلب المتزايد بسرعة. هناك ما يكفي من مصادر النحاس والليثيوم لتلبية الاحتياجات العالمية في عام 2050 ، لكن الخطط المعلنة بالفعل للإمداد لا تفي بالطلب المحتمل في عام 2030. يجب بناء مناجم ومصافي جديدة ، وزيادة التدفقات المالية إلى البلدان النامية ، وإصلاح أنظمة التخطيط للسماح تطوير بعض المناجم والمصافي في الدول الغنية.

ثانيًا ، يمكن أن يكون للتطورات الجديدة آثار بيئية محلية سلبية. بشكل إجمالي ، سيتم تعويض الآثار السلبية أكثر من خلال وضع حد لتعدين الفحم ولكن هذا لن يكون صحيحًا بالنسبة لبعض المجتمعات المحلية. يمكن لأفضل ممارسات التعدين والتكرير أن تقلل الضرر بشكل كبير – ويجب أن تكون مطلوبة بموجب اللوائح المفروضة على منتجي المعادن ومستخدميها. يجب أن تشارك المجتمعات في الأرباح المتولدة ، مع قبول التكاليف الإضافية الصغيرة كثمن لدفع المزيد من التوريد المستدام.

ولكن يمكن أيضًا تقليل الآثار البيئية بشكل كبير من خلال الابتكار وإعادة التدوير ، مما يقلل الحاجة إلى التعدين. قللت التصميمات الجديدة للبطاريات من احتياجات الكوبالت المستقبلية بنسبة 50 في المائة في خمس سنوات فقط ؛ تُستخدم الآن بطاريات LFP الخالية من النيكل في 40 في المائة من السيارات الكهربائية – ارتفاعًا من 7 في المائة في عام 2019 ؛ وبحلول عام 2040 ، يمكن أن يأتي أكثر من 50 في المائة من الليثيوم المستخدم في البطاريات الجديدة من إعادة التدوير. تتطلب اللوائح بشكل متزايد إعادة التدوير الكامل لجميع مواد البطاريات.

ثالثًا ، يجب أن نبني سلاسل توريد أكثر تنوعًا. ما يقرب من 70 في المائة من الكوبالت يأتي من جمهورية الكونغو الديمقراطية ، و 48 في المائة من النيكل من إندونيسيا و 74 في المائة من الليثيوم المكرر من الصين ، على الرغم من أن موارد الليثيوم منتشرة في جميع أنحاء العالم. إن التركيز الكبير في التعدين أمر لا مفر منه ، كما أن الانفصال التام عن الصين سيزيد التكاليف بشكل كبير – مما يؤدي إلى إبطاء التقدم نحو اقتصاد خالٍ من الكربون. لكن سياسات الحد من الاعتماد على الواردات منطقية: هدف الاتحاد الأوروبي لتوفير 40 في المائة من إمدادات المعادن المكررة محليًا هو توازن معقول.

يجب مواجهة تحديات إمدادات المعادن وإدارتها بشكل واضح. لكن يجب علينا أيضًا أن نرحب بالطبيعة المستدامة لنظام الطاقة الجديد. في نظام الطاقة الحالي ، نحرق كل عام 8 مليارات طن من الفحم ، و 35 مليار برميل من النفط ، و 4 تريليون متر مكعب من الغاز ، وننتج حوالي 40 مليار طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون. في النظام الجديد ، نستخرج كميات أقل بكثير من المعادن الرئيسية ونضعها في هياكل تولد وتخزن وتستخدم الطاقة الكهربائية النظيفة ؛ وبعد ذلك تصبح المواد جاهزة لفعل الشيء نفسه مرة أخرى في العام المقبل أو لإعادة التدوير مرارًا وتكرارًا. هذا نظام متجدد بطبيعته ، وكلما أسرعنا في بنائه كان ذلك أفضل.