الآراء الواردة في هذا المقال هي آراء المؤلف ولا تمثل بأي شكل من الأشكال الموقف التحريري ليورونيوز.
إن الصناعات في أوروبا متنوعة، وكذا احتياجاتها من الطاقة. لكن الخيط المشترك الذي يربطهم هو الحاجة إلى حلول طاقة آمنة مستدامة وموثوقة وفعالة من حيث التكلفة، كما كتبت جوليا سودر.
على مدى المائتي عام الماضية، اعتمدت الصناعة الأوروبية على الوقود الأحفوري.
وعلى الرغم من الثورات المتعاقبة للانتقال إلى مصادر طاقة أقل تلويثا وإنشاء صناعات أكثر استدامة ــ من الفحم إلى الغاز، ومن الغاز إلى الطاقة النووية، والآن مصادر الطاقة المتجددة ــ تظل أوروبا تعتمد على حرق الهيدروكربونات لتحقيق النمو الاقتصادي.
القطاع الصناعي الأوروبي مسؤول عن 24% من انبعاثات الغازات الدفيئة على مستوى العالم. وحتى استخدام مصادر الطاقة المتجددة – من الرياح إلى الطاقة الشمسية – لا يخلو من التحديات، إذ أن طبيعتها المتقطعة لا تتوافق مع احتياجات الصناعة.
هذه هي الأخبار السيئة.
والخبر السار هو – لا ينبغي أن يكون الأمر على هذا النحو.
الطموح موجود، وهو يحدث
في السادس من فبراير/شباط، أوصت المفوضية الأوروبية بأن يخفض الاتحاد الأوروبي صافي انبعاثاته من الغازات الدفيئة بنسبة 90% بحلول عام 2040، مقارنة بمستويات عام 1990.
وفي إعلانها عن هذا الطموح الجديد، أوضحت المفوضية الأوروبية أن إزالة الكربون من القطاعين الصناعي والزراعي يجب أن تكون محور تركيز حاسم لجهودنا الرامية إلى تحقيق اقتصاد مستدام وتنافسي عالميًا في أوروبا.
يعد هذا طموحًا جديدًا وجريئًا للكتلة ويقابله قطاع الأعمال، حيث يقوم 75٪ من الرؤساء التنفيذيين الأوروبيين بتنفيذ مبادرات لتقليل البصمة الكربونية لشركاتهم، وفقًا لاستطلاع الرؤساء التنفيذيين العالمي السنوي السابع والعشرين لشركة PWC.
ونحن نرى الجهات الفاعلة الرئيسية في الصناعة تتبنى مجموعة من التدابير لخفض الانبعاثات؛ بما في ذلك تحسين كفاءة استخدام الطاقة، واعتماد مصادر الطاقة المتجددة، وتوسيع نطاق توافر أنواع الوقود البديلة، وإجراء تقييمات لدورة الحياة.
وعلى الرغم من هذه الجهود، فقد تعطلت قدرتنا على إزالة الكربون من الصناعة بسبب الطبيعة المتقطعة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية.
ومع ذلك، فقد ظهر حل حاسم قادر على تسريع رحلة أوروبا لصافي الانبعاثات الصفرية والقضاء على 65% من الانبعاثات الصناعية بحلول عام 2040.
ما هو تخزين الطاقة لمدة طويلة؟
يمكن لتقنيات تخزين الطاقة طويلة الأمد (LDES) أن تقلل الانبعاثات عن طريق تخزين الطاقة المتجددة لفترات تتراوح من عدة ساعات إلى أيام وأسابيع وحتى مواسم، مما يجعلها مثالية لإزالة الكربون الصناعية.
وهي تشمل الحلول الكهروكيميائية والميكانيكية والحرارية والكيميائية.
لقد أثبتت تقنيات LDES هذه فعاليتها. وتقوم الشركات بإنتاجها اليوم والصناعة بحاجة إليها الآن لتقليل انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 90٪ في عام 2040.
يمكن أن يؤدي استبدال الوقود الأحفوري بالطاقة المتجددة وLDES إلى إزالة 8 مليارات طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الصناعية، وفقًا لبحث أجراه خبراء مجلس LDES لدينا.
والقطعة المفقودة – القطعة الحاسمة – هي نظام تنظيمي يمكّن الجدوى الاقتصادية لهذه التكنولوجيات من مساعدة هذه التكنولوجيات على التوسع ودفع التغيير.
يعد التخزين الكهروكيميائي، بشكل أساسي على شكل بطاريات، أحد أكثر أشكال LDES المعترف بها على نطاق واسع.
هنا، تعتبر التقنيات الناشئة مثل بطاريات التدفق مناسبة بشكل خاص للتخزين طويل الأمد نظرًا لقدرتها على قياس الطاقة (كمية الكهرباء المخزنة) والطاقة (معدل تفريغ الكهرباء) بشكل مستقل.
وفي أوروبا، تقوم شركات بطاريات التدفق والشركات القائمة على الهيدروجين بتسخير هذه التقنيات لمراكز البيانات وتطبيقات الطاقة الاحتياطية.
تمثل مراكز البيانات هذه ما يقرب من 1.5% من استهلاك الكهرباء في الاتحاد الأوروبي اليوم ويمكن أن تصل إلى 3.2% من إجمالي الطاقة المستهلكة في الاتحاد الأوروبي بحلول عام 2030.
إن الحصول على توليد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وربط هذه الطاقة بتخزين الطاقة طويل الأمد، يضمن توفر الطاقة النظيفة لهؤلاء المستهلكين الكبار للطاقة يوميًا.
عمليات التعدين للاستفادة بشكل كبير؟
إذا كانت مراكز البيانات توفر حالة اختبار واحدة لحلول LDES، فإن التعدين وتوليد الطاقة خارج الشبكة سيعطينا حالة أخرى.
يمكن للحلول الميكانيكية التي تخزن الطاقة في شكل طاقة محتملة أو حركية، والحلول الحرارية التي تحول الطاقة المتجددة إلى حرارة، أن تساعد في تقليل انبعاثات الصناعات الأوروبية الكبيرة مثل الصناعات الكيميائية وتلبية الطلب على الطاقة في القطاعات المتجددة مثل التعدين.
هناك ما يقرب من 50 منجمًا من المتوقع افتتاحه في جميع أنحاء أوروبا بحلول عام 2030 لتوفير المعادن الحيوية الضرورية لجوانب تحول الطاقة. وما لم تكن هذه العمليات مدعومة بالطاقة المتجددة ومدعومة بـ LDES أو يمكن تشغيلها على حرارة نظيفة، فإن نهضة التعدين ستعني زيادة في انبعاثات الغازات الدفيئة.
يمكن أن يكون نظام LDES مفيدًا للغاية في تقليل الانبعاثات وكهربة عمليات التعدين من خلال نشر الحلول الميكانيكية أو الكهروكيميائية أو الكيميائية، كما سيوفر المال للشركات التي تستخدمها مع توفير غطاء أمني للمناجم من خلال توفير أنظمة الطاقة الاحتياطية في حالة الطوارئ.
أشارت إحدى دراسات الحالة الخاصة بأحد المناجم في أستراليا إلى أن المناجم خارج الشبكة يمكن أن توفر 76% من نفقات التشغيل عن طريق التحول إلى الطاقة المتجددة وLDES وتحقيق إزالة كاملة للكربون بتوفير 609 دولارات لكل طن من ثاني أكسيد الكربون المتناقص.
ويمكن للصناعات الكيميائية وصناعات تجهيز الأغذية – التي تساهم بشكل كبير في الانبعاثات الصناعية في أوروبا – أن تستفيد أيضًا من LDES.
تستخدم الصناعات في المقام الأول حرارة منخفضة إلى متوسطة الحرارة، والتي يمكن كهربتها بسهولة. في كاليفورنيا، استخدمت إحدى الشركات المصنعة لرقائق البطاطس حل LDES الحراري لمدة 24 ساعة مقترنًا بغلاية إلكترونية للتخلص من انبعاثات النطاق 1 و2.
ومن خلال تسخير الطاقة المتجددة الرخيصة والابتعاد عن الغاز، يمكن للشركات تقليل تعرضها للتقلبات في سوق الغاز لإنتاج أغذية أرخص وأكثر مراعاة للبيئة.
وبالمثل، في مصنع كيميائي ألماني، يمكن أن يؤدي الجمع بين غلاية كهربائية مع LDES لإنتاج البخار بدلاً من غلاية الغاز الطبيعي إلى تقليل تكلفة الكهرباء بمقدار النصف. وفي نفس الوقت يتم إزالة الوقود الأحفوري الملوث الذي يسبب مخاطر كبيرة على جودة الهواء والمياه المحلية والحفاظ على العمر التشغيلي للمصانع القائمة.
ماذا يمكن أن تفعل LDES؟
في حين أن LDES يمكنه إزالة الكربون من هذه التطبيقات الكهربائية اليوم، فإن احتمالات الغد واسعة.
تعد العمليات الحرارية الصناعية مساهمًا رئيسيًا في انبعاثات الغازات الدفيئة، وبالتالي فإن إزالة الكربون عنها أمر بالغ الأهمية للوصول إلى أهدافنا المتمثلة في خفض الكربون إلى الصفر.
وفي أوروبا، يقل ما يقرب من 47% من الطلب على الحرارة الصناعية عن عتبة 500 درجة مئوية، وبالتالي فهي مناسبة للكهرباء.
يمكن لنظام LDES الحراري، جنبًا إلى جنب مع التقنيات التكميلية مثل الغلايات الإلكترونية والمضخات الحرارية، أن يتيح كهربة درجات الحرارة المنخفضة إلى المتوسطة (100 درجة مئوية إلى 500 درجة مئوية) خلال الخمسة عشر عامًا القادمة.
ويواجه الصلب والأسمنت، حجر الزاوية في الحضارة الحديثة، تهديدا وجوديا: فاعتمادهما على الوقود الأحفوري في العمليات التي ترتفع درجة حرارتها لأكثر من 1000 درجة مئوية يجعل من الصعب كهربتهما وبالتالي من الصعب إزالة الكربون منهما.
يمكن أن تساهم تقنيات LDES الحالية في إزالة الكربون بشكل محدود من الفولاذ والأسمنت في السنوات الخمس المقبلة من خلال استعادة الحرارة المهدرة والتسخين المسبق.
ومع ذلك، فإن لديها إمكانات أكبر بكثير لإزالة الكربون في السنوات العشر المقبلة مع انخفاض التكاليف وتقليل حواجز التكامل. وهذا يمكن أن يدعم في نهاية المطاف إزالة الكربون من الطاقة الكاملة للأسمنت من خلال كهربة الأفران.
على الرغم من أن اعتماد LDES الحراري واعد، إلا أنه يواجه عقبات، في المقام الأول الحاجة إلى خضوع التكنولوجيا لمزيد من البحث والتطوير لتعزيز الكفاءة وخفض التكاليف. على الرغم من هذه التحديات، فإن إمكانات LDES الحرارية لإزالة الكربون من صناعات الصلب والأسمنت لا يمكن إنكارها.
يمكن للبحث والتطوير المستمر، إلى جانب السياسات الداعمة، أن يمهد الطريق لاعتماد أوسع وفتح مستقبل حيث تشتعل الحرائق الصناعية بشكل أكثر سطوعًا ولكن أكثر نظافة.
إن التحول في السياسات ذات التفكير المستقبلي أمر أساسي
إن التحول إلى LDES لا يخلو من التحديات. ومع ذلك، فإن التوصية الجديدة للاتحاد الأوروبي بخفض الانبعاثات بنسبة 90٪ بحلول عام 2040 مقارنة بمستويات عام 1990 يمكن أن تتعرض للخطر إذا فشلنا في الاعتراف بالدور الذي يمكن أن تلعبه LDES اليوم لدفع عملية إزالة الكربون من الصناعة الأوروبية.
ويتطلب تحقيق صافي انبعاثات صِفر نهجا سياسيا متعدد الجوانب، مبنيا على ثلاث ركائز أساسية: إشارات السوق الطويلة الأجل، وآليات الإيرادات القوية، والدعم التكنولوجي المخصص.
ولعل الأمر الأكثر أهمية هو أن يضع صناع السياسات تفويضات واضحة لتخزين الطاقة، وإرسال إشارات سوقية إيجابية طويلة الأجل لتمكين إزالة الكربون من الصناعة، وغير ذلك الكثير.
وستكون آليات الإيرادات ضرورية لإثبات الجدوى المالية على المدى الطويل لكل من العملاء والمستثمرين.
وأخيرا، ستساعد الشراكات بين القطاعين العام والخاص والمنح والاستثمارات من الحكومات على تسريع عملية البحث والتطوير بشكل كبير لتسريع الابتكار والتنفيذ.
وهذه السياسات ليست مجرد عوامل تمكين؛ إنهم محفزون للتغيير. من الممكن توفير ما يصل إلى 540 مليار دولار (493.6 مليار يورو) سنويًا باستخدام LDES.
إن الصناعات في أوروبا متنوعة، وكذا احتياجاتها من الطاقة. ولكن القاسم المشترك الذي يربط بينها هو الحاجة إلى حلول طاقة آمنة مستدامة وموثوقة وفعالة من حيث التكلفة.
إن تقنيات LDES ليست مجرد خيار، بل هي ضرورة حتمية لإزالة الكربون من الصناعة. فهي تحل مسألة أوروبا حول كيفية نقل الصناعة إلى مستقبل يعتمد على الطاقة المتجددة.
ولكن يتعين على الصناعات وصناع السياسات أن يعملوا جنباً إلى جنب لتحقيق هذه الرؤية لأوروبا المستدامة والمزدهرة.
جوليا سودر هي الرئيس التنفيذي لمجلس تخزين الطاقة طويل الأمد (LDES).
في يورونيوز، نعتقد أن جميع وجهات النظر مهمة. اتصل بنا على [email protected] لإرسال العروض التقديمية والمشاركة في المحادثة.
