الوسم: الحياد الكربوني

مع تحرك أمريكا نحو مستقبل طاقة أنظف، تضخم عنق الزجاجة في مشاريع الربط البيني التي تنتظر الانضمام إلى الشبكة الأمريكية بنسبة 40٪، متجاوزًا قدرة البنية التحتية لمحطة الطاقة في البلاد بالكامل. كشف باحثون في مختبر لورانس بيركلي الوطني (LBNL) أن الغالبية العظمى من السعة في قائمة الانتظار (95٪) تتكون من مشاريع طاقة خالية من الكربون، حيث يشكل تخزين الطاقة الشمسية والبطارية 80٪ من الإضافات الجديدة في عام 2022. شهد مشغل النظام المستقل في كاليفورنيا وPJM Interconnection، وهما منظمتان إقليميتان رائدتان للإرسال، عددًا أقل من تطبيقات التوصيل البيني العام الماضي. كان سبب التباطؤ هو سلسلة من جهود الإصلاح التي أوقفت مؤقتًا قبول المشروع.

قال جو راند، خبير سياسة الطاقة في LBNL، إن قانون خفض التضخم (IRA) مسؤول جزئيًا عن الزيادة الطفيفة في مشاريع الطاقة النظيفة في طوابير الترابط. تم تمرير القانون في منتصف الطريق حتى عام 2022 ومن المتوقع أن يستمر في تشجيع النمو في تطوير الطاقة المتجددة. ومع ذلك، لا تترك المشاريع قوائم الانتظار بنفس وتيرة الإدخالات الجديدة. في عام 2022، بلغ متوسط أوقات انتظار التوصيل البيني خمس سنوات، وهي زيادة عن متوسط أربع سنوات لوحظ بين عامي 2018 و2022. علاوة على ذلك، تم الانتهاء من أقل من ربع المشاريع التي دخلت قائمة الانتظار من 2000 إلى 2017 بحلول نهاية عام 2022، حسب بيانات مختبر بيركلي.

قال راند إن أطوال قائمة انتظار الاتصال البيني تعتبر الآن العقبة الرئيسية أمام نشر الطاقة المتجددة. الجانب المشرق هو أن قوائم انتظار التوصيل البيني قد استحوذت على اهتمام المنظمين، مع وجود اثنين من المنافذ المفتوحة في اللجنة الفيدرالية لتنظيم الطاقة (FERC) يركزان على تخطيط النقل والإصلاح الإجرائي. يمكن لتقنيات تعزيز الشبكة أن تخفف من تأخيرات التوصيل البيني. ومع ذلك، تظل القضية الأساسية هي الافتقار إلى البنية التحتية للنقل. على الرغم من الإصلاحات التنظيمية، قد يستغرق إنشاء خطوط نقل جديدة سنوات. في غضون ذلك، قد تسرع الحلول مثل أجهزة التحكم في تدفق الطاقة وقراءات الخطوط الديناميكية عملية دمج المزيد من المشاريع على الشبكة.

اقترحت دراسة الحالة التي أجرتها مجموعة Brattle لتحالف WATT، وهي منظمة تروج لتقنيات تعزيز الشبكة، أن ترقية خطوط النقل الحالية بتقنيات متقدمة يمكن أن تضاعف بشكل فعال سعة الشبكة في كانساس وأوكلاهوما بحلول عام 2025. ومع ذلك، أشار سيلكر إلى أن الولايات المتحدة ليس لديها حوافز كافية لاعتماد تقنيات تعزيز الشبكة، مما يجعل مالكي ناقل الحركة يترددون في استخدامها. اعترف راند بأن مسح طوابير الترابط لن يحدث بين عشية وضحاها، حتى مع وجود حوافز وإصلاحات جديدة. قد تبدو العلامات الأولى للتقدم غير منطقية: مع استمرار الإصلاحات، يمكن أن ينخفض عدد المشاريع التي تسعى إلى الربط البيني، حيث لم يعد المطورون يشعرون بالحاجة إلى التقدم لمشاريع متعددة لتحسين فرصهم في النجاح.

نحن نعيش في وقت ديناميكي للغاية، حيث يوفر الصراع السياسي فرصًا للتنمية الاقتصادية العالمية عبر جميع قطاعات الاقتصاد تقريبًا. التوترات السياسية بين الدول أو مجموعات الدول هي التي تفرض بلا شك معايير عالية للتنمية الاقتصادية وامتلاك أحدث التقنيات، مع إعطاء الأولوية للطاقة والخدمات اللوجستية لأنها تؤثر بشكل كبير على تكاليف الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، فإن النفقات الرئيسية التي يتحملها السكان هي التدفئة والكهرباء.

مع النموذج الحالي، فإن تحويل المركبات إلى الدفع الكهربائي يجعل العلاقة بين المركبات الكهربائية وتوليد الطاقة الكهربائية لا تنفصل. يزعم الخبراء أنه مقارنة بالمركبات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي، فإن تشغيل المركبات الكهربائية التي تولد الكهرباء من حرق الوقود الأحفوري يعد أكثر خطورة على البيئة والمناخ. ونتيجة لذلك، فإن التحدي المتمثل في تحويل قطاع الطاقة إلى توليد طاقة غير وقود سيكون بمثابة المبدأ التوجيهي لكيفية تطور الدول في القرن الحادي والعشرين.

ولكن لماذا لم تكتسب مولدات الطاقة الخالية من الوقود حصة كبيرة في السوق على الرغم من سنوات عديدة من البحث ومحاولات وضعها في الإنتاج التجاري؟ من المحتمل أن يكون هناك عدة أسباب تلعب دورًا هنا.

1. تم استثمار مبالغ ضخمة من قبل المستثمرين الذين لم يرغبوا في تحقيق ربح من استثماراتهم فحسب، بل أرادوا أيضًا السيطرة على سوق إنتاج الهيدروكربونات ونقلها ومعالجتها بالإضافة إلى مرافق توليد الطاقة لسنوات عديدة.
2. الصناعات التي تولد موارد مالية هائلة وتملأ الميزانيات على جميع المستويات هي صناعات الطاقة والموارد الطبيعية، التي تمثل قوة النخبة. نظرًا لأن سوق إنتاج ونقل واستهلاك الهيدروكربونات سيتعطل بسبب إدخال التقنيات غير الوقودية، فلن يتخلى أحد بسهولة عن الطريقة المربحة للغاية والمناسبة تمامًا لتوليد الأرباح. لذلك، يمكن استخدام مقاييس مختلفة للتأثير الفكري والجسدي ضد المطورين، والتي تمت ملاحظتها بالفعل عدة مرات.
3. حقيقة أن معدات توليد الطاقة الخالية من الوقود مصممة في المقام الأول لتوليد الطاقة الصناعية والمطلوب الحصول على إذن من مزودي الشبكات الكهربائية من أجل الاتصال بالشبكات المركزية هو خطأ أساسي ارتكبه مبتكرو التكنولوجيا. ومع ذلك، نظرًا لصعوبة الحفاظ على التوازن والتردد مع مولدات الطاقة الخالية من الوقود، فإن شبكات الطاقة لا تهتم بمثل هذه التطورات لأنها لا تستطيع إنتاج قدر من الكهرباء مثل وحدات الطاقة النووية أو الحرارية. المولدات الخالية من الوقود المصممة لتزويد المنازل الفردية بسعة 5-10 كيلوواط لديها فرصة للتنفيذ السريع اليوم، لأنها لا تتطلب أي موافقات من شركات تزويد الطاقة.

هناك بالفعل تطورات تجعل من الممكن للمولدات أن تعمل بشكل مستقل دون الحاجة إلى بناء وحدات لتوليد الطاقة. تسمى هذه التقنيات مولدات الطاقة الخالية من الوقود. تقليديا، يمكن تقسيم المولدات الكهربائية الخالية من الوقود إلى نوعين.

لا تختلف المولدات المغناطيسية من الناحية النظرية عن مولدات الطاقة المثبتة في محطات توليد الطاقة، لأن المخطط يتضمن دوران مغناطيس دائم، مما يتسبب في وجود تيار تحريضي في ملفات الجزء الثابت. الاختلاف الوحيد هو الطريقة التي يدور بها الدوار. في محطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة الحرارية، يتم تدوير الدوار من التوربين بواسطة ترس ميكانيكي، بينما يتم تدوير دوار المولدات الكهربائية عديمة الوقود إما بواسطة محرك كهربائي صغير السعة أو يدور تحت تأثير القوى المغناطيسية.

يخضع تشغيل مولدات طاقة النيوترينو فولتيك لمفهوم مختلف تمامًا. تم إنشاؤها بواسطة مجموعة نيوترينو للطاقة، وهي مادة نانوية متعددة الطبقات مصنوعة من طبقات متناوبة من الجرافين والسيليكون المخدر تحول طاقة المجالات الكهرومغناطيسية والحرارية وغيرها من مجالات الطاقة لإشعاع الطيف غير المرئي، بما في ذلك الطاقة الحركية لجزيئات النيوترينو مع الكتلة، إلى تيار كهربائي. يمكن وضع مولدات طاقة النيوترينو فولتيك في الهواء الطلق، أو بالداخل، أو على سبيل المثال، في الطابق السفلي من مبنى سكني لأن حقول الطاقة موجودة في كل دقيقة من اليوم، بغض النظر عن الطقس، ولها قدرة اختراق عالية.

المادة النانوية عبارة عن طبقة تلو طبقة يتم تطبيقها على الرقاقة المعدنية، وتشكل طبقة رقيقة متناثرة بشكل كثيف تشكل وحدة واحدة مع الرقاقة، مما يتجنب تقشر المادة النانوية أثناء التشغيل وفقدان خصائص أدائها. آلية توليد التيار الكهربائي هي ظهور “موجة الجرافين” تحت تأثير الحركة الحرارية لذرات الجرافين والتفاعل المرن للنيوترينوات التي لها كتلة مع نواة الجرافين الذرية.

المقطع العرضي لنواة ذرة الجرافين، المكون من 6 بروتونات و6 نيوترونات، صغير جدًا مقارنة بحجم ذرة الجرافين نفسها (حجم ذرة الكربون هو 0،7 Å = 0،07 نانومتر = 0.000.000.000 07 م)، لكن تدفق جسيمات النيوترينو المحايدة يبلغ 60 مليار جسيم في الثانية، متجاوزًا 1 سم 2 من سطح الأرض. على الرغم من أن جزءًا بسيطًا فقط من التدفق الكلي للنيوترينو يضرب نواة ذرة الجرافين، فإن هذا التفاعل، الذي يؤدي إلى النقل الكامل أو الجزئي للطاقة الحركية للنيوترينو إلى الطاقة الحركية لذرات الجرافين، مهم جدًا، لأنه يزيد من التردد. وسعة اهتزازات الجرافين وترجمتها إلى صدى للاهتزازات الذرية.

يوفر تطبيق أغشية عناصر السبائك وفقًا لرقم براءة الاختراع EP3265850A1 إنشاء الموصلية الإلكترونية أو الكهربائية في السيليكون من النوع n، حيث يتم تخدير السيليكون بعناصر من المجموعتين الخامسة والسادسة من جدول مندليف الدوري للعناصر. تنص براءة الاختراع أيضًا على أن الجرافين مخدر بعناصر كيميائية لها خصائص مغناطيسية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين تكنولوجيا النيوترينو فولتيك وتصميمات المولدات الخالية من الوقود الحالية مع الدوارات الدوارة ومولدات محطات الطاقة في أنه في تكنولوجيا النيوترينو فولتيك، تتولد القوة الدافعة الكهربية عن طريق اهتزازات الجرافين في المواد النانوية، وليس عن طريق دوران الدوار بملف مغناطيسي. من الممكن حاليًا الحصول على جهد 1.5 فولت وتيار 2 أمبير من لوحة 200 × 300 مم. وحدة توليد كهربائية بقدرة صافية 5-6 كيلو واط مصنوعة من هذه الألواح بحجم 800 × 400 × 600 مم.

من المقرر أن يبدأ الإنتاج الصناعي لمكعبات طاقة النيوترينو بسعة صافية من 5-6 كيلوواط في المصانع التي بنيت في سويسرا وكوريا في السنوات القادمة. سيكون لمثل هذه التطورات التكنولوجية الرائدة تأثير كبير على التنمية المستقبلية لقطاع الطاقة لسنوات عديدة. يمكنهم تغيير طريقة حياة الناس، وخفض تكلفة التدفئة والكهرباء، وتأخير معدل الزيادة في متوسط درجة الحرارة السنوية للكوكب.

عقد تحالفان متنافسان من دول الاتحاد الأوروبي محادثات في الساعة الأخيرة في بروكسل يوم الثلاثاء (28 مارس)، قبل المفاوضات بشأن الاعتراف بالطاقة النووية بموجب أهداف الاتحاد الأوروبي للطاقة المتجددة. جاءت المواجهة قبل يوم واحد من اتفاق دول الاتحاد الأوروبي والمشرعين على أهداف الاتحاد الأوروبي الأكثر صرامة لتوسيع الطاقة المتجددة بحلول عام 2030 – وهو جزء رئيسي من خطط الكتلة للحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وفطم نفسها عن الغاز الروسي. وتعثرت المفاوضات في نقاش حول الطاقة النووية، حيث تهدد القضية بإحباط صفقة بشأن واحدة من السياسات المناخية الرئيسية في أوروبا.

وقالت السويد، التي تتولى الرئاسة الدورية للاتحاد الأوروبي وستمثل دول الاتحاد الأوروبي في المفاوضات، إنها صاغت حلا وسطا بشأن هذه القضية لسفراء الدول للنظر فيه في اجتماع صباح الأربعاء، قبل بدء مفاوضات الطاقة المتجددة. قال إيبا بوش، وزير الطاقة السويدي الذي تحدث في مؤتمر صحفي يوم الثلاثاء: “ستتم مناقشة ورقة […] غدًا” في اجتماع لسفراء الاتحاد الأوروبي. أفاد موقع الأخبار الفرنسي “كونيكت” عن اقتراح التسوية المحتمل، والذي يناقشه السفراء. لكن يوم الثلاثاء، كانت الدول لا تزال منقسمة.

اجتمعت إحدى عشرة دولة، بقيادة النمسا ومن بينها ألمانيا وإسبانيا، يوم الثلاثاء لمناقشة مساعيها لإبقاء الطاقة النووية خارج أهداف الطاقة المتجددة. يقولون إن دمج الطاقة النووية في قانون الطاقة المتجددة من شأنه أن يصرف الانتباه عن الجهود المبذولة لتوسيع نطاق طاقة الرياح والطاقة الشمسية. قال وزير الطاقة النمساوي ليونور جوسلر: “تدعو المجموعة إلى أهداف طموحة في (قانون الطاقة المتجددة) من أجل الحصول على تفويض واضح للمستثمرين والعملاء”. على الجانب الآخر من النقاش، عقدت وزيرة الطاقة الفرنسية أغنيس بانييه روناتشر اجتماعاً لـ 13 دولة مؤيدة للطاقة النووية بما في ذلك جمهورية التشيك، وفنلندا، وإيطاليا، وبولندا. وفي بيان مشترك، قالت الدول إنها “اتفقت على ضرورة وجود إطار صناعي ومالي ملائم للمشاريع النووية”.

كما تضغط تسعة من هذه البلدان أيضًا على حساب “الهيدروجين منخفض الكربون” – الهيدروجين المنتج من الكهرباء النووية – نحو أهداف الطاقة المتجددة للاتحاد الأوروبي. ويقولون إنه يجب تشجيع الدول على استخدام الهيدروجين الذي يعتمد على الطاقة النووية وكذلك الهيدروجين القائم على الطاقة المتجددة، لأن كلاهما خال من ثاني أكسيد الكربون وبالتالي يمكن أن يساعد الدول على الإقلاع عن الوقود الأحفوري بشكل أسرع. قال بانييه روناتشر: “ما هو على المحك ليس معارضة الطاقة النووية والمتجددة، ما هو على المحك هو أن نأخذ في الاعتبار كل شيء يسمح لنا بأن نصبح محايدين للكربون وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2030”. لقد قدمنا بشكل جماعي مقترحات. وأضافت “يبدو لي أن هناك طريقة”.

وفي حديثها في مؤتمر صحفي يوم الثلاثاء، قالت مفوضة الاتحاد الأوروبي للطاقة إنها تأمل في التوصل إلى اتفاق بشأن توجيهات الطاقة المتجددة. “آمل حقًا أنه بعد عدة تجارب، ستكون هذه هي المرة الأخيرة. وقالت في إشارة إلى خطة التسوية للرئاسة السويدية “أرى استعدادًا من جانب المجلس لاختتام المحادثات”.

نظرًا للتوسع السريع في توليد الكهرباء من الطاقات المتجددة، لا يُتوقع حدوث زيادة حادة في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من صناعة الكهرباء العالمية في السنوات القليلة المقبلة. هذه إحدى الاستنتاجات الرئيسية لتقرير سوق الكهرباء لعام 2023 الصادر عن وكالة الطاقة الدولية (IEA). بحلول عام 2025، من المتوقع أن توفر الطاقة النووية ومصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح معًا طاقة كافية لتلبية أكثر من 90٪ من الزيادة في الطلب العالمي. وفقًا للمدير التنفيذي لوكالة الطاقة الدولية، فاتح بيرول ، “الخبر السار هو أن الطاقة المتجددة والطاقة النووية تتطوران بسرعة كافية لتلبية الطلب المتزايد تقريبًا”. يشير هذا إلى أن الانبعاثات من قطاع الكهرباء تقترب من الوصول إلى نقطة انعطاف. لكي يضمن العالم إمدادات كهربائية موثوقة مع تلبية الأهداف المناخية، يجب على الحكومات الآن تشجيع مصادر الطاقة منخفضة الكربون على النمو بشكل أسرع وخفض الانبعاثات.

تتوقع وكالة الطاقة الدولية زيادة الطلب العالمي على الكهرباء بنسبة 3٪ سنويًا بين عامي 2023 و2025 مقارنة بمعدل النمو في عام 2022. وفقًا للتقرير، من المرجح أن تمثل الصين وجنوب شرق آسيا والهند أكثر من 70 ٪ من هذه الزيادة. ومع ذلك، تريد الاقتصادات المتقدمة إنتاج المزيد من الطاقة وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري في أشياء مثل النقل والتدفئة. “بحلول عام 2025، ولأول مرة في التاريخ، ستشكل آسيا نصف استهلاك الكهرباء في العالم، حيث تمثل الصين ثلث ذلك … تشير التقديرات إلى أن الاستهلاك الإضافي للكهرباء على مدى السنوات الثلاث المقبلة سيكون قريبًا من ذلك مباراة ألمانيا والمملكة المتحدة معًا.

وفقًا لوكالة الطاقة الدولية، من المتوقع أن ترتفع الحصة العالمية للطاقة المتجددة في مزيج توليد الكهرباء من 29٪ إلى 35٪ بحلول عام 2025. نتيجة لذلك، سيتم توليد كهرباء أقل من الفحم والغاز، كما يقولون. هذا هو الحال أيضًا بالنسبة لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية من صناعة الكهرباء، والتي من المتوقع أن تبلغ ذروتها في عام 2025، على الرغم من أنها وصلت في عام 2022 إلى رقم قياسي يتجاوز 13.2 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون. وفقًا لوكالة الطاقة الدولية، ستولد الصين حوالي نصف الطاقة المتجددة الإضافية، يليها الاتحاد الأوروبي بنسبة 15٪. ووفقًا للتقرير، فإن هذا الاتجاه مدفوع بمزيد من الاستثمار الحكومي في الطاقة المتجددة كجزء من الجهود المبذولة لتحقيق الانتعاش الاقتصادي. سيخصص قانون خفض التضخم 370 مليار دولار لاستثمارات الطاقة النظيفة في الولايات المتحدة وحدها.

من المفترض أن إنتاج الطاقة النووية سيرتفع بنسبة 3.6٪ في المتوسط السنوي. من المتوقع أن يتعافى توليد الطاقة النووية في فرنسا بمجرد اكتمال الصيانة المخطط لها. وبحسب المقال، سيتم توصيل محطات طاقة إضافية، خاصة في آسيا، بالشبكة. تؤثر كارثة المناخ بشكل متزايد على العرض والطلب على الكهرباء. في عام 2022، عانت الصين والهند من موجات حرارة شديدة، وعانت أوروبا من أسوأ جفاف لها منذ 500 عام، وتعرضت الولايات المتحدة لعواصف شتوية مدمرة. “المزيد من كهربة التدفئة سيزيد من تأثير الظواهر الجوية على استهلاك الكهرباء، بينما ستستمر حصة الطاقة المتجددة المعتمدة على الطقس في مزيج التوليد في الزيادة. في مثل هذا السيناريو، سيكون من الضروري زيادة مرونة أنظمة الطاقة مع ضمان أمن الإمداد والمرونة، كما تحذر وكالة الطاقة الدولية. تم أخذ وجهة النظر هذه في دراسة “تمكين التحول الفعال للطاقة 2022 إصدار 2022” الصادرة عن المنتدى الاقتصادي العالمي، والتي تناقش كيف يمكن تحسين أمن الطاقة من خلال تنويع مزيج الطاقة باستخدام مجموعة متنوعة من المصادر منخفضة الكربون. وقال البيان إن “مصادر الطاقة المتجددة ناضجة ومتاحة للنشر السريع، مما يسمح للدول بتطوير أنظمة طاقة أكثر تنوعًا وموثوقية واستدامة”.

ستحاول شركات الوقود الأحفوري Total و Ineos و Wintershall DEA تخزين ملايين الأطنان من ثاني أكسيد الكربون في الحجر الرملي لخزانات النفط والغاز القديمة في بحر الشمال. قال وزير البيئة الدنماركي لارس أجارد: “هذه ليست مجرد خطوة نحو صناعة خضراء جديدة في بحر الشمال – إنها علامة فارقة في تحولنا الأخضر”. بادئ ذي بدء، ستقوم الشركات بتخزين ثاني أكسيد الكربون الذي تم التقاطه من مصادر صناعية مثل شركات الأسمنت والصلب ومحطات الطاقة. من خلال تعويض الانبعاثات، سيساعد هذا الدنمارك على الوصول إلى الصفر الصافي – عندما لا تنبعث منها غازات دفيئة أكثر مما تمتصه. تمول الحكومة أيضًا أبحاثًا في التقاط الهواء المباشر، حيث يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء بدلاً من المداخن. من الناحية النظرية، يمكن أن يؤدي هذا إلى انبعاثات سلبية. في ديسمبر، نقلت الحكومة الدنماركية هدفها الصافي الصفري من 2050 إلى 2045 وأضافت هدفًا جديدًا لخفض الانبعاثات بنسبة 110٪ بين عامي 1990 و2050.

قال ماتياس سودربيرغ، كبير مستشاري المناخ في مجموعة حملة DanChurchAid، “من منظور طويل، من الجيد أن تصبح الدنمارك سالبة الكربون. ستكون هناك حاجة إلى ذلك، للحفاظ على ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على مستوى مستدام. ومع ذلك، هذا نهج طويل الأجل، ويجب على الدنمارك الاستمرار في التركيز على كيفية تقليل الانبعاثات في السنوات القادمة “. الدنمارك لديها بعض من أعلى الانبعاثات التاريخية للفرد في العالم. تقود حكومتها حملة للدول لوقف إنتاج الوقود الأحفوري. تمول الحكومة أيضًا أبحاثًا في التقاط الهواء المباشر، حيث يتم امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء بدلاً من المداخن. من الناحية النظرية، يمكن أن يؤدي هذا إلى انبعاثات سلبية. في ديسمبر، نقلت الحكومة الدنماركية هدفها الصافي الصفري من 2050 إلى 2045 وأضافت هدفًا جديدًا لخفض الانبعاثات بنسبة 110٪ بين عامي 1990 و2050.

وفقًا للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC)، فإنه من الأكثر تكلفة تجنب الانبعاثات من خلال التقاط وتخزين ثاني أكسيد الكربون (CCS) بدلاً من الاستثمار في مصادر الطاقة المتجددة أو التحول إلى السيارات الكهربائية. لكن احتجاز الكربون وتخزينه هو وسيلة لتقليل الانبعاثات من القطاعات التي يصعب تنظيفها – مثل الصلب والأسمنت والمواد الكيميائية. في عام 2022، قالت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ إن تكاليف التقاط وتخزين طن من ثاني أكسيد الكربون تتراوح بين 50 و100 دولار. حتى مع هذا الثمن الباهظ، يعتقد بعض الأكاديميين أن الأمر يستحق ذلك. بينما تقول حكومة الولايات المتحدة حاليًا أن كل طن من ثاني أكسيد الكربون يسبب ضررًا يبلغ 51 دولارًا للمجتمع، فقد قدرت دراسة حديثة في مجلة Nature أن الرقم يبلغ حوالي 185 دولارًا من الأضرار التي لحقت بالمجتمع، مما يجعل الاستثمار في CCS قيمة مقابل المال مقارنة بعدم القيام بذلك.

نظرًا لأن شحن الغاز باهظ التكلفة، فإن تخزينه على اليابسة أرخص عمومًا ولكنه مثير للجدل من الناحية السياسية حيث من المرجح أن تعترض المجتمعات المحلية على خطوط الأنابيب والحفر. قال متحدث باسم شركة Ineos إن الشركة لم تعلن التكلفة التقديرية لتخزين ثاني أكسيد الكربون. وقال إن احتجاز الكربون وتخزينه كان في مرحلة مبكرة من التطوير وإن الشركة تعمل على خفض التكاليف. في ديسمبر 2020، خصصت الحكومة الدنماركية 197 مليون كرونة دانمركية (25 مليون دولار) لتطوير وإثبات تخزين ثاني أكسيد الكربون في بحر الشمال. تريد الحكومة أن تخزن المشاريع الثلاثة 13 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا اعتبارًا من عام 2030 فصاعدًا. وتقدر أن حقول نفط بحر الشمال المستنفدة يمكن أن تخزن 22 مليار طن إجمالاً، أي ما يعادل أكثر من 500 عام من انبعاثات الدنمارك الحالية. إن تكاليف استخراج ثاني أكسيد الكربون من الهواء، وليس من المدخنة، أعلى حتى من التكنولوجيا في مرحلة مبكرة. إنها أكثر تكلفة لأن الهواء أقل تلوثًا وبالتالي يلزم توفير المزيد من الطاقة لامتصاص نفس الكمية من ثاني أكسيد الكربون. قدر العلماء التكلفة بما يتراوح بين 60 دولارًا للطن و1000 دولار للطن، مع وجود أدلة أقل في النهاية الأرخص. مع ارتفاع درجة حرارة العالم بأكثر من 1.5 درجة مئوية، يتوقع علماء الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن إزالة الكربون من المرجح أن تكون ضرورية للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري، خاصة في النصف الثاني من القرن.

وفقًا لتقرير في Welt am Sonntag، تفكر الحكومة الألمانية في إمكانية إنشاء شركة تمتلك فيها الدولة حصة من أجل إدارة بناء شبكة هيدروجين وطنية كجزء من المسيرة نحو الحياد المناخي في بلد. وفقًا لمسودة مراجعات استراتيجية الهيدروجين الوطنية الألمانية التي اطلعت عليها الصحيفة، “من أجل ضمان التطوير المنسق […] لشبكة الهيدروجين والجدوى المالية لها، يجب تأسيسها،” شركة شبكة هيدروجين مع يتم تأسيس مشاركة من الدولة. ولم تتضمن الوثيقة أي معلومات تتعلق بحجم مساهمة الحكومة. وفقًا لما يكتبه ويلت، في المستقبل غير البعيد، ستشتري الشركة الجديدة كلاً من خطوط الأنابيب الحالية لنقل الهيدروجين وخطوط أنابيب الغاز الطبيعي التي سيتم تعديلها لحمل الهيدروجين. وفقًا لمسودة الوثيقة، فإن شركة خطوط الأنابيب ستنفذ التخطيط والتنفيذ السريع لشبكة على مستوى ألمانيا لنقل الهيدروجين في عام 2030.

من المفترض أن تتم مراجعة الإستراتيجية الوطنية للهيدروجين كل ثلاث سنوات، ولكن نظرًا لحدوث تغيير في الحكومة وأزمة طاقة منذ تقديمها لأول مرة، فإن وزارة الاقتصاد تعيد تقييم الاستراتيجية قبل الجدول الزمني والتخطيط للاستراتيجية الجديدة لتكون كذلك. المعتمدة في يناير 2023. سيؤدي ذلك إلى تحديث العدد الإجمالي لمراجعات الاستراتيجية. يشمل التجديد أيضًا مقترحات لخطوط أنابيب وطنية إضافية، ومفاهيم جديدة لتخزين الهيدروجين، وطرق الاستيراد، والبنية التحتية الدولية للهيدروجين. برز إنتاج الهيدروجين من خلال استخدام مصادر الطاقة المتجددة، التي تُعرف أحيانًا باسم “الهيدروجين الأخضر”، كوقود حيوي في الجهود المبذولة لتلبية طموحات المناخ الخالية من الصفر.

وفقًا لتقرير في صحيفة المرآة اليومية الخلفية، تخطط وزارة الاقتصاد الألمانية (BMWK) لمراجعة إستراتيجيتها الوطنية للهيدروجين قبل الموعد المحدد من أجل ترسيخ الأهداف لمضاعفة قدرة التحليل الكهربائي في البلاد بحلول عام 2030. هذه القدرة مطلوبة من أجل قسّم الماء إلى هيدروجين وأكسجين. وبحسب مسودة اطلعت عليها الصحيفة، تعتزم وزارة الاقتصاد تعزيز هدف بناء محطات توليد بقدرة إجمالية قدرها 10 جيجاوات بحلول عام 2030، كما جاء في اتفاق الائتلاف الحكومي. تم إدخال هذا الهدف في الاستراتيجية التي تم تقديمها في عام 2020. وفقًا للتقارير الواردة في خلفية تاجشبيجل، ستأخذ الخطة المجددة في الاعتبار الهيدروجين الأزرق، وهو H2 الناتج من الغاز الطبيعي مع الكربون الذي تم جمعه خلال عملية الإنتاج. وفقًا للاستراتيجية، “سيحتاج الهيدروجين الأزرق أيضًا إلى الدعم والاستيراد” طوال فترة الانتقال.

من المفترض أن تتم مراجعة الإستراتيجية الوطنية للهيدروجين كل ثلاث سنوات، ولكن نظرًا لحدوث تغيير في الحكومة وأزمة طاقة منذ تقديمها لأول مرة، فإن وزارة الاقتصاد تعيد تقييم الاستراتيجية قبل الجدول الزمني والتخطيط للاستراتيجية الجديدة لتكون كذلك. المعتمدة في يناير 2023. سيؤدي ذلك إلى تحديث العدد الإجمالي لمراجعات الاستراتيجية. تحتوي إعادة التصميم أيضًا على خطط لخطوط أنابيب وطنية إضافية، ومفاهيم لتخزين الهيدروجين، وطرق الاستيراد، والبنية التحتية الدولية لإنتاج الهيدروجين وتوزيعه. برز إنتاج الهيدروجين من خلال استخدام مصادر الطاقة المتجددة، التي تُعرف أحيانًا باسم “الهيدروجين الأخضر”، كوقود حيوي في الجهود المبذولة لتلبية طموحات المناخ الخالية من الصفر. يتمتع الغاز المحايد مناخيًا بفرصة جيدة ليصبح التكنولوجيا المفضلة لصناعات إزالة الكربون التي يكون من الصعب للغاية تقليل الانبعاثات فيها، مثل قطاع الصناعات الثقيلة وصناعة الطيران.

تمكّن فريق البحث العلمي بجامعة السلطان قابوس في سلطنة عمان من إنتاج 100 لتر من وقود الديزل الحيوي المستخلَص من نوى التمر. جاء ذلك ضمن مشروع بحثي موّلته شركة تنمية نفط عمان، في سعيها لتحقيق الحياد الكربوني عن طريق إنتاج الوقود الحيوي. ويُعَد المشروع البحثي أحد مشروعات منصة “إيجاد” في سلطنة عمان، وهي منصة إلكترونية تهدف إلى التعاون بين القطاعين الصناعي والأكاديمي البحثي في السلطنة في مجال الطاقة، تحت مظلة معهد تكامل التقنيات المتقدمة التابع لمجلس البحث العلمي. وأُخضع الديزل الحيوي المنتج لاختبارات في مختبر دولي معتمد في المملكة المتحدة، كما أعلنت شركة تنمية نفط عمان نجاحها في اختبار هذا الوقود على مولد يعمل بالديزل من صنع شركة أجريكو في ساحة الجامعة؛ للتحقق من أدائه وكمية ثاني أكسيد الكربون المخفضة جرّاء استخدامه.

تجارب سابقة
في يوليو/تموز 2020 أجرى فريق بحثي من كلية العلوم في الجامعة العديد من الأبحاث والتجارب العلمية في مجال رفع الإنتاج المختبري للديزل الحيوي “البايوديزل” والبحث عن منتجات ثانوية من العملية لرفع الجدوى الاقتصادية للمشروع. واستخلص الفريق الزيت من نوى التمر الذي يُحوّل لاحقًا بعد معالجته كيميائيًا إلى وقود ديزل و”جليسيرول”، وفي إطار موازٍ تُعالج مادة “الجليسيرول” وتحويلها إلى مادة ثانوية تستخدم في تحسين خصائص الديزل. وتأتي هذه الأبحاث ضمن سعي العالم نحو استخدام الوقود الحيوي، وهو الوقود المصنع والمستخلص من مواد حيوية من أصل نباتي أو حيواني أو من الميكروبات والطحالب بصفته بديلًا عن الوقود الأحفوري. وأكدت الأستاذة في كلية العلوم بجامعة السلطان قابوس الدكتورة لمياء الحاج -إحدى المشاركات في البحث-، أهمية الوقود الحيوي، موضحة أنه يُسهم في 3 مجالات أساسية، وهي: بيئية كونه طاقة متجددة، واقتصادية من ناحية تنوع مصادر الدخل، واستغلال المصادر، وإيجاد الوظائف، وثالثًا من ناحية استراتيجية كونه يقلل من الاعتماد على الوقود الأحفوري وتأمين الطاقة. وأضافت: “ومن أجل المحافظة على البيئة وعدم ترك بقايا نوى التمر بعد استخلاص الزيت منها، ستُحوّل إلى أوعية صديقة للبيئة بديلة عن البلاستيك”.

الديزل الحيوي
يقول مستشار تحرير منصة الطاقة المتخصصة الدكتور أنس الحجي -في كتابه “مفاهيم الطاقة”-، إن الديزل الحيوي يختلف عن الديزل النفطي في أنه يُستخرج من النباتات المعروفة بإنتاجها للزيوت مثل: الصويا والقنب والقطن والفستق والنخيل، أو من الشحوم الحيوانية؛ الأمر الذي يجعل لونه يختلف حسب مصدره، ويتراوح بين لون ذهبي إلى بني غامق. ويضيف أن هذا النوع من الديزل يُستخدم في المحركات وعمليات التسخين والتدفئة، مثله مثل الديزل النفطي، ورغم أنه يمكن استخدامه في عدّة أنواع من السيارات، فإن الشائع في أوروبا وأميركا هو مزجه مع الديزل المعدني بنسب تختلف من مكان إلى آخر. ويوضح أن الحصول على الديزل الحيوي يتم عن طريق عملية كيماوية تسمى “الأسترة”، يجري فيها مزج الزيوت النباتية بموادّ كحولية، مثل: الميثانول أو الإيثانول، ومواد محفّزة، مثل: الصوديوم الهيدروكسايد، الذي يسبّب تفاعلًا كيماويًا ينتج عنه الديزل الحيوي، ومادة أخرى هي الغليسيرين. ومن أهم ميزات الديزل الحيوي مقارنة بالديزل النفطي -بحسب الدكتور أنس الحجي- أنه يتحلل بسهولة، وغير سامّ، ويُنتج عند حرقه غازات أقلّ من الديزل النفطي، كما أنه يعطي عمرًا أطول للمحرّكات.

كشفت السعودية تفاصيل أكبر مزاد من نوعه في العالم لتداول ائتمان الكربون، الذي نُظِّم خلال فعاليات مؤتمر مبادرة مستقبل الاستثمار. وأعلن صندوق الاستثمارات العامة، اليوم الأربعاء 26 أكتوبر/تشرين الأول (2022)، نتائج المشاركين في مزاد مبادرة السوق الطوعية لتداول ائتمانات الكربون عن نجاح تداول 1.4 مليون طن من الائتمان الكربوني بالمزاد الأكبر من نوعه على مستوى العالم. جرت مراسم أكبر مزاد لتداول ائتمانات الكربون خلال فعاليات اليوم الأول من أعمال مؤتمر مبادرة مستقبل الاستثمار في دورته السادسة، الذي تستضيفه العاصمة السعودية الرياض.

تفاصيل المزاد
شهد المزاد مشاركة 15 كيانًا وطنيًا وإقليميًا رائدًا في المنطقة، وقام نائب المحافظ رئيس الإدارة العامة لاستثمارات الشرق الأوسط وشمال أفريقيا في صندوق الاستثمارات العامة، يزيد الحميّد، بتقديم شهادات للمشاركين في المزاد. وقامت كل من أرامكو السعودية وشركة العليان المالية وشركة التعدين العربية السعودية (معادن) بشراء أكبر عدد من وحدات ائتمانات الكربون في المزاد. وشملت قائمة المشاركين الآخرين البنك الأهلي السعودي، والخطوط السعودية، والشركة السعودية للصناعات الأساسية (سابك)، والمؤسسة الدولية الإسلامية لتمويل التجارة، وإينووا التابعة لنيوم، ومصرف الخليج الدولي، وشركة إسمنت ينبع، وشركة أكوا باور، وشركة رياضة المحركات السعودية، وشركة مجموعة الزامل القابضة، إضافة إلى شركة عبد اللطيف جميل، والشركة السعودية للجولف.

الحياد الكربوني
تتوافق شهادات ائتمانات الكربون المقدمة خلال المزاد مع معايير “كورسيا” المسجلة في برنامج “فيرا” التي تساعد بتمكين الشركات من المساهمة في الوصول إلى الحياد الكربوني، بالإضافة إلى ضمان شراء أرصدة الكربون لتخفيض الانبعاثات الكربونية في سلاسل القيمة. ولمبادرة السوق الطوعية لتداول الائتمان الكربوني دور مهم بتعزيز جهود صندوق الاستثمارات العامة في دعم مبادرات المملكة لتعزيز الاستثمار والابتكار لمواجهة تأثير التغير المناخي، وتحقيق الحياد الكربوني في السعودية، بحلول عام 2060.

إسهامات صندوق الاستثمارات السعودي
يقوم صندوق الاستثمارات السعودي بدور أساس في دعم جهود المملكة لمواجهة تحديات تغيّر المناخ بصفته محركًا للتنمية والتنويع الاقتصادي في المملكة. وتعدّ مبادرة السوق الطوعية لتداول ائتمانات الكربون استمرارًا لمبادرات الصندوق في هذا المجال، من بينها إعلان صندوق الاستثمارات العامة إتمام طرح أول سندات دولية خضراء بقيمة 3 مليارات دولار، وبرنامج الطاقة المتجددة لصندوق الاستثمارات العامة، والذي يتضمن تطوير 70% من قدرة توليد الطاقة المتجددة في السعودية بحلول عام 2030، بما ينسجم مع أهداف رؤية المملكة الطموحة.