لندن ـ لا شك في أنه بحلول عام 2100، سيستمتع العالم بالطاقة الرخيصة الخالية من الكربون. سوف يقتصر الفحم على المتاحف، وسيتم تقليل استخدام النفط والغاز بشكل كبير. التقدم التكنولوجي يجعل ذلك أمرا لا مفر منه ، حتى لو لم تساعده سياسة الحكومة. ولكن لمنع التغير المناخي المحتمل للكوارث ، يجب تحقيق اقتصاد عالمي خالٍ من الكربون بحلول منتصف القرن. هذا ممكن أيضًا، ولكن فقط من خلال الرؤية الإستراتيجية والدعم السياسي القوي.
ستهيمن الكهرباء على نظام الطاقة العالمي في المستقبل. في الوقت الحالي، تمثل 20٪ فقط من الطلب النهائي على الطاقة ، مع استمرار استخدام الوقود الأحفوري بشكل مباشر في النقل والتدفئة والصناعات الثقيلة. لكن معظم الأنشطة الاقتصادية يمكن تشغيلها بالكهرباء، وسيكون الكثير منها أكثر كفاءة بمجرد إمدادها بالكهرباء.
على سبيل المثال، تقوم محركات الاحتراق الداخلي عادة بتحويل 60-80٪ من إجمالي الطاقة التي تستخدمها إلى حرارة مهدرة، و 20-40٪ فقط إلى طاقة حركية لقيادة السيارة. بالمقابل، تعد المحركات الكهربائية أكثر كفاءة بنسبة 90٪. علاوة على ذلك، فهي أبسط من ذلك بكثير لإنتاج أنه في غضون خمس سنوات فإن وفورات في التكاليف على المحركات ستعوض تكلفة البطاريات، مما يجعل السيارات الكهربائية أرخص من سيارات الديزل أو البنزين. وبالمثل، يمكن لمضخات التسخين الكهربائية توفير أكثر من ثلاثة كيلو واط / ساعة من التدفئة المنزلية مقابل كيلو واط واحد فقط من مدخلات الطاقة ؛ لا يمكن لأي غلاية غاز توصيل أكثر من 0.9 كيلو واط في الساعة لنفس المدخلات.
على الرغم من أن المحركات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات ستلعب دورًا متزايدًا في الطيران والشحن على المدى القصير، إلا أن البطاريات ستكون ثقيلة جدًا بحيث لا تتمكن من تشغيل الرحلات الطويلة أو الشحن العابر للقارات لعدة عقود حتى الآن. لكن محركات السفن يمكن أن تحرق الأمونيا بدلاً من زيت الوقود - ويمكن أن تكون الأمونيا وقودًا خالٍ من الكربون إذا كانت مصنوعة من الهيدروجين الناتج عن الماء الكهربائي ، باستخدام الكهرباء المولدة من مصادر متجددة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تصنيع وقود الطائرات النفاثة الاصطناعية من الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون المستخرج من الهواء. سوف يلعب الهيدروجين، سواء تم استخدامه كوقود أو كمدخل كيميائي رئيسي، دورًا رئيسيًا في إزالة الكربون عن القطاعات الصناعية الثقيلة مثل الصلب والمواد الكيميائية.
علاوة على ذلك، فإن مثل هذه الكهرباء الواسعة النطاق ستوفر فوائد بيئية هائلة، حيث تقضي على التلوث، والضوضاء، والحرارة غير المرغوب فيها أو الضائعة الناتجة حتما عن طريق حرق الوقود الأحفوري في المركبات، ومراجل الغاز، والعمليات الصناعية.
يتطلب بناء هذا الاقتصاد تزويدًا عالميًا سنويًا بالكهرباء يبلغ حوالي 90،000 تيراوات / ساعة ، مقارنةً ب 23000 تيراوات ساعة اليوم ؛ يجب توليد كل ذلك بطريقة خالية من الكربون. لكن هذا الهدف، أيضًا، لا يمكن بلوغه. كل يوم، تشع الشمس إلى الأرض ما يكفي من الطاقة لتغطية طاقة الإنسان اليومية التي تحتاج إلى 8000 مرة، ويمكننا توفير 90،000 تيراواط ساعة من الكهرباء الشمسية باستخدام أقل من 1.5 ٪ من سطح الأرض (أو أقل من 0.5 ٪ إذا كان سطح الماء يمكن أن يكون تستخدم كذلك). انخفضت تكاليف الطاقة الشمسية بنسبة 85 ٪ في السنوات العشر الأخيرة، وفي العديد من المواقع تكون الطاقة الشمسية أرخص بالفعل من الفحم؛ بحلول منتصف القرن، ستصبح أرخص.
At a time when democracy is under threat, there is an urgent need for incisive, informed analysis of the issues and questions driving the news – just what PS has always provided. Subscribe now and save $50 on a new subscription.
Subscribe Now
وانخفضت تكاليف طاقة الرياح بسرعة، وقد يكون الاندماج النووي تكنولوجيا قابلة للتطبيق تجاريًا خلال عقدين من الزمن. كما تدنت تكاليف البطارية بأكثر من 80٪ منذ عام 2010، ومن المرجح أن تزيد أكثر من النصف بحلول عام 2030، في حين يشير تقرير حديث إلى أن تكاليف التحليل الكهربائي سوف "تنخفض" على الأرجح. علاوة على ذلك، هناك مجموعة واسعة من تخزين الطاقة والطلب عليها. تعد تقنيات الإدارة بالإجابة على السؤال الرئيسي لأنظمة الطاقة المتجددة: ماذا تفعل عندما لا تشرق الشمس ولا تهب الرياح.
هذه التطورات تجعل من الحتمي أنه بحلول عام 2100 سيكون العالم مزودًا بكميات كبيرة من الطاقة الرخيصة والنظيفة تمامًا. لكن ليس من المحتم أن نتجنب التغير المناخي الكارثي. لا يزال استخدام الوقود الأحفوري في ازدياد، و يسير الاحترار العالمي حاليًا على الطريق الصحيح للوصول إلى 3 درجات مئوية فوق مستويات ما قبل الصناعة بحلول عام 2100، وهو ما يتجاوز هدفًا بدرجة تقل عن 2 درجة مئوية وفقًا لاتفاق باريس للمناخ. وعلى الرغم من انخفاض تكاليف الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، إلا أننا نحتاج إلى زيادة السعة بمعدل يتراوح بين 3 و 4 أضعاف المعدل الحالي لنحصل على فرصة ممكنة لإنتاج 90 ألف تيراواط ساعة من الكهرباء النظيفة بحلول عام 2050.
تكلفة الاقتصاد الكلي لمثل هذا الجهد ليست مرهقة على الإطلاق: إجمالي الاستثمار الإضافي اللازم لبناء اقتصاد خالٍ من الكربون بحلول عام 2050 يصل إلى حوالي 1-1.5٪ من الناتج المحلي الإجمالي العالمي سنويًا. لكن التسارع المطلوب لن يحدث بدون سياسات حكومية قوية.
يجب أن تبدأ مثل هذه السياسات من خلال إدراك أن كهربة الكهرباء النظيفة الضخمة، بالإضافة إلى استخدام الهيدروجين على نطاق واسع، هي السبيل الوحيد إلى ازدهار الكربون الصفري. ينبغي للحكومات أن تضع أهدافًا صعبة لزيادة الطاقة المتجددة (وفي بعض الحالات الطاقة النووية)، مع استخدام المزادات لتأمين تسليم القطاع الخاص بأقل تكلفة مناسبة. يجب أن تهدف استراتيجيات النقل على الطرق إلى التخلص من محركات الاحتراق الداخلي تمامًا من طرقنا بحلول عام 2050 على أبعد تقدير: سيتطلب هذا حظر بيع سيارات الاحتراق الداخلي الجديدة في وقت أقرب بكثير. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر تسعير الكربون ضروريًا لجعل عملية إزالة الكربون الصناعي اقتصادية. أخيرًا، يجب على الحكومات دعم التكنولوجيات الجديدة من خلال دعم النشر الأولي من النوع الذي ساعد على تقليل تكاليف تكنولوجيا الطاقة الشمسية الضوئية وتوربينات الرياح والبطاريات بسرعة.
مع هذه السياسات، يمكن للعالم أن يبني اقتصادًا خالٍ من الكربون بسرعة كافية للحد من تغير المناخ إلى قدر يمكن التحكم فيه. لكن بدون التدابير الصحيحة، سيفوت الأوان على اقتصاد بدون كربون.
To have unlimited access to our content including in-depth commentaries, book reviews, exclusive interviews, PS OnPoint and PS The Big Picture, please subscribe
At the end of a year of domestic and international upheaval, Project Syndicate commentators share their favorite books from the past 12 months. Covering a wide array of genres and disciplines, this year’s picks provide fresh perspectives on the defining challenges of our time and how to confront them.
ask Project Syndicate contributors to select the books that resonated with them the most over the past year.
لندن ـ لا شك في أنه بحلول عام 2100، سيستمتع العالم بالطاقة الرخيصة الخالية من الكربون. سوف يقتصر الفحم على المتاحف، وسيتم تقليل استخدام النفط والغاز بشكل كبير. التقدم التكنولوجي يجعل ذلك أمرا لا مفر منه ، حتى لو لم تساعده سياسة الحكومة. ولكن لمنع التغير المناخي المحتمل للكوارث ، يجب تحقيق اقتصاد عالمي خالٍ من الكربون بحلول منتصف القرن. هذا ممكن أيضًا، ولكن فقط من خلال الرؤية الإستراتيجية والدعم السياسي القوي.
ستهيمن الكهرباء على نظام الطاقة العالمي في المستقبل. في الوقت الحالي، تمثل 20٪ فقط من الطلب النهائي على الطاقة ، مع استمرار استخدام الوقود الأحفوري بشكل مباشر في النقل والتدفئة والصناعات الثقيلة. لكن معظم الأنشطة الاقتصادية يمكن تشغيلها بالكهرباء، وسيكون الكثير منها أكثر كفاءة بمجرد إمدادها بالكهرباء.
على سبيل المثال، تقوم محركات الاحتراق الداخلي عادة بتحويل 60-80٪ من إجمالي الطاقة التي تستخدمها إلى حرارة مهدرة، و 20-40٪ فقط إلى طاقة حركية لقيادة السيارة. بالمقابل، تعد المحركات الكهربائية أكثر كفاءة بنسبة 90٪. علاوة على ذلك، فهي أبسط من ذلك بكثير لإنتاج أنه في غضون خمس سنوات فإن وفورات في التكاليف على المحركات ستعوض تكلفة البطاريات، مما يجعل السيارات الكهربائية أرخص من سيارات الديزل أو البنزين. وبالمثل، يمكن لمضخات التسخين الكهربائية توفير أكثر من ثلاثة كيلو واط / ساعة من التدفئة المنزلية مقابل كيلو واط واحد فقط من مدخلات الطاقة ؛ لا يمكن لأي غلاية غاز توصيل أكثر من 0.9 كيلو واط في الساعة لنفس المدخلات.
على الرغم من أن المحركات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات ستلعب دورًا متزايدًا في الطيران والشحن على المدى القصير، إلا أن البطاريات ستكون ثقيلة جدًا بحيث لا تتمكن من تشغيل الرحلات الطويلة أو الشحن العابر للقارات لعدة عقود حتى الآن. لكن محركات السفن يمكن أن تحرق الأمونيا بدلاً من زيت الوقود - ويمكن أن تكون الأمونيا وقودًا خالٍ من الكربون إذا كانت مصنوعة من الهيدروجين الناتج عن الماء الكهربائي ، باستخدام الكهرباء المولدة من مصادر متجددة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تصنيع وقود الطائرات النفاثة الاصطناعية من الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون المستخرج من الهواء. سوف يلعب الهيدروجين، سواء تم استخدامه كوقود أو كمدخل كيميائي رئيسي، دورًا رئيسيًا في إزالة الكربون عن القطاعات الصناعية الثقيلة مثل الصلب والمواد الكيميائية.
علاوة على ذلك، فإن مثل هذه الكهرباء الواسعة النطاق ستوفر فوائد بيئية هائلة، حيث تقضي على التلوث، والضوضاء، والحرارة غير المرغوب فيها أو الضائعة الناتجة حتما عن طريق حرق الوقود الأحفوري في المركبات، ومراجل الغاز، والعمليات الصناعية.
يتطلب بناء هذا الاقتصاد تزويدًا عالميًا سنويًا بالكهرباء يبلغ حوالي 90،000 تيراوات / ساعة ، مقارنةً ب 23000 تيراوات ساعة اليوم ؛ يجب توليد كل ذلك بطريقة خالية من الكربون. لكن هذا الهدف، أيضًا، لا يمكن بلوغه. كل يوم، تشع الشمس إلى الأرض ما يكفي من الطاقة لتغطية طاقة الإنسان اليومية التي تحتاج إلى 8000 مرة، ويمكننا توفير 90،000 تيراواط ساعة من الكهرباء الشمسية باستخدام أقل من 1.5 ٪ من سطح الأرض (أو أقل من 0.5 ٪ إذا كان سطح الماء يمكن أن يكون تستخدم كذلك). انخفضت تكاليف الطاقة الشمسية بنسبة 85 ٪ في السنوات العشر الأخيرة، وفي العديد من المواقع تكون الطاقة الشمسية أرخص بالفعل من الفحم؛ بحلول منتصف القرن، ستصبح أرخص.
HOLIDAY SALE: PS for less than $0.7 per week
At a time when democracy is under threat, there is an urgent need for incisive, informed analysis of the issues and questions driving the news – just what PS has always provided. Subscribe now and save $50 on a new subscription.
Subscribe Now
وانخفضت تكاليف طاقة الرياح بسرعة، وقد يكون الاندماج النووي تكنولوجيا قابلة للتطبيق تجاريًا خلال عقدين من الزمن. كما تدنت تكاليف البطارية بأكثر من 80٪ منذ عام 2010، ومن المرجح أن تزيد أكثر من النصف بحلول عام 2030، في حين يشير تقرير حديث إلى أن تكاليف التحليل الكهربائي سوف "تنخفض" على الأرجح. علاوة على ذلك، هناك مجموعة واسعة من تخزين الطاقة والطلب عليها. تعد تقنيات الإدارة بالإجابة على السؤال الرئيسي لأنظمة الطاقة المتجددة: ماذا تفعل عندما لا تشرق الشمس ولا تهب الرياح.
هذه التطورات تجعل من الحتمي أنه بحلول عام 2100 سيكون العالم مزودًا بكميات كبيرة من الطاقة الرخيصة والنظيفة تمامًا. لكن ليس من المحتم أن نتجنب التغير المناخي الكارثي. لا يزال استخدام الوقود الأحفوري في ازدياد، و يسير الاحترار العالمي حاليًا على الطريق الصحيح للوصول إلى 3 درجات مئوية فوق مستويات ما قبل الصناعة بحلول عام 2100، وهو ما يتجاوز هدفًا بدرجة تقل عن 2 درجة مئوية وفقًا لاتفاق باريس للمناخ. وعلى الرغم من انخفاض تكاليف الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، إلا أننا نحتاج إلى زيادة السعة بمعدل يتراوح بين 3 و 4 أضعاف المعدل الحالي لنحصل على فرصة ممكنة لإنتاج 90 ألف تيراواط ساعة من الكهرباء النظيفة بحلول عام 2050.
تكلفة الاقتصاد الكلي لمثل هذا الجهد ليست مرهقة على الإطلاق: إجمالي الاستثمار الإضافي اللازم لبناء اقتصاد خالٍ من الكربون بحلول عام 2050 يصل إلى حوالي 1-1.5٪ من الناتج المحلي الإجمالي العالمي سنويًا. لكن التسارع المطلوب لن يحدث بدون سياسات حكومية قوية.
يجب أن تبدأ مثل هذه السياسات من خلال إدراك أن كهربة الكهرباء النظيفة الضخمة، بالإضافة إلى استخدام الهيدروجين على نطاق واسع، هي السبيل الوحيد إلى ازدهار الكربون الصفري. ينبغي للحكومات أن تضع أهدافًا صعبة لزيادة الطاقة المتجددة (وفي بعض الحالات الطاقة النووية)، مع استخدام المزادات لتأمين تسليم القطاع الخاص بأقل تكلفة مناسبة. يجب أن تهدف استراتيجيات النقل على الطرق إلى التخلص من محركات الاحتراق الداخلي تمامًا من طرقنا بحلول عام 2050 على أبعد تقدير: سيتطلب هذا حظر بيع سيارات الاحتراق الداخلي الجديدة في وقت أقرب بكثير. بالإضافة إلى ذلك، يعتبر تسعير الكربون ضروريًا لجعل عملية إزالة الكربون الصناعي اقتصادية. أخيرًا، يجب على الحكومات دعم التكنولوجيات الجديدة من خلال دعم النشر الأولي من النوع الذي ساعد على تقليل تكاليف تكنولوجيا الطاقة الشمسية الضوئية وتوربينات الرياح والبطاريات بسرعة.
مع هذه السياسات، يمكن للعالم أن يبني اقتصادًا خالٍ من الكربون بسرعة كافية للحد من تغير المناخ إلى قدر يمكن التحكم فيه. لكن بدون التدابير الصحيحة، سيفوت الأوان على اقتصاد بدون كربون.