التقنيات الناشئة الصديقة للمناخ لقطاع الطاقة

يتمتحديدتقنياتالطاقةالناشئةالتيتحتاجإلىتطويرسريعلاختبارجدواهاالاستثماريةطويلةالأجل。

الهدفهوالحدمنانبعاثاتغازاتالاحتباسالحراريوقطاعالطاقةحيثأنأكبرمساهمفيصميمالجهودمعمجموعةواسعةمنتقنياتإزالةالكربونبناءًعلىطلبها。

يتمالآنتسويقالتقنياتالأساسيةمثلطاقةالرياحوالطاقةالشمسيةعلىنطاقواسعولكنتقنياتالطاقةالنظيفةالجديدةفيطورالتطويروالظهورباستمرار。بالنظرإلىالالتزاماتبالوفاءباتفاقيةباريسوالضغطمنأجلإخراجالتقنيات،فإنالسؤالهوأيمنهؤلاءالناشئينيحتاجإلىالتركيزعلىالبحثوالتطويرلتحديدإمكاناتالاستثمارطويلةالأجل。

معأخذذلكفيالاعتبار،حددتاللجنةالتنفيذيةللتكنولوجياالتابعةلاتفاقيةالأممالمتحدةالإطاريةبشأنتغيرالمناخ(UNFCCC)ستتقنياتناشئةمنالمحتملأنتوفرفوائدعلىنطاقعالميوتقولإنهابحاجةإلىطرحهافيالسوقفيأقربوقتممكن。

هذه على النحو التالي。
تقنيات إمداد الطاقة الأولية
تقولاللجنةإنالطاقةالشمسيةالكهروضوئيةالعائمةليستتقنيةجديدة،ولكنيتمالجمعبينتقنياتمستوىالاستعدادللتكنولوجياالعاليةالتجاريةبالكاملبطرقجديدة。ومنالأمثلةعلىذلكالقواربالراسيةذاتالقاعالمسطحوأنظمةالطاقةالشمسيةالكهروضوئية،بمافيذلكالألواحوناقلالحركةوالمحولات。

تمتالإشارةإلىفئتينمنالفرص،أيعندمايكونالحقلالشمسيالعائمقائمًابذاتهوعندمايتمتعديلهأوبناؤهبمنشأةكهرومائيةكمركبهجين。يمكنأيضًاتصميمالطاقةالشمسيةالعائمةللتتبعبتكلفةإضافيةمحدودةولكنمايصلإلى25٪زيادةإضافيةفيالطاقة。
توفرالرياحالعائمةإمكانيةاستغلالمواردطاقةالرياحالموجودةفيالمياهالأعمقبكثيرمنأبراجالرياحالبحريةالثابتة،والتيتكونعادةًفيالمياهبعمق50مترًاأوأقل،وفيالمناطقالقريبةمنقاعالبحارالعميقةالساحلية。يتمثلالتحديالرئيسيفينظامالتثبيت،حيثيتلقىنوعانرئيسيانمنالتصميماتاستثمارات،إماغاطسةأومثبتةفيقاعالبحرمعكلمنالإيجابياتوالسلبيات。

تقولاللجنةإنتصميماتالرياحالعائمةفيمجموعةمتنوعةمنمستوياتالاستعدادالتكنولوجي،معوجودتوربيناتذاتمحورأفقيعائمأكثرتقدمًامنتوربيناتالمحورالرأسي。
التكنولوجياتالتمكينية
يعتبرالهيدروجينالأخضرموضوعاليومإلىحدكبيرمعوجودفرصلاستخدامهفيالتدفئةوفيالصناعةوكوقود。ومعذلك،فإنكيفيةصنعالهيدروجين،معذلك،أمربالغالأهميةلتأثيرانبعاثاته،يلاحظ侦探。

تعتمدالتكاليفعلىعاملين——عاملالكهرباءوالأهممنذلكعاملالمحللالكهربائي،والذييجبأنيكونمدفوعًاباقتصادياتالحجم。

بطارياتالجيلالتاليخلفالعدادوالتخزينعلىنطاقالمرافقمثلمعدنالليثيومالصلبتظهرتحسيناتكبيرةغيرهامشيةعلىتكنولوجياالبطارياتالحاليةمنحيثكثافةالطاقةومتانةالبطاريةوالسلامة،معتمكينأوقاتشحنأسرع،تقولاللجنة。

إذاكانبالإمكانتوسيعنطاقالإنتاجبنجاح،فقديكوناستخدامهاتحويليًا،لاسيمابالنسبةلسوقالسيارات،حيثمنالمحتملأنيُمكّنمنتطويرمركباتكهربائيةببطارياتذاتأعمارونطاقاتقيادةمماثلةللمركباتالتقليديةالحالية。

يمكنتوفيرتخزينالطاقةالحراريةللتدفئةأوالتبريدبالعديدمنالموادالمختلفةبقدراتوتكاليفحراريةمختلفة،ومنالمرجحأنتكونأكبرمساهمةلهافيالمبانيوالصناعاتالخفيفة،وفقًاللجنة。

يمكنأنيكونلأنظمةالطاقةالحراريةالسكنيةتأثيركبيرجدًافيالمناطقالباردةوالمنخفضةالرطوبةحيثتكونالمضخاتالحراريةأقلفعالية،فيحينأنهناكمجالًارئيسيًاآخرللبحثالمستقبلييتمثلفي”سلاسلالتبريد”فيالبلدانالناميةوالصناعيةحديثًا。

تعدالمضخاتالحراريةتقنيةراسخة،ولكنهاأيضًاتقنيةتستمرفيهاالابتكاراتفيمجالاتمثلالمبرداتالمحسنةوالضواغطوالمبادلاتالحراريةوأنظمةالتحكملتحقيقمكاسبفيالأداءوالكفاءة。

تشيرالدراساتباستمرارإلىأنالمضخاتالحرارية،التيتعملبالكهرباءمنخفضةغازاتالاحتباسالحراري،هياستراتيجيةأساسيةلاحتياجاتالتدفئةوالتبريد،كماتقولاللجنة。

التقنيات الناشئة الأخرى
التقنياتالأخرىالتيتمتمراجعتهاهيالرياحالمحمولةجواًوأنظمةتحويلالطاقةالحراريةللموجاتالبحريةوالمدوالجزروالمحيطات،والتيقدتكونحاسمةلجهودبعضالبلدانأوالمناطقالفرعية،ولكنحتىيتمالتغلبعلىتحدياتحالةالأعمالوالهندسةمنغيرالمرجحأنتوفرفوائدعلىالنطاقالعالمي،وتعليقاتاللجنة。

هناكتقنيةناشئةأخرىذاتأهميةوهيالطاقةالحيويةمعاحتجازالكربونوتخزينه،والتيتتخطىمرحلةالعرضالتوضيحينحوالانتشارالتجاريالمحدود。نظرًاللتكاليفالمرتفعةنسبيًامقارنةبخياراتالتخفيفالأخرى،يجبأنيكونالاستيعابمدفوعًابشكلأساسيبمبادراتسياسةالمناخ،معانتشارواسعالنطاقفيالعالمالحقيقييحتملأنيشملمزيجًامنأنواعالوقودالمختلفة،ونهجاحتجازثانيأكسيدالكربونوتخزينهوالصناعاتالمستهدفة。

بقلم جوناثان سبنسر جونز