3 نوامبر 2023 -نوشته کینا ترول و جفری برگتورسون، گفتگو-اعتبار: Unsplash/CC0 دامنه عمومی
از آنجایی که کشورهای سراسر جهان با چالش های دور شدن از نفت برای جلوگیری از بدترین اثرات تغییرات آب و هوایی روبرو هستند، کانادا در موقعیت رشک برانگیزی قرار دارد.کانادا از نظر آنچه برای انتقال به سیستم انرژی تجدیدپذیر لازم است غنی است: پتانسیل فراوان انرژی تجدیدپذیر، زمین و منابع فکری و صنعتی لازم. تنها چیزی که نیاز دارد اراده عمل است.
انرژی‌های تجدیدپذیر معمولاً به‌عنوان ناکافی برای برآوردن نیازهای ما، بسیار پرهزینه و بسیار متناوب برای تأمین انرژی ایمن و مطمئن تعریف می‌شوند.اما تحقیقات اخیر ما نشان می‌دهد که موانعی که اغلب برای استفاده از انرژی تجدیدپذیر ذکر شده است – به ویژه ثبات عرضه، نیازهای زمین و کمبود منابع انرژی تجدیدپذیر – موانع واقعی نیستند.
اهمیت سوخت های الکترونیکی
با هدف انجام هر کاری اشتباه، ما عمداً یک سیستم انرژی تجدیدپذیر معیوب را طراحی کردیم، امیدواریم این تمرین نشان دهد که کجا ممکن است موانع وجود داشته باشد.
بر روی کاغذ، ما یک سیستم انرژی مبتنی بر یک شکل واحد از انرژی تجدیدپذیر (خورشیدی) ایجاد کردیم که تمام انرژی تولید شده را در آلبرتا قرار داد – مکانی که تنها در معرض نور خورشید متوسط قرار دارد – و پنل های خورشیدی را به عنوان منبع انرژی اولیه برای همه چیز در نظر گرفتیم.آنچه ما دریافتیم این بود که حتی این نسخه وحشتناک یک سیستم انرژی قابل دوام بود.
اولین چالش رسیدگی به عدم تطابق بین عرضه (که در تابستان بیشتر می‌شود) و تقاضا (که در زمستان بیشتر می‌شود) بود. ما همچنین می‌خواستیم با فاصله‌گذاری بین تاسیسات عظیم انرژی از مراکز بزرگ جمعیتی از عدم تطابق جغرافیایی جلوگیری کنیم.
اهرم در هر دو مورد، سوخت های الکتریکی بود که به عنوان سوخت الکترونیکی شناخته می شوند: موادی که به طور قابل اعتماد و کارآمد انرژی را تا زمانی که نیاز به استفاده از آن داشته باشیم ذخیره می کنند و می توانند به راحتی از مکانی به مکان دیگر منتقل شوند.
سوخت های الکترونیکی انرژی را به شکل شیمیایی مانند فلزات، هیدروژن و هیدروکربن های مصنوعی ذخیره می کنند. سوخت های الکترونیکی پایدار ماهیت دایره ای دارند. برای مثال سوخت های فلزی پس از اکسید شدن، اکسید قابل بازیافت تولید می کنند. هیدروکربن های مصنوعی را می توان با استفاده از هیدروژن سبز و دی اکسید کربن تولید کرد.سوخت های الکترونیکی نیز قابل صادرات هستند. صادرات سوخت های الکترونیکی جایگاه کانادا را به عنوان صادرکننده انرژی حفظ می کند، کانادا را به عنوان یک محرک در تلاش های کربن زدایی جهانی تثبیت می کند و منبع انرژی ایمن برای مناطقی که نمی توانند نیازهای انرژی خود را برآورده کنند فراهم می کند.
زمین های کشاورزی تهدید نمی شود
تغییر به انرژی های تجدیدپذیر زمین های کشاورزی را تهدید نمی کند. دولت محافظه کار آلبرتا این ادعا را مطرح کرده و انرژی های تجدیدپذیر را تعلیق کرده است.
طبق تحقیقات ما، پوشاندن تنها 16 درصد از زمین های ساخته شده (مثلاً پشت بام ها) در صفحات خورشیدی، یا هفت درصد از زمین هایی که اکنون برای پروژه های نفت و گاز استفاده می شود، برق کافی برای کربن زدایی کامل شبکه کانادا را تامین می کند.
کربن زدایی کامل مصرف انرژی خانگی ما، از جمله تولید سوخت الکترونیکی و ذخیره فصلی، می‌تواند با استفاده از زمین‌های حاشیه‌ای انجام شود – زمین‌هایی که قبلاً مورد استفاده قرار می‌گرفتند و نمی‌توان آنها را برای کشاورزی یا صنعت استفاده کرد، اما در معرض آفتاب کافی قرار دارند.
حفظ صادرات انرژی، در قالب سوخت های الکترونیکی پایدار، به زمین بیشتری نیاز دارد، اما به زمین های کشاورزی نیاز ندارد. این مقدار به مقدار هدفمند صادرات انرژی بستگی دارد.
ما آلبرتا را برای بدترین سناریوی خود انتخاب کردیم تا حدی به این دلیل که ترس قابل درک در استان نسبت به آینده نامشخص مشاغل نفت و گاز وجود دارد زیرا تلاش‌های کربن‌زدایی باعث کاهش تقاضا برای نفت خام کانادا می‌شود.
اما آینده انرژی های تجدیدپذیر نویدهای زیادی برای ایجاد شغل دارد. شواهد نشان می دهد که تأسیسات تجدیدپذیر بین 1.2 تا 7.9 برابر بیشتر از نیروگاه های زغال سنگ یا گاز طبیعی در هر واحد برق شغل ایجاد می کنند.
چالش واقعی در سیاست و سرمایه گذاری نهفته است، و با درک دامنه تغییرات مورد نیاز، به ویژه با توجه به افزایش مورد انتظار در تقاضا برای برق شروع می شود.
سرمایه گذاری گرید مورد نیاز است
پیش‌بینی‌ها مبنی بر اینکه شبکه برق باید دو یا سه برابر شود، تقاضای واقعی را به محض اینکه کانادا یک سیستم انرژی خالص صفر را اتخاذ کند، به شدت دست کم می‌گیرد. چیزی که کانادا واقعاً به آن نیاز خواهد داشت، شبکه ای است که بتواند پنج تا هشت برابر بیشتر از امروز برق مصرف کند.
این نشان دهنده یک سرمایه گذاری بزرگ است، اما عدم سرمایه گذاری حداقل به همان اندازه پرهزینه خواهد بود. اینجاست که سیاست دولت نقش بزرگی ایفا خواهد کرد. سیاست بد، چشم‌انداز سرمایه‌گذاری خصمانه ایجاد می‌کند و تغییرات را بیشتر کند می‌کند، اما سیاست خوب می‌تواند سرمایه‌گذاری را تشویق و تسریع کند و کارایی در سیستم‌ها ایجاد کند.
البته این یک دیدگاه ساده شده از تغییری عمیق و پیچیده است، اما واقعیت ها از این ایده حمایت می کنند که حتی یک سناریوی ضعیف می تواند موفق باشد.حالا تصور کنید اگر یک سیستم خوب طراحی می کردیم چه شکلی می شد.آینده صفر خالص متکی به ترکیبی از منابع اولیه انرژی، شامل ترکیبی از انرژی های تجدیدپذیر و هسته ای و منابع انرژی ثانویه به شکل سوخت های الکترونیکی خواهد بود.
نیاز از نوعی است که برای یک نسل ندیده‌ایم، اما برای نسل‌های آینده از نظر امنیت اقتصادی، ایمنی و محیط‌زیست سود خواهد کرد.
