دور المحروقات الأحفورية في نظام للطاقة المستدامة

Ventilation Air Methane Catalytic Turbine ©WIKIPEDIA/CSIRO

يشكِّل تغيُّر المناخ واحداً من أكبر تحدّيات زماننا. ومع ذلك تتساوى في الأهمية أيضاً الحاجة إلى ضمان إتاحة الطاقة من أجل تحقيق نوعية الحياة والتنمية الاقتصادية. وعليه، فمن الأهمية بمكان التصدّي لتغيُّر المناخ كجزء من خطة التنمية المستدامة. على أن التقدُّم المتواصل في تطوير التكنولوجيات الجديدة هيأ سُبل الثقة والأمل في إمكانية تلبية هذه الأهداف فيما يتصل بمنظومة الطاقة. كما أن التخفيضات المشهودة في الأسعار، فضلاً عن أوجه التقدُّم التكنولوجية في مولّدات الرياح والخلايا الشمسية، أوضحت أن هذه المصادر من الطاقة المتجددة يمكن أن تكون من اللاعبين المهمين في نُظم الكهرباء العالمية، وأن الفتوحات التي طال انتظارها فيما يتصل بتكنولوجيا تخزين الطاقة على أساس فعالية التكاليف، إنما تؤدي إلى تحويل مجموعة الطاقة الأساسية بصورة ملموسة.

هذه التطوُّرات أفضت بصورة متسقة إلى الافتراض بأننا قد ”فرغنا“ من التعامل مع المحروقات الأحفورية عبر منظومة الطاقة، وأن ليس من حاجة إلى مواصلة تطوير مصادر جديدة، وأن علينا أن نتوقف عن استخدامها بأسرع ما يمكن. وهذا الافتراض أفضى كذلك إلى تصوُّر تكنولوجيات ”جيدة“ تستند من ناحية إلى المصادر المتجددة في منظومات الطاقة العالمية اليوم ثم تكنولوجيات ”سيئة“ تستند إلى المحروقات الأحفورية من الناحية الأخرى. لكن الحقيقة هي أن هذه المناقشة يشوبها قدر كبير من الخطأ وتتطلّب مزيداً من التحقيقات الدقيقة؛ فتكنولوجيا استيعاب وخزن الكربون وإدارة انبعاثات الميثان على مدار سلسلة القيمة للطاقة الأحفورية يمكن أن تساعد على بلوغ الأهداف الطموحة، التي تتمثّل في الحدّ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، بينما تظل المحروقات الأحفورية جزءاً من منظومة الطاقة، وبما من شأنه أن يتيح للمحروقات الأحفورية أن تصبح ”جزءاً من الحل“ بدلاً من أن تظل ”جزءاً من المشكلة“. ومن ثم فإن جميع التكنولوجيات أمامها دور تلعبه في أي منظومة للطاقة تستهدي بالاقتصاديات الراشدة.

إن المحروقات الأحفورية تشمل 80 في المائة من الطلب الراهن على الطاقة الأوّلية العالمية. كما أن منظومة الطاقة تمثِّل مصدر ما يقرب من ثلثي الانبعاثات العالمية من ثاني أكسيد الكربون. وبقدر التصوُّر بأن الميثان وسائر الانبعاثات القصيرة الأمد والملوِّثة للمناخ هي موضع استهانة إلى حدٍ كبير، فمن المرجَّح أن إنتاج واستخدام الطاقة يشكّلان المصدر الذي ينجم عنه جانب أكبر بكثير من الانبعاثات. وفضلاً عن ذلك، فإن قدراً كبيراً من محروقات الكتلة الإحيائية يُستخدَم حالياً حول العالم في أغراض التدفئة والطهي على نطاق صغير. وهذه الجوانب تتسم إلى حدٍ كبير بالقصور والتلويث وخاصة بالنسبة لنوعية الهواء الداخلي في الكثير من البلدان الأقل نمواً. كما أن الكتلة الإحيائية المتجددة المستخدمة بهذه الطريقة تمثّل مشكلة بالنسبة للتنمية المستدامة.

وإذا ما استمرت الاتجاهات الراهنة، وبمعنى آخر إذا ما استمر الإبقاء على الحصة الراهنة من المحروقات الأحفورية ووصل الطلب على الطاقة إلى الضعف بحلول عام 2050، فإن الانبعاثات سوف تفوق إلى حدٍ كبير كمية الكربون الذي يمكن انبعاثه في حالة حصر متوسط درجة الحرارة العالمية ضمن درجتين مئويتين. وهذا المستوى من الانبعاثات سوف تنجم عنه آثار مناخية كارثية بالنسبة للكوكب. على أن هناك عدداً متاحاً من فرص الحدّ من الانبعاثات بالنسبة لقطاع الطاقة، وفي مقدمتها تخفيض كمية الطاقة المستهلَكة والحدّ من الكثافة الصافية للكربون في قطاع الطاقة من خلال تحويلات الوقود والسيطرة على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.

بيد أن الحاجة إلى الحدّ من الانبعاثات لا تحول دون استخدام المحروقات الأحفورية، ولكنها تتطلّب بالذات تغييراً ملموساً في الاتجاه المتبع، باعتبار أن الإبقاء على الأمور كما هي لا يتسق مع خفض الانبعاثات في نُظم الطاقة العالمية. وكثيراً ما تُطرَح كفاءة الطاقة ومواردها المتجددة على أنها الحلول الوحيدة اللازمة لبلوغ أهداف المناخ في منظومة الطاقة، ولكنها ليست بكافية في هذا الصدد، إذ يستلزم الأمر أيضاً توسُّعاً في استخدام استيعاب وخَزن الكربون. وهذه التكنولوجيا من المتوقّع أن تؤدّي إلى 16 في المائة من خفض الانبعاثات السنوية بحلول عام 2050. كما أن هذا التأكيد يؤيّده التقرير التجميعي التقييمي الخامس للفريق الحكومي الدولي المعني بتغيُّر المناخ، الذي يقدِّر أن الحدّ من انبعاثات قطاع الطاقة بغير استيعاب وخزن الكربون يمكن أن يزيد من كلفة تخفيف المناخ بمقدار 138 في المائة.

على أن المصادر المتجددة لا يمكن استخدامها على طول الخط عبر منظومة الطاقة كي تحلّ اليوم محلّ استخدام المحروقات الأحفورية. ويرجع هذا في معظمه إلى التباين في قدرة مختلف القطاعات الفرعية للطاقة على التحوُّل من المحروقات الأحفورية إلى المصادر المتجددة. وعلى سبيل المثال، ففي بعض الاستخدامات الصناعية، ومنها مثلاً إنتاج الأسمنت والصلب، تحدث الانبعاثات، سواء من استخدام الطاقة أو من عملية الإنتاج. أمّا التكنولوجيات البديلة التي يمكن أن تحلّ محلّ تقنيات الإنتاج الحالية فليست بالمتاحة حتى الآن على النطاق المطلوب. ومن ثم فمن المتوقّع أن تستمر هذه التقنيات في الأجلين القصير والمتوسط. وفي هذه الأحوال يمكن لاستيعاب وخزن الكربون أن يقدِّم حلاً يتسق مع الطلبات الراهنة، كما يتيح الوقت اللازم لوضع النُهُج البديلة مستقبلاً.

وفي كل الأحوال، ترتبط السيناريوهات التي تتنبأ باستخدام استيعاب وخزن الكربون مع حدوث تحوُّل ملموس لمنظومة الطاقة استجابة لتغيُّر المناخ. ومن ثم فهذه السيناريوهات لا تتم على أساس ”الاستمرار في الوضع الراهن“ بل هي توضِّح تناقصاً ملموساً في الاستهلاك الإجمالي للمحروقات الأحفورية عالمياً، فضلاً عن زيادة ملموسة في الكفاءة عبر عمليات إنتاج الكهرباء وإدارة العمليات الصناعية. وهذا التحوُّل في منظومة الطاقة يمثّل عاملاً داعماً لجميع التكنولوجيات المستخدَمة من أجل وضع نظام للطاقة المستدامة.

في هذا الصدد عملت الدول أعضاء لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا على دعم مجموعة من التوصيات بشأن استيعاب وخزن الكربون في تشرين الثاني/نوفمبر 2014، وذلك في أعقاب مشاورات واسعة النطاق مع الخبراء من جميع أنحاء العالم. وتؤكّد التوصيات على ضرورة أن يقوم أي اتفاق دولي متعلِّق بالمناخ على الأسس التالية:

 

      •  القبول بمصفوفة واسعة من الأدوات المالية من أجل التشجيع على استيعاب وخزن الكربون.

      •  التصدّي لعملية استيعاب وخزن ثاني أكسيد الكربون من جميع القطاعات الصناعية بما في ذلك صناعات الأسمنت والصلب والكيماويات والتكرير وإنتاج الطاقة.

      •  ضمان أن تعمل الحكومات جنباً إلى جنب على تبنّي ودعم العديد من مشاريع البيان العملي المطروحة.

      •  السماح بعمليات حقن ثاني أكسيد الكربون في المستودعات تعزيزاً لاسترداد عنصر الهيدروكربونات من خلال معالجته واحتسابه بوصفه مخزوناً إذا ما تم خزنه بصورة دائمة.

وفي حال تنفيذ هذه التوصيات، فإنها تتيح للدول الأعضاء في الأمم المتحدة، التي لا تزال تعتمد بصورة كثيفة على المحروقات الأحفورية، سُبل المشاركة في الجهود العالمية الرامية إلى الحدّ من نتائج تغيُّر المناخ بدلاً من النظر إليها على أنها لا تفعل سوى الإسهام في المشكلة. وقد ثبت أن هذه التكنولوجيا المتَّبعة على نطاق واسع في كندا والنرويج والولايات المتحدة الأمريكية، فضلاً عن وجود نحو 40 مشروعاً في هذا الصدد، ما زالت في مراحل مختلفة من التطوُّر حول العالم اليوم. ولا غنى عن بذل الجهود ذات الأمد القريب، وهي المبذولة في مجال استيعاب وخزن الكربون من أجل تحسين الكفاءة وخفض التكاليف ورسم خارطة أفضل لخيارات التخزين بما يكفل أن تتاح هذه التكنولوجيا لكي يبدأ العمل بها على نطاق واسع في عام 2025.

على أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لا تشكل وحدها المسألة التي تحتاج إلى معالجتها في إطار استخدام المحروقات الأحفورية؛ فسلسلة القيمة للمحروقات المذكورة، بما في ذلك الغاز الطبيعي والفحم وإنتاج واستخدام النفط، يقدّر بأنها تُطلق ما قيمته 110 من ملايين الأطنان من الميثان سنوياً. وهذا يمثّل جانباً كبيراً من جميع انبعاثات الميثان. وباعتبار أن انبعاثات الميثان تمثِّل واحداً من غازات الدفيئة القوية فلا بد من العمل على تخفيضها بصورة ملموسة.

والميثان مركَّب أساسي من الغاز الطبيعي. وينطلق بعضه إلى الغلاف الجوي خلال إنتاج الغاز الطبيعي ومعالجته وخزنه ونقله وتوزيعه. ومن المقدَّر أن نحو 8 في المائة من مجموع إنتاج الغاز الطبيعي على مستوى العالم كله يضيع سنوياً في عملية الإطلاق والتسرُّب والإحراق وهو ما تترتب عليه تكاليف اقتصادية وبيئية كبيرة. وخلال العملية الجيولوجية لتكوين الفحم تتعرّض جيوب الميثان إلى الانحباس حول الصخور وفي داخلها. كما أن الأنشطة المرتبطة بتعدين الفحم (الاستخراج والسحق والتوزيع وغيرها) تُطلق بعض الكمّيات من الميثان المحتَبِس. وكما هو الحال مع الفحم فإن التشكيل الجيولوجي للنفط يمكن بدوره أن يخلق رسوبات كبيرة من الميثاق تنطلق خلال عمليات الحفر والاستخراج. كذلك فإن عمليات إنتاج وتصفية ونقل وخزن النفط تُمثل بدورها مصادر لانبعاثات الميثان ويضاهيها في ذلك الاحتراق غير المكتمل لأنواع الوقود الأحفوري. وبما أنه لا توجد عملية احتراق تتسم بكفاءة كاملة، فعندما تُستخدم المحروقات الأحفورية لتوليد الكهرباء والحرارة أو لتشغيل المركبات فهي تسهم في مجموعها كمصادر لانبعاثات الميثان.

وتتمثل التحدّيات الرئيسية بالنسبة لإدارة الميثان في رصد وتسجيل الانبعاثات على نحو من الثقة باستخدام أفضل تكنولوجيا الرصد والقياس، ومن ثم تطبيق أفضل الإصلاحات من أجل تخفيض التسرُّبات والانبعاثات. وهذا الأمر يتيح مزايا اقتصادية فيما يؤدّي إلى تقليل الآثار الصحية وزيادة عناصر الأمن مع الحدّ من حالة الاحترار العالمي. ومن ثم فإن المزايا المتعددة الناجمة عن إدارة انبعاثات الميثان تُعَدّ من الأهمية بمكان وإن كان الأمر سيظل يقتضي العمل على إثبات إحراز تقدُّم كاف في هذا المجال.

كما أن التصدّي لقضية الطاقة المستدامة يتطلّب مشاركة من جانب أوسع مجموعة ممكنة من الأطراف صاحبة المصلحة، فيما يؤدّي تجاهل دور المحروقات الأحفورية إلى أثر سلبي. وكثير من البلدان النامية لديها موارد كبيرة وغير مستغلة من المحروقات الأحفورية، وهي تنتوي استخدامها من أجل تنمية اقتصاد كل بلد من تلك البلدان. لكن الإصرار على أنها تقتضي تكاليف كبيرة مع تجاهل استخدام هذه الموارد لصالح أنواع الطاقة المتجددة، إنما يخلق على الأرجح توتُّرات لا لزوم لها. وثمة مقولة تفيد بأن العالم المتقدّم بنى اقتصاداته الحالية على أساس المحروقات الأحفورية وأنه لا يزال يعتمد بصورة كثيفة عليها. وبدلاً من اتباع خطة ”لا أحفورية“ فإن الأمر يقتضي اتباع نهج أكثر برغماتية بحيث يشجِّع الجميع على استخدام النطاق الواسع من الموارد المتاحة لهم (وهي كفاءة الطاقة وأنواع الطاقة المتجددة والمحروقات الأحفورية بطريقة مستدامة) مما يخلق نهجاً أكثر توزاناً.

أما الفئة الأخرى من الأطراف المعنية، التي كثيراً ما يوجَّه إليها اللوم فهي القطاع الخاص، وخاصة الفعاليات العاملة في مجال صناعة المحروقات الأحفورية. وفي واقع الأمر فإن القطاع الخاص يتمتع بالخبرة، كما يمتلك الموارد المالية اللازمة في كثير من الأحيان لدعم التغيُّر المطلوب إلى الاقتصاد الأخضر الشامل الذي يسعى العالم إليه. واستخدام الميزانيات الإجمالية لكبار اللاعبين، فضلاً عن ما يتمتعون به من معارف ودراية فنية يمكن أن يسهّل أمر التحوُّل. أما معاملتهم كأطراف منبوذة فمن شأنها أن تجعل الرحلة أكثر وعورة وأغلى من حيث التكاليف.

من هنا يصبح التحدّي الأساسي متمثلاً باستمرار في ضمان نوعية أفضل للحياة وتحقيق نمو اقتصادي، مع الحدّ من الأثر البيئي لقطاع الطاقة. والتحوُّل إلى منظومة للطاقة المستدامة يشكِّل فرصة لتحسين كفاءة الطاقة ابتداءً من المصدر إلى الاستخدام مع تخفيف الآثار البيئية وتقليل كثافات الطاقة والكربون وتصحيح أخطاء سوق الطاقة. كما أن اغتنام الفرصة سوف يقتضي إجراء استعراض للسياسات المتناسقة وإدخال الإصلاحات عبر كثير من القطاعات. وتمتلك منطقة لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا إمكانية توافر ميزة اقتصادية تنافسية بالمقارنة مع المناطق الأخرى في العالم وذلك في ضوء المسافات المتواضعة نسبياً التي تفصل بين مصادر الإمداد بالطاقة ومراكز الطلب على الطاقة. أما الدمج الكامل لأسواق الطاقة في المنطقة، وضمن إطار يتميَّز بالكفاءة، فمن شأنه أن يؤدّي إلى تحسين ملموس في المساهمة التقنية والاجتماعية والاقتصادية والبيئية التي يمكن أن يقدّمها قطاع الطاقة.

إن بناء منظومة مستدامة للطاقة في المستقبل على صعيد منطقة لجنة الأمم المتحدة الاقتصادية لأوروبا، سوف ينطوي على تحوُّل كبير بالنسبة لما هو قائم اليوم. أمّا تحسين الكفاءة فلا يتصل فقط بقضايا مستوى استهلاك الطاقة (ومن ذلك مثلاً، كفاءة الطاقة المستخدمة في مجالات الإسكان والمركبات والأجهزة) ولكن يتمثّل أيضاً في دفع مسيرة كفاءة الطاقة في مجالات الإنتاج/التوليد والبثّ والتوزيع، وتلك فرصة تتيح التعجيل بإنجاز التغيُّر من النموذج التقليدي لبيع سلع الطاقة إلى نموذج آخر يتمثّل في التزويد بخدمات الطاقة على أساس من الابتكار.

كذلك يتيح إنشاء شبكات الطاقة الذكية مزوَّدةً بالقواعد المشتركة للتشغيل، فرصة لها أهميتها من أجل تعزيز التعاون فيما بين التكنولوجيات المستخدَمة، مما يدعم الممارسة الفعّالة من حيث التكاليف بالنسبة إلى أوسع نطاق من التكنولوجيات المنخفضة الكربون مع تحسين عنصر صمود منظومة الطاقة. ولسوف تشكِّل المحروقات الأحفورية جزءاً من منظومة الطاقة العالمية على مدار عقود مقبلة سواء أردنا أو لم نُرِدّ. كما ستظل بمثابة القاعدة التي تقوم عليها التنمية الاقتصادية والاجتماعية حول العالم. ومن هذا المنظور يتعيّن علينا أن نتيح المجال لمناقشة مفتوحة وشفّافة بشأن دور المحروقات الأحفورية في نُظم الطاقة المستدامة على الصعيد العالمي، فيما يتعلّق بإيجاد استراتيجيات عملية في مجال المناخ. ويتسم بأهمية خاصة في هذاالصدد مشاركة الاقتصادات الناشئة والبلدان النامية في سياق دورة القرن الحادي والعشرين لمؤتمر الأطراف في اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغيُّر المناخ. وهذا الأمر يمكن أن يغيِّر الديناميات السياسية كما يساعد على صياغة اتفاق وطيد بشأن المناخ في باريس.