ما المقصود بالطاقة المتجددة؟

لا تُصدر مصادر الطاقة المتجددة تقريبًا أية انبعاثات لغازات الاحتباس الحراري، كما أنها أكثر سهولة في الوصول إليها وأكثر موثوقية. لهذه الأسباب، من الضروري التوجه نحو استخدام الطاقة المتجددة وتقنيات الطاقة البديلة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية. وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، اعتبارًا من عام 2021، يتم الحصول على نسبة %29 من استهلاك الطاقة العالمي بالفعل من المصادر المتجددة.¹

شهدت الثورة الصناعية في أواخر القرن الثامن عشر انطلاق عصر من الاكتشافات التكنولوجية، وكان الوقود الأحفوري هو مصدر الطاقة الجديد الأساسي فيها. يتكون الوقود الأحفوري (النفط والفحم والغاز الطبيعي) من تحلل المواد العضوية ويتم حرقه لاستخدامه كوقود. ومع تطور التقنية، أصبح إنتاج الوقود الأحفوري أكثر سهولة وأقل تكلفة، ما أدى إلى زيادة استخدامه. واليوم، فإنه يوفر حوالي %80 من طاقة العالم.²

ومع ذلك، عند حرق الوقود الأحفوري، فإنه يطلق غازات الاحتباس الحراري (GHGs) مثل ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4) وأكسيد النيتروس (N2O) في الغلاف الجوي. عندما تتراكم غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي، فإنها تحبس إشعاع الشمس وتمنع إطلاقه في الفضاء، ما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض. وكنتيجة مباشرة، بات الوقود الأحفوري المحرك الأساسي لأزمة تغير المناخ الراهنة والمساهم الرئيسي في ظاهرة الاحتباس الحراري.

قد يسبب الاحتباس الحراري تغيرات ضارة وطويلة الأمد في مناخ الأرض وأنماط الطقس، ما يؤدي إلى وجود عواصف أقوى، وصيف أكثر حرارة وجفافًا، وتغيرات في النظم البنائية الطبيعية.

تستخدم العديد من المجموعات حساب كميات الكربون، وهي ممارسة قياس وتتبع كمية غازات الاحتباس الحراري المباشرة وغير المباشرة المنبعثة خلال العمليات العادية، للمساعدة في دفع تحول الطاقة وتحقيق هدف صافي الانبعاثات الصفري. يمكن أن يساعد دمج مصادر الطاقة المتجددة ذات الانبعاثات الكربونية المنخفضة أو الصفرية المجموعات على تحقيق هذه الأهداف، والحد من انبعاثات غازات الدفيئة والأثر البيئي.

هذه هي المصادر الأكثر شيوعًا للطاقة المتجددة:

تُعد الطاقة الكهرومائية واحدة من أقدم أشكال توليد الكهرباء وتتصدر القائمة حاليًا باعتبارها أكبر مساهم في الكهرباء المتجددة في جميع أنحاء العالم. ويتضمنها استخدام الطاقة البحرية وطاقة المد والجزر، وتدفق الجداول والأنهار، والخزانات والسدود لحركة التوربينات التي تولد الكهرباء. ومع تطور التقنية، تتوقع الوكالة الدولية للطاقة (IEA) أن تزيد الطاقة الكهرومائية من قدرة التوليد بحوالي %17 بحلول عام 2030.³

يحدث تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كهربائية بطريقتين، من خلال الخلايا الشمسية الكهروضوئية (PV) والطاقة الشمسية الحرارية المركزة (CSP):

تُعد تقنية PV هي الطريقة الأكثر شيوعًا للتحويل وتُستخدم للتطبيقات الصغيرة. ويتم جمع ضوء الشمس باستخدام خلايا شمسية على الألواح الشمسية، ثم يتم تحويلها إلى طاقة شمسية وتخزينها في بطاريات يمكنها تزويد منازلنا وسياراتنا وأعمالنا بالطاقة.

تستخدم الطاقة الشمسية المركزة (CSP) مرايا تعكس أشعة الشمس وتجمعها على أجهزة استقبال مليئة بالسوائل. وتقوم أشعة الشمس بتسخين السائل إلى درجة حرارة عالية، ما يؤدي إلى توليد طاقة حرارية. وتُستخدم هذه الطاقة لتشغيل المحركات أو تدوير التوربينات، التي تولد بعد ذلك الكهرباء لمحطات الطاقة أو دعم شبكات الطاقة. وتُستخدم الطاقة الشمسية المركزة بشكل أساسي في تطبيقات على نطاق المرافق أو الصناعات.

ارتفع إنتاج الطاقة الشمسية بنسبة %26 في عام 2022، ومن المتوقع أن يتجاوز إنتاج الطاقة الشمسية إنتاج الفحم والغاز الطبيعي بحلول عام 2027.⁴

لقد استغل البشر القوة الحركية للرياح لتوليد الطاقة لقرون. ويمكن لتوربينات الرياح اليوم توليد الكهرباء على نطاق صغير إلى كبير، بناءً على حجم التوربينات المستخدمة. كلما زاد حجم التوربين من حجم صغير (لمنزل واحد) إلى مقياس مرفق الخدمات (مزارع الرياح البحرية)، زادت أيضًا متطلبات التخطيط، وإنتاج الطاقة، والكفاءة، والصيانة. واعتبارًا من عام 2021، تمثل طاقة الرياح نسبة %24 من توليد الطاقة  في العالم^.5

تستخدم أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية البخار من أعماق الأرض لتشغيل التوربينات التي تولد الطاقة. ومع ذلك، تقع خزانات الطاقة الحرارية الأرضية المطلوبة للإنتاج على بُعد ميل أو اثنين تحت سطح الأرض وليست متاحة على نطاق واسع. في عام 2021، كان هناك 27 دولة تمتلك محطات لتوليد الطاقة الحرارية الأرضية⁶

وعلى نطاق أصغر، تُستخدم المضخات الحرارية الأرضية (GHPs) لتسخين وتبريد وتوفير الماء الساخن لبعض المباني التجارية والمدارس والمنازل السكنية. وفي حين أن مضخة GHP لا تتطلب العمق نفسه الذي تتطلبه الأنظمة واسعة النطاق، يظل تركيبها يعتمد على عدة عوامل، بما في ذلك المناخ ونوع التربة وإمكانية الوصول إلى مصادر المياه والأرض، بالإضافة إلى تكاليف التركيب.

على الرغم من أن طاقة الكتلة الحيوية لا تعتبر دائمًا متجددة بسبب التأثيرات البيئية السلبية، إلا أنها تستخدم المواد العضوية والمنتجات الثانوية لتوليد الكهرباء والوقود الحيوي، بما في ذلك الوقود الحيوي والإيثانول، والحرارة. يتسبب استخدام الطاقة الحيوية في انبعاثات منخفضة المستوى لغازات الاحتباس الحراري وتغييرات أرضية بما في ذلك إزالة الغابات.

ألقت هذه التأثيرات بظلال من الشك على حالتها المتجددة على الرغم من أن الطاقة الحيوية تمثل ما يقرب من %11 من الاستخدام العالمي للطاقة وتوفر أكبر مصدر للمواد المادية في العالم.⁷

على الرغم من أن الطاقة النووية تُعتبر طاقة نظيفة نظرًا لانخفاض انبعاثاتها الكربونية إلى الصفر، إلا أنها ليست متجددة. تتطلب الطاقة النووية اليورانيوم، الذي يجب أن يُستخرج من الأرض والذي يوجد فقط بكميات محدودة في مواقع محددة. مع ذلك، تشكل الطاقة النووية %10 من إمدادات الكهرباء العالمية، وعند دمجها مع الطاقة الكهرومائية، توفر ثلاثة أرباع إنتاج الطاقة منخفضة الكربون في العالم.⁸

تتمتع مصادر الطاقة المتجددة بفوائد تتجاوز مجرد تقليل الانبعاثات.

هناك عدة طرق يمكن للمجموعات من خلالها دمج الطاقة المتجددة في المحافظ:

• شهادات الكهرباء الخضراء: يتم شراء هذه الشهادات من المصانع الحالية ولكنها لا تعزز نمو البنية التحتية المتجددة في السوق.
• اتفاقيات شراء الطاقة للشركات (CPPA): هذه العقود عبارة عن اتفاقيات توريد بسعر ثابت يمكن أن تتبع مصادر الطاقة المتجددة لمزرعة طاقة شمسية أو رياح معينة.
• استثمارات أصول الطاقة المتجددة: يمكن للمجموعة تركيب ألواح شمسية أو توربينات رياح في الموقع لتوليد الطاقة.

بالإضافة إلى ذلك، هناك حوافز الطاقة النظيفة التي تشجع وتسرع من اعتماد مشاريع ومعدات الطاقة المتجددة بما في ذلك:

• ضرائب الكربون: تُطبق رسوم ضريبة الكربون على أي تصدير أو منتج أو خدمة تتسبب في انبعاثات كربونية من الوقود الأحفوري في أثناء الإنتاج أو الاستخدام. وتزيد الضريبة من السعر للمساعدة في تشجيع الحركة إلى الطاقة النظيفة وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
• تعريفات التغذية (FiT): تضمن تعريفات الطاقة المتجددة لكل من ينتج ويوفر طاقة متجددة على نطاق صغير (بما في ذلك أصحاب الأعمال الصغيرة والمزارعين ومالكي المنازل) أسعارًا أعلى للطاقة التي يزودونها للشبكة.

وبمجرد دمج مصادر الطاقة المتجددة في محفظة الأعمال التجارية، تعمل إدارة الطاقة الفعالة على تحسين كفاءة الطاقة من خلال تبسيط العمليات وتعظيم الإنتاج مع تقليل الاستهلاك وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري والنفايات.