الطاقات المتجددة

By مصعب قاسم عزاوي

مشروع كتاب «الطاقات المتجددة» يمثل خلاصة جد واجتهاد فريق من المؤمنين بضرورة العمل التنويري اللازم على المستوى الشعبي، وهو الكتاب الذي قام الأستاذ الدكتور مصعب قاسم عزاوي بإعداد  المادة العلمية الخاصة به أساساً باللغة الإنجليزية، وقام فريق دار الأكاديمية للطباعة والنشر والتوزيع بتحمل أعباء تعريب المادة العلمية بأفضل شكل ممكن ضمن حدود الإمكانيات المادية المتواضعة بين يدي ذاك الفريق المتميز من المتطوعين المؤمنين بواجبهم الأخلاقي الذي لا بديل عنه في تأصيل الاستنارة والمعرفة والعقلانية والرشاد في المجتمعات الناطقة بلسان الضاد، يحدوهم أمل في أن يشكل مشروع كتاب «الطاقات المتجددة» خطوة في رحلة الألف ميل التي لا بد من خوض غمارها للحفاظ على عيوشية تلك المجتمعات وحيوات أبنائها وحقهم في الحياة ومستقبل حر عادل كريم.

• Language: العربية
• Publisher: Publishdrive
• Release date: Dec 7, 2022

Book preview

توطئة

يكتسي الحديث عن مسألة الطاقات المتجددة، وأهمية اعتبارها الخيار الوحيد الذي لا بد من تبنيه لتفادي الآثار الكارثية المحدقة لهول ظاهرة الاحتباس الحراري جراء الازدياد المرعب في معدلات تركيز غاز ثاني أوكسيد الكربون في الغلاف الجوي في سياق اعتماد حرق الوقود الأحفوري كوسيلة مهيمنة بشكل مطلق في حيز صناعة توليد الطاقة في عالمنا المعاصر؛ بوعورة وتعسر منقطعي النظير، إذ يبدو للمتلقي الاعتيادي في المجتمعات العربية بأن الحديث عن أهمية الانتقال إلى توليد احتياجات الطاقة في مجتمعه من مصادر متجددة، بمثابة «رغاء عاجي» لا يمس معاناته القاهرة يومياً في السعي لتأمين «اللقمة الكافرة» لإطعام «الأفواه المضناة» التي يعيلها، ويحاول من أجلها «لكم خاصرته ولطم خده» في كل حين ليذكر نفسه «بواجب المشي بجانب الحائط والدعوة بالستر»، و«بلع لسانه» قبل التفوه بما قد يهيج عليه جحافل البصاصين والعسس وجلاوزة النظم الأمنية الاستبدادية التي تتغول على كل تفاصيل حياته، وتجعل من كل يوم منها «محنة كأداء» لا خيار في التفكير خلالها سوى بكيفية انقضاء ذلك اليوم «المريع» قبل التفكر فيما قد يجلبه الغد الذي يحتمل «عدم إدراكه» إن لم يفلح في التملص «اليوم» من قبضة الإفقار والتهميش ومفاعيل الاستبداد «عصراً وهصراً»، والسعي المضني للبقاء على قيد الحياة في زحام تلك الجلجلة اليومية الكابوسية.

وفي الواقع فإن المقاربة السالفة لا تخلو من بُعد منطقي يخالطها إذ أنه قد لا يستقيم مطالبة المفقرين المنهوبين المقهورين المظلومين بالتفكر فيما سوف يحل يوم غد، بينما هم غارقون في معركة «وجودية» للبقاء على قيد الحياة في اللحظة الراهنة. ولكن أي مقاربة عقلانية ومنطقية تقتضي من كل عاقل حصيف «النفخ في صور» التذكير بما قد يحل في المستقبل القريب جداً، والذي قد لا يتعدى بضع سنوات في أحسن التقديرات، إن لم يكن قد بدأ في الإفصاح عن وجهه «المرعب الدميم»، والمتمثل في البدء في رحلة «المحو الكلياني» لكل إمكانيات الحياة بالشكل الذي اعتاد عليه بنو البشر منذ الألف السادس قبل الميلاد وحتى الماضي القريب، إذ سوف يصبح «اندثار» كل تلك الإمكانيات العنوان العريض للكارثة البيئية المحدقة، والتي سوف تحيلها «مستحيلات» يصعب إدراكها في سياق هول تحقق تلك الكارثة البيئية على المستوى الكوني، والتي سوف يكون من نصيب الناطقين بلسان الضاد حصة «مهولة منها»، إذ سوف يصبح «الامحاء المجتمعي» حالة متكررة في غير موضع جغرافي على الخارطة الكونية، والتي سوف تعني عربياً «غمر» حواضر بأكملها تحت مياه البحر الزاحفة «ارتفاعاً» جراء ذوبان الثلوج في شمال الكرة الأرضية، و«مسغبة لا تبارح» في مجتمعات سوف لن تستطيع زراعة «قوت أبنائها» حينما يصبح القحط «سرمدياً» لا يقطعه سوى فيضانات و طوفانات عرمرمة تحل بين الكارثة والأخرى، بالتوازي مع «مأساة» تحول الحياة في «الهواء الطلق» إلى «امتحان بيولوجي بامتياز» إذ أن ارتفاع معدلات الحرارة والرطوبة نهاراً وليلاً سوف يصل إلى مستويات تفوق قدرات أبدان بني البشر الفيزيولوجية على تبريد أجسادهم، وهو ما سوف يعني تحول الخروج إلى الهواء الطلق إلى «مقامرة» بالحياة لدى الصغير والكبير، ليس من مخرج منها سوى بالتحول إلى شكل من الحياة في جحور في باطن الأرض أو ما كان على شاكلتها بعد التزويق والتنميق.

والحديث عن الطاقات المتجددة يكتسي بأهمية إضافية حينما يتم الحديث عنها بلسان الضاد، إذ إن هناك حقيقة مغمورة عربياً مفادها أن أشعة الشمس في صحراء الربع الخالي أو الصحراء العربية الكبرى تكفي لتوليد طاقة كهربائية بالطاقة الشمسية تلبي احتياجات كل سكان كوكب الأرض من البشر مجتمعين، وأن هناك فوائضاً مالية تم مراكمتها في غير دولة عربية جراء استخراج أشكال الوقود الأحفوري من بواطن أراضيها وصحاريها، ويمكن استخدام تلك الفوائض في تحقيق قفزة اقتصادية وتقانية كبرى في حال تم استثمارها في تأسيس بنية تحتية لتوليد الطاقة الكهربائية من الطاقة الشمسية في الصحاري العربية القاحلة المقفرة، بدل استخدام تلك الفوائض لتمويل صراعات الأشقاء فيما بينهم، أو إيداعها في سندات خزينة الاحتياطي الفيدرالي الأمريكي، كما تفعل فعلياً تلك الدول العربية، تاركة مدخرات شعوبها لتتآكل سنوياً بمعدلات التضخم التي لا تقل فعلياً في الولايات المتحدة عن 5% سنوياً، أو استخدامها في شراء أسلحة من الغرب والشرق استعداداً لخوض معارك «عدمية» مع الأشقاء وأبناء العمومة الآخرين الذين ينتظرون دورهم للدخول في محرقة إدمان قابيل على التلذذ بتهشيم جمجمة شقيقه وقتيله هابيل. وإن جهداً جمعياً في الميدان الاقتصادي لتحويل المنطقة العربية إلى «موئل ومنهل» لتوليد طاقة كهربائية تكفي كوكب الأرض بأسره، يمثل خطوة «جبارة ولازمة» بنفس الوقت، وبمثابة حل سحري لتخليق فرص عمل إنتاجية حقيقية لأكداس العاطلين عن العمل في أرجاء العالم العربي، تدخلهم في حيز مهني رفيع قد يصبح الحقل الوظيفي الأكثر أهمية في اقتصادات المستقبل إن تمكنت البشرية بإرادتها واجتهاد أبنائها التملص من براثن كارثة تسخن كوكب الأرض التي تكاد تدخل خلال أشهر ليست بالكثيرة مرحلة اللاعودة، التي قد يصعب بعدها إيقاف «عجلتها الشيطانية» عن العمل.

وبالتوازي مع النقطة الأخيرة لا بد من الإشارة إلى الأطروحة التي أصبحت حقيقة واقعة، وتتمثل في أن كلفة توليد الطاقة الكهربائية من مصادر متجددة، خاصة عن طريق الرياح أو الطاقة الشمسية أصبحت أقل كلفة من توليدها من مصادر الوقود الأحفوري المختلفة، بالتوازي مع ما  تقدمه من توفير استثنائي في الأكلاف الاجتماعية والمعنوية المترتبة عن الكوارث الصحية المخاتلة والمعنوية الناجمة عن صناعات استخراج وتصفية الوقود الأحفوري، والتي أقلها التسمم الصامت للبشرية بمعادن الرصاص، والزئبق، والكادميوم، والزرنيخ، وجميعها مواد سُمية عمل الوقود الأحفوري على ترشيحها بين أخاديد وشقوق مكوناته العضوية خلال مئات ملايين السنين، بشكل كان الوقود الأحفوري بأشكاله المختلفة، وخاصة الفحم الحجري منه، يعمل فيه خلال صيرورة تكونه كيميائياً كمصفاة لمياه الأمطار خلال سعيها للتحول إلى مياه جوفية تمثل مصدراً حيوياً للكثير من موارد المياه العذبة التي يُسقى بها أبناء المعمورة. ومن ناحية أخرى فإن المعادن والسموم التي تولدها صناعات استخراج وتصفية الوقود الأحفوري، وحرقه، أصبحت تمثل خطراً داهماً ينذر بتحول كل ما يأكله بنو البشر، وخاصة ذلك الذي يخرج من بطون البحار والمحيطات، والذي يمثل المصدر الأكبر لموارد البروتينات التي يقتات منها بنو البشر، إلى مصادر ملوثة جراء اجتياح تلك المواد السُمية للسلسلة الغذائية ودخولها الاختراقي كل المحيطات والبحار والغيوم التي تتبخر من مسطحاتها المائية، ومنها حينما تنهمر مطراً إلى التربة التي يزرعها بنو البشر ويأكل منها كل ما يعتاش البشر بحليبه ولحمه، دون أن يدرك بنو البشر عمق الكارثة «السمية» التي وصلوا إليها، وأصبحت تعني تحول «عقود عديدة من حيواتهم» كانوا من المحتمل أن يقضوها أصحاء معافين، إلى جلجلة ومعاناة سرمدية لمحاولة علاج الاعتلالات العصبية، والأمراض الورمية، والتشوهات الولادية الجسدية والعقلية التي أصبحت بمثابة الوباء الشامل عمقاً وسطحاً وعمودياً وأفقياً في كل أصقاع الأرضين؛ وهو ما يمكن أن يتفاقم بشكل مضطرد خلال السنين القليلة القادمة، في حال إصرار بني البشر على الإيغال في «خطيئتهم» والتوسع في استخراج أشكال الوقود الأحفوري غير التقليدي مثل النفط الصخري، وتوسيع استخدامهم للطرائق «العجابية» في استخراج الوقود الأحفوري مثل تقنية «التصديع المائي»، واسمها باللغة الإنجليزية «Fracking» والتي تنذر باتساع أبعاد تلويث المياه الجوفية خلال عمليات الاستخراج «الجائرة»، بالإضافة إلى توسيع التلوث البيئي الناجم عن عملية الاستخراج إلى مساحات ودرجات غير مسبوقة من قبل.

ويكتسي الحديث عن الطاقات المتجددة بأهمية استثنائية مضافة لدى أبناء العالم العربي الذين تساهم كثير من مجتمعاتهم بحصة عملاقة من مجمل ما يتم استخراجه من وقود أحفوري من بواطن كوكب الأرض شرقاً وغرباً وشمالاً وجنوباً، وهو ما يضع مسؤولية إضافية على كاهل أبناء العالم العربي الذين لا بد لهم من مواجهة هول ورعب متزاوجين هما الاستبداد المقيم والكارثة البيئية الشاملة، والذين يبدوان لكل مراقب حصيف كحدي سيف بتَّار يتلطى وراء الباب منتظراً الفرصة السانحة للإطباق عليهم، ووأد فرصتهم في حياة طبيعية في مجتمعات حية، تستطيع الاستمرار في إعادة إنتاج نفسها، دون أن يكون قدرها الحتمي محصوراً بالنكوص والتنكس إلى تشكيلات هشيمية حطامية من أكداس البشر الساعين للهرب من كارثة بيئية جللة للوقوع في أخرى.

مشروع كتاب «الطاقات المتجددة» يكتسي بأهمية استثنائية ومرهفة في اللحظة الراهنة، نظراً لمحاولته الدائبة لتبسيط جل المعارف العلمية المتعلقة بكيفيات توليد الطاقة التي يحتاجها بنو البشر من مصادر متجددة، بكفاءة وفعالية، وبسرعة تضمن التحول العاجل في نهج توليد الطاقة على المستوى الكوني، والذي دونه قد يصبح مصير كوكب الأرض الحتمي أن يصبح كوكباً «ميتاً» لا مكان للحياة بأي من أشكالها فيه على شاكلة كوكب «الزهرة» باستعارة من توصيف العالم الطليعي James Hansen في كتابه المهم «عاصفة أحفادي».

ومشروع كتاب «الطاقات المتجددة» يمثل خلاصة جد واجتهاد فريق من المؤمنين بضرورة العمل التنويري اللازم على المستوى الشعبي في هذا المضمار المهم، وهو الكتاب الذي تم تجميع وإعداد المادة العلمية الخاصة به أساساً باللغة الإنجليزية، وقام فريق دار الأكاديمية للطباعة والنشر والتوزيع مشكوراً بكل أريحية بتحمل أعباء تعريب المادة العلمية بأفضل شكل ممكن ضمن حدود الإمكانيات المادية المتواضعة بين يدي ذاك الفريق المتميز من المتطوعين المؤمنين بواجبهم الأخلاقي الذي لا بديل عنه في تأصيل الاستنارة والمعرفة والعقلانية والرشاد في المجتمعات الناطقة بلسان الضاد، يحدوهم أمل في أن يشكل مشروع كتاب «الطاقات المتجددة» خطوة في رحلة الألف ميل التي لا بد من خوض غمارها للحفاظ على عيوشية تلك المجتمعات وحيوات أبنائها وحقهم في الحياة ومستقبل حر عادل كريم.

نص الكتاب المعرب

المحتويات

الفصل الأول: ما هي مصادر الطاقة المتجددة؟

الفصل الثاني: لماذا نحتاج إلى مصادر الطاقة المتجددة؟

الفصل الثالث: الكتلة الحيوية والحرارة الشمسية والطاقة المائية

الفصل الرابع: قوة الرياح

الفصل الخامس: الطاقة الكهروضوئية الشمسية

الفصل السادس: تقنيات أخرى منخفضة الكربون

الفصل السابع: الكهرباء المتجددة وتخزين الطاقة

الفصل الثامن: إزالة الكربون من الحرارة والنقل

الفصل التاسع: التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة

الفصل 1

ما هي مصادر الطاقة المتجددة؟

نحن نستخدم الطاقة طوال الوقت في حياتنا اليومية: عندما نجري مكالمة على هاتفنا المحمول أو نغلي المياه بالغلاية أو نقود السيارة. الطاقة أمر حيوي لتوفير حياة جيدة: فهي مهمة في توفير الدفء، وفي إنتاج الغذاء، وفي دعم التكنولوجيا؛ خلال الـ 200 عام الماضية، اعتمدنا بشكل متزايد على الوقود الأحفوري. ومع ذلك، فإن حرق الفحم والنفط والغاز الطبيعي لتزويد الطاقة يضخ كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون (C02) في الغلاف الجوي، وينتج أيضاً ملوثات ضارة تضر بصحتنا وبيئتنا. سيكون من السهل الاستمرار كما نحن، وهناك رواسب كافية من الوقود الأحفوري لتستمر لعدة مئات من السنين. لكن مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، والذي بدأ بالفعل في إحداث اضطراب خطير في مناخنا، من شأنه أن يتسبب في تغير مناخي خطير قبل نهاية هذا القرن بسبب الاحتباس الحراري، ويعرض حياة الملايين من البشر للخطر. وفي الوقت الحالي، يتسبب تلوث الهواء بالفعل في حدوث وفيات مبكرة تقدر بحوالي سبعة ملايين كل عام.

الطاقة المتجددة

لحسن الحظ، بعض الطاقة التي نستخدمها ليس لها هذه العواقب الضارة، ولا سيما الطاقة المولدة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة المائية. وفي أجزاء كثيرة من العالم، أصبحت مولدات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح أرخص مصدر للطاقة، وبديلاً قابلاً للتطبيق عن الوقود الأحفوري. علاوة على ذلك، فإن مصادر الطاقة هذه متجددة، حيث يتم تجديدها بشكل طبيعي في غضون أيام إلى عقود. عندما تكون الطاقة المنتجة قابلة للاستمرار، ولا يكون توليدها ضاراً بالبيئة أو بالناس (كما يمكن أن يحدث، على سبيل المثال، عندما يتم تجريف الغابات لمحطات الطاقة الحيوية)، يكون الإمداد بالطاقة المتجددة أمراً مستداماً. يمكن أن توفر هذه الطاقة المستدامة العديد من الفوائد الفورية. يمكن أن تقلل من تلوث الهواء الذي ابتليت به العديد من مدننا اليوم، وتوفر طاقة أرخص والعديد من الوظائف الجديدة، وتوفر أمن الطاقة للملايين بتكلفة معقولة.

قبل بضع سنوات فقط، كان التخلي عن اعتمادنا على الوقود الأحفوري لمعالجة ظاهرة الاحتباس الحراري أمراً صعباً للغاية، حيث إنه مستخدم جداً في مجتمعنا وأي بديل كان مكلفاً للغاية. ولأن تغير المناخ بدا وكأنه مجرد تهديد تدريجي وبعيد، ولم يحث على أي استجابة عاطفية وعمل فوري، كان العديد من الأفراد والحكومات مترددين في التصرف. لكن التهديد أصبح الآن أقرب بكثير، وأصبح الانتقال من الوقود الأحفوري إلى مصادر الطاقة المتجددة