لا شيء بالمجان، سيؤدي نقل نظام الطاقة العالمي بعيدًا عن الوقود الأحفوري إلى مصادر متجددة إلى توليد انبعاثات الكربون في حد ذاته، حيث أن إنشاء توربينات الرياح والألواح الشمسية والبنية التحتية الجديدة الأخرى يستهلك الطاقة – بعضها يأتي بالضرورة من الوقود الأحفوري الذي نحاول التخلص منه .
إذا أمكن وضع هذه البنية التحتية على الإنترنت بسرعة، فإن هذه الانبعاثات ستنخفض بشكل كبير، لأن المزيد من الطاقة المتجددة في وقت مبكر سيعني وقودًا أحفوريًا أقل بكثير مطلوبًا لتشغيل التغيير.
هذه هي نتيجة دراسة قدرت لأول مرة تكلفة التحول الأخضر ليس بالدولار ، ولكن في غازات الاحتباس الحراري.
نُشرت الدراسة هذا الأسبوع في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences ، وقال المؤلف الرئيسي كوري ليسك، طالب في مرصد لامونت دوهرتي الأرضي التابع لمدرسة كولومبيا للمناخ ، الذي أجرى البحث كطالب دكتوراه: “الرسالة هي أن الأمر سيستغرق طاقة لإعادة بناء نظام الطاقة العالمي، ونحن بحاجة إلى حساب ذلك”.. “بأي طريقة تفعلها ، لا يمكن إهمالها. ولكن كلما تمكنت من جلب مصادر الطاقة المتجددة في البداية ، زادت قدرتك على الانتقال باستخدام مصادر الطاقة المتجددة.”
قام الباحثون بحساب الانبعاثات المحتملة الناتجة عن استخدام الطاقة في التعدين والتصنيع والنقل والبناء والأنشطة الأخرى اللازمة لإنشاء مزارع ضخمة من الألواح الشمسية وتوربينات الرياح، إلى جانب المزيد من البنية التحتية المحدودة للطاقة الحرارية الأرضية ومصادر الطاقة الأخرى.
توقعت الأبحاث السابقة تكلفة البنية التحتية للطاقة الجديدة بالدولار – 3.5 تريليون دولار سنويًا حتى عام 2050 للوصول إلى صافي انبعاثات صفرية، وفقًا لإحدى الدراسات ، أو ما يصل إلى حوالي 14 تريليون دولار للولايات المتحدة وحدها في نفس الفترة، وفقًا لإحدى الدراسات.
يبدو أن الدراسة الجديدة هي الأولى التي توقعت تكلفة غازات الدفيئة، وفقًا للوتيرة البطيئة الحالية لإنتاج البنية التحتية المتجددة (من المتوقع أن تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة 2.7 درجة مئوية بحلول نهاية القرن) ، يقدر الباحثون أن هذه الأنشطة ستنتج 185 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2100.
وهذا وحده يعادل خمسة أو ستة سنوات من الانبعاثات العالمية الحالية – عبء ثقيل إضافي على الغلاف الجوي. ومع ذلك ، إذا بنى العالم البنية التحتية نفسها بالسرعة الكافية للحد من ارتفاع درجة الحرارة إلى درجتين – تهدف الاتفاقية الدولية الحالية إلى الدخول في هذا الحد – فإن هذه الانبعاثات ستنخفض إلى النصف إلى 95 مليار طن.
وإذا تم اتباع مسار طموح حقًا ، يقصر الاحترار على 1.5 درجة، فإن التكلفة ستكون 20 مليار طن فقط بحلول عام 2100 – ستة أشهر فقط أو نحو ذلك من الانبعاثات العالمية الحالية.
يشير الباحثون إلى أن جميع تقديراتهم ربما تكون منخفضة جدًا.
أولاً ، لا يأخذون في الحسبان المواد والبناء اللازمة لخطوط النقل الكهربائية الجديدة ، ولا البطاريات للتخزين – وكلاهما منتجات كثيفة الاستهلاك للطاقة والموارد.
كما أنها لا تشمل تكلفة استبدال المركبات التي تعمل بالغاز والديزل بأخرى كهربائية ، أو جعل المباني القائمة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة .
تبحث الدراسة أيضًا في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون فقط ، والتي تسبب حاليًا حوالي 60 في المائة من الاحترار المستمر – وليس غازات الدفيئة الأخرى بما في ذلك الميثان وأكسيد النيتروز .
من الصعب تحديد الآثار الأخرى للانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة، ولكنها قد تكون كبيرة. لن تتطلب كل هذه الأجهزة الجديدة عالية التقنية كميات هائلة من المعادن الأساسية بما في ذلك النحاس والحديد والنيكل فحسب، بل ستتطلب عناصر نادرة أقل استخدامًا في السابق مثل الليثيوم والكوبالت والإيتريوم والنيوديميوم.
من المحتمل أن تأتي العديد من السلع من أماكن لم تمسها من قبل ذات بيئات هشة ، بما في ذلك أعماق البحار وغابات الأمطار الأفريقية وجرينلاند سريعة الذوبان.
ستستهلك الألواح الشمسية وتوربينات الرياح بشكل مباشر مساحات شاسعة من الأرض، مع ما يصاحب ذلك من تأثيرات محتملة على النظم البيئية والأشخاص الذين يعيشون هناك.
قال ليسك عن تقديرات الدراسة: “نحن نضع الحد الأدنى”، “الحد الأعلى يمكن أن يكون أعلى من ذلك بكثير”، لكنه يقول: “النتيجة مشجعة”، مضيفا، أنه بالنظر إلى الانخفاضات الأخيرة في أسعار التقنيات المتجددة، يمكن تركيب 80 إلى 90 % ما يحتاجه العالم في العقود القليلة القادمة، خاصة إذا تم تحويل الدعم الحالي لإنتاج الوقود الأحفوري إلى مصادر الطاقة المتجددة.
وقال : “إذا سلكنا مسارًا أكثر طموحًا ، ستختفي هذه المشكلة برمتها، إذا لم نبدأ الاستثمار في السنوات الخمس إلى العشر القادمة.”
بناء الجدران البحرية ونقل المدن مكلف كربونيا
كجزء من الدراسة، نظر ليسك وزملاؤه أيضًا في انبعاثات الكربون الناتجة عن التكيف مع ارتفاع مستوى سطح البحر، وجدوا أن بناء الجدران البحرية ونقل المدن إلى الداخل عند الضرورة من شأنه أن يولد مليار طن من ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2100 بموجب سيناريو الدرجتين.
مرة أخرى، لن يكون سوى جزء من تكلفة التكيف ؛ لم ينظروا إلى البنية التحتية للسيطرة على الفيضانات الداخلية، أو الري في المناطق التي قد تصبح أكثر جفافاً، أو تكييف المباني مع درجات الحرارة المرتفعة أو غيرها من المشاريع المطلوبة.
كتب المؤلفون: “على الرغم من هذه القيود، فإننا نستنتج أن حجم انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المتضمنة في التحول المناخي الأوسع له صلة بالجيوفيزياء والسياسة”، “يمكن خفض الانبعاثات الانتقالية بشكل كبير في ظل إزالة الكربون بوتيرة أسرع ، مما يضفي إلحاحًا جديدًا على التقدم في السياسة بشأن النشر السريع للطاقة المتجددة .”
المؤلفون الآخرون للدراسة، هم دينيس شالا من جامعة لانكستر بالمملكة المتحدة، روبن كريكيلر وأنطوان ليفيسك من معهد بوتسدام الألماني لبحوث تأثيرات المناخ؛ سجوريس سغوريديس من هيئة كهرباء ومياه دبي؛ كاثرين ماخ من جامعة ميامي؛ دانيال هورين جرينفورد وه. دامون ماثيوز من جامعة كونكورديا الكندية ؛ ورادلي هورتون من مرصد لامونت دوهرتي للأرض. كوري ليسك هو الآن باحث ما بعد الدكتوراه في كلية دارتموث.
