كتبت : حبيبة جمال
على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية ، مرت الولايات المتحدة بتحول كبير بعيدًا عن محطات الطاقة التي تعمل بالفحم. هذا التحول مدفوع بعدة عوامل ، بما في ذلك اللوائح البيئية ، والمنافسة من الغاز الطبيعي، وانخفاض تكلفة الطاقة المتجددة.
مع توقف محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم ، هناك حاجة إلى بدائل طاقة موثوقة ومعقولة التكلفة وخالية من الانبعاثات. حتى الآن ، جاء جزء كبير من إزاحة الفحم من الغاز الطبيعي. على الرغم من أنه أنظف من الفحم ، إلا أن الغاز الطبيعي لا يزال وقودًا أحفوريًا ، وبالتالي يرتبط بانبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
تحديات الطاقة المتجددة
وشار تقرير نشرته Forbes إلى أن مصادر الطاقة المتجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية تتوسع بسرعة، ولكن هناك العديد من التحديات في استخدامها لتحل محل الطاقة التي تعمل بالفحم.
أولاً ، تميل هذه المصادر إلى أن تكون لامركزية وتتطلب مساحة كبيرة للطاقة التي تنتجها. ثانيًا ، هذه المصادر متقطعة، وبالتالي ستتطلب قدرة أكبر بكثير لإزاحة نفس السعة من محطة طاقة تعمل بالفحم. بالتاكيد، ستستمر أهمية هذه المصادر المتجددة في النمو، ولكن على المدى القصير، لا يمكننا أن نتوقع استبدال محطات الطاقة التي تعمل بالفحم بمصادر متجددة متقطعة.
فإن الطاقة النووية هي خيار قابل للتطبيق لتلبية هذه الحاجة. الطاقة النووية هي مصدر طاقة نظيف وقابل للنشر، ويمكن أن يوفر طاقة الحمل الأساسي للشبكة.
صدر تقرير “التحقيق في فوائد وتحديات تحويل محطات الفحم المتقاعد إلى محطات نووية” في عام 2022 من قبل وزارة الطاقة الأمريكية.
قدر التقرير أن ما يقرب من 80٪ من مواقع مصانع الفحم المتقاعد أو النشطة في الولايات المتحدة مناسبة لاستضافة مفاعلات متقدمة أصغر من مقياس جيجاوات.
الطاقة النووية
أشار المؤلفون إلى أن تحويل محطات الفحم إلى طاقة نووية يمكن أن يوفر المال ويقلل من الانبعاثات.
يقدر التقرير أن تحويل محطة الفحم إلى طاقة نووية يمكن أن يوفر على مالك المحطة ما يصل إلى مليار دولار على مدى عمر المحطة، وأن تحويل محطة الفحم إلى طاقة نووية يمكن أن يقلل الانبعاثات بنسبة تصل إلى 90٪.
نشرت الوكالة الدولية للطاقة (IEA) تقريرها الخاص حول إمكانية إزاحة الطاقة التي تعمل بالفحم في نوفمبر 2022.
ويبحث التقرير، الفحم في التحولات الصفرية الصافية ، دور الفحم في التحول العالمي للطاقة، ويحدد استراتيجيات تقليل الانبعاثات المرتبطة بالفحم بطريقة سريعة وآمنة ومتمحورة حول الناس.
وجد تقرير وكالة الطاقة الدولية أن الفحم هو أكبر مصدر لانبعاث ثاني أكسيد الكربون المرتبط بالطاقة ، حيث يمثل 15 مليار طن متري في عام 2021. والفحم هو أيضًا أكبر مصدر لتوليد الكهرباء ، حيث يمثل 36٪ في عام 2021.
الحد من الانبعاثات المرتبطة بالفحم
يحدد التقرير ثلاثة مسارات رئيسية للحد من الانبعاثات المرتبطة بالفحم:
التخلص التدريجي السريع من طاقة الفحم : يتضمن هذا المسار التخلص التدريجي من جميع محطات توليد الطاقة بالفحم التي لا تلتقط وتخزن انبعاثاتها بحلول عام 2030.
سيتطلب هذا المسار استثمارات كبيرة في تقنيات الطاقة النظيفة، ولكنه سيوفر أيضًا أكبر تخفيضات في الانبعاثات في أقصر وقت.
التخلص التدريجي من طاقة الفحم بلا هوادة: يتضمن هذا المسار التخلص التدريجي من محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم دون هوادة على مدى فترة أطول، مثل بحلول عام 2040.
سيتطلب هذا المسار استثمارات أقل في تكنولوجيات الطاقة النظيفة مقارنة بمسار التخلص التدريجي السريع، ولكنه سيتطلب أيضًا تقديم تخفيضات أصغر للانبعاثات.
الاستخدام المستمر للفحم مع احتجاز الكربون وتخزينه (CCS): يتضمن هذا المسار استخدام تقنية CCS لالتقاط وتخزين الانبعاثات من محطات توليد الطاقة بالفحم. لا تزال تقنية احتجاز الكربون وتخزينه قيد التطوير، ولكن لديها القدرة على الحد بشكل كبير من الانبعاثات المرتبطة بالفحم.
التخلص من الفحم
يخلص التقرير إلى أن التخلص التدريجي السريع من طاقة الفحم بلا هوادة هو الطريقة الأكثر فعالية للحد من الانبعاثات المرتبطة بالفحم. من المتوقع أن تلعب الطاقة النووية دورًا رئيسيًا في استبدال توليد الكهرباء باستخدام الفحم. في سيناريو التعهدات المعلنة لوكالة الطاقة الدولية (APS) ، أبدت أكثر من 30 دولة اهتمامًا بتوسيع القدرة النووية ، حيث يُتوقع أن يبلغ متوسط القدرة الإنتاجية العالمية 18 جيجاوات سنويًا من 2026 إلى 2030 ثلاثة أضعاف المتوسط الأخير البالغ 6 جيجاوات من 2017 إلى 2021.
بينما تقود الصين السوق – حيث تمثل ما يقرب من 40 ٪ من جميع القدرات النووية الجديدة حتى عام 2030 – أعلنت دول أخرى مثل فرنسا والهند وبولندا والمملكة المتحدة والولايات المتحدة عن دعمها أو خططها للاستثمار في مشاريع نووية جديدة. تتوقع APS إضافة 20 جيجاواط من القدرة النووية في المتوسط كل عام من عام 2030 حتى عام 2050 ، بما في ذلك المفاعلات المعيارية الصغيرة التي توفر تكاليف أولية منخفضة وميزات محسنة للسلامة وإدارة النفايات.
هناك بالتأكيد تحديات وفرص مرتبطة بتحويل محطات الفحم إلى طاقة نووية. التحدي الأكبر هو التكلفة والوقت لبناء محطات طاقة نووية جديدة. يجب التغلب على بعض العقبات التنظيمية لتحويل محطات الفحم إلى طاقة نووية. ومع ذلك ، فإن تحويل محطات الفحم إلى طاقة نووية يمكن أن يساعد في الاحتفاظ بالقوى العاملة في محطات الفحم ، وتحقيق الاستقرار في الاقتصاد، مع مساعدة الولايات المتحدة على تلبية احتياجاتها.
تحديات وفرص
هناك بالتأكيد تحديات وفرص مرتبطة بتحويل محطات الفحم إلى طاقة نووية. التحدي الأكبر هو التكلفة والوقت لبناء محطات طاقة نووية جديدة. يجب التغلب على بعض العقبات التنظيمية لتحويل محطات الفحم إلى طاقة نووية.
ومع ذلك ، فإن تحويل محطات الفحم إلى طاقة نووية يمكن أن يساعد في الاحتفاظ بالقوى العاملة في محطات الفحم ، وتحقيق الاستقرار في الاقتصاد ، مع مساعدة الولايات المتحدة على تحقيق أهدافها المناخية.
