الطاقة الشمسية فرض كفاية

الشمس

الشمس ، مصدر الصورة sxc.hu بواسطة thomasje

البترول مصدر ناضب، وهو ثروة كانت ومازالت بفضل الله السبب في المدنية التي نعيشها اليوم. لا بأس أن تستخدم بعض هذه الثروة فيما فيه رفاهيتنا ليومنا الحاضر، ولكن علينا أن نستمثر جزء منها لمستقبلنا. من هنا استعرت المصطلح الشرعي فرض الكفاية، الذي اذا قام به مجموعة من الناس ، سقط الاثم عن الباقين، وأنا هنا أقول، اذا قام بعض الناس بمايكفينا من تحديات المستقبل في الماء والطاقة، فقد رفع العذل عن الباقين، وإلا فسيأتي يوم يندم فيه الجميع ويلومون بعضهم.

العالم يواجه تحديات مستقبلية في الطاقة، ونحن في الخليج نواجه تحديات أكبر لعدة أسباب. أولها أنه اليوم النفط هو مصدر الطاقة الوحيد تقريباً في دول الخليج العربي خصوصاً. وهو ليس فقط مصدر الطاقة الوحيد ، بل أيضاً مصدر الرزق ومصدر تحلية المياه.

كثير من دول العالم لا تعاني من هذه الاعتمادية الكاملة. لأنه تنتشر في دول العالم مصادر اخرى للطاقة، ليست النووية فحسب بل حتى طاقة المياه الجارية والشلالات التي تنتج كميات مهولة تعادل انتاج النفط في بعض الأماكن. إحدى الولايات في كندا تعتمد على أقل من ١٠٪ من انتاجها للكهرباء على النفط والباقي كله يعتمد على المياه الجارية وطاقة الرياح ويتم تصدير هذه الطاقة للولايات المجاورة وقريباً إلى الولايات المتحدة الامريكية.

الأمر الآخر هو أن أغلب هذه الدول لاتعتمد اقتصادياتها على النفط أبداً، فنضوبه لايعني توقف الدخل القومي، بل أغلب هذه الدول تستورد النفط منا. لذلك فإن نضوبه لا يشكل تحدياً اقتصادياً مباشراً بل ربما يقل اثره عنا بمراحل، ثم انهم اذا نضب نفطنا فلديهم المال لشراؤه من غيرنا أما نحن اذا نضب نفطنا فإنه لن يتصدق علينا أحد ولا ببرميل فلن يكون هناك كهرباء ولا ماء محلى ولا دخل ولا اقتصاد ولا طعام.

هذه الحالة الدراماتيكية لا اقصد بها التخويف، إنما اقصد بها عرض أهمية الموضوع، ولا اظن بحال أننا سنستيقظ يوماً ما لنسمع ان النفط قد انتهى بين ليلة وضحاها، بل ستكون هناك علامات مبكرة للنضوب قد تستمر عشرات السنين منها مثلاً ضعف الانتاج وقلته ومشاكله وارتفاع تكاليفة كلها علامات استزاف للاحتياطي النفطي التي قد تستمر أعواماً وعقوداً من الزمن لكنها ستصعب من التجهيز لمستقبل كريم كلما تأخرنا في تحركاتنا.

لست هنا في موضع حديث عن مانحتاجه من استثمارات في حاضرنا من اجل مستقبلنا، فلست هنا بمعرض الحديث عن التعليم مثلاً والذي أظنه من أهم الأولويات (وها أنا اتعلم لأنقل فكرة أخرى) بل سينصب حديثي عن الطاقة ومواردها وخيارنا الواجب علينا ان نعمل فيه.

بعد ان اتفقنا اننا بحاجة ماسة إلى تنويع مصادر الطاقة لدينا حتى لا نفقد الحياة التي نعيشها، ولا الماء الذي نشربه، ولا التكييف الذي لا نستطيع أن نستغني عنه عندما تكون درجة الحرارة تقارب الخمسين، وحتى لا نضطر ان نتنقل بين مدننا مشياً أو ركوباً على دابة ، وبعد هذا كله فنحن يجب علينا أن نبدأ العمل لجلب الطاقة الشمسية لتعوض عن بعض استخدامنا الحالي من الكهرباء.

لماذا الطاقة الشمسية؟ وهل هي مجدية أو كافية؟ هل يمكننا فعلاً تعويض النفط؟

خلايا ضوئية شمسية

خلايا ضوئية شمسية، المصدر sxc.hu بواسطة cedec

عندما اتحدث عن الطاقة الشمسية عادة ما يتبادر الى ذهن اغلب الناس الخلايا الضوئية الشمسية (Photovoltaic) (انظر الصورة في الاعلى)، ومشكلتي تبدأ من هنا، فطاقة الشمس الضوئية في نظري غير مجدية للانتاج التجاري للطاقة، ربما تصلح لتشغيل الة حاسبة او (شوية) لمبات ولكنها في نظري بتقنياتها الحاضرة لا تصلح لانتاج كميات كبيرة (يمكنها انتاج كميات كبيرة لكن ستكون مكلفة جداً وتحتاج إلى مساحة كبيرة جداً). وإنه يحزنني بشدة عندما أقرأ عن المشاريع التي تحاول انتاج الطاقة من الخلايا الضوئية بكميات تجارية لأني اشعر بأنها خطوة رائعة في الاتجاه الخاطئ.

عموماً ليس غريباً أن لايعرف الغالبية عن الطاقة الشمسية الا طاقتها الضوئية، فقد سألت مرة أحد أفضل اساتذتي في الهندسة عن استخدام طاقة حرارة الشمس بدل ضوءها، فقال لي بأن هناك تجارب غير ناجحة. الشق الأول من كلامه كان صحيحاً، هناك تجارب قديمة ولكنها كانت ناجحة تماماً. وهي مستخدمة منذ حوالي ٢٠ عام في الانتاج التجاري للكهرباء، وهناك محطات انتاج كهرباء تعمل بحرارة الشمس (Solar Thermal) في كالفورنيا (انظر الصور في الاسفل) واسبانيا والصين واسرائيل رائدة في هذا المجال وهناك محطة قرأت عنها قيد الانشاء في الامارات العربية المتحدة. والمحطات المعتمدة على حرارة الشمس بعضها يمكنه تحلية المياه المالحة.

طاقة شمسية حرارية Solar Thermal Station مصدر الصورة http://www.msnbc.msn.com/id/34793107/ns/us_news-environment/t/china-taps-us-solar-thermal-power-plants/#.T0Nj6FH7D3Q بواسطة eSolar

الطاقة التي تصل من الشمس في المتر المربع الواحد هي طاقة هائلة جداً، وهناك مشاريع اوروبية لاستغلال الشمس على الصحراء الكبرى في افريقيا لانتاج الكهرباء ونقلها إلى أوروبا. لتبسيط فكرة الطاقة الحرارية للشمس ، هل يذكر بعضكم كيف لو وضع المكبر ليمر عبر ضوء الشمس فإنه يمكنه اشعال ورقة او حرق جلد الحقيبة المدرسية؟ بنفس هذه المبدأ تستخدم اليوم الطاقة الحرارية للشمس عبر استخدام عدد كبير جداً من المرايات وتركيزها عل نقطة واحدة ويستخدم محرك هذه الطاقة الحرارية المركزة ويحولها إلى طاقة حركية ثم إلى كهرباء. انظر الى صورة الفرن الشمسي وهو قادر على توليد حرارة تصل إلى ٣٨٠٠ درجة مئوية.

الفرن الشمسي في فرنسا ويمكنه رفع درجة الحرارة إلى ٣٨٠٠ درجة مئوية. مصدر الصورة http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_thermal_energy

بعد تعريف المقصود بالطاقة الشمسية التي نريد أن ننتجها بكميات تجارية، ننتقل عن الحديث عن لماذا الطاقة الشمسية وليس غيرها؟

نحن في نطاقنا الجغرافي لا توجد شلالات أو مياه جارية بتدفق كبير لانتاج تجاري للطاقة، واطلعت على متوسط سرعات الرياح على مدن المملكة المختلفة، ويمكننا انتاج طاقة من الرياح ولكن بمقارنات حسابية نجد انه الطاقة الشمسية أكثر جدوى لنا بمراحل. حيث أن سرعات الرياح في نطاقنا الجغرافي لا تبدو مغرية لإنتاج الكهرباء بكميات تجارية. هناك أيضاً الطاقة النووية التي ربما لابأس بالقليل منها، وهناك الطاقة الحرارية في باطن الأرض، وهذه أيضاً جديرة بالدراسة. وربما نحتاج للتنويع بأكثر من مصدر من باب تقليل المخاطر. للاستزادة حول الحلول المثلى للطاقة البديلة يمكنكم مراجعة مشروع RETScreen ومتوفر بالعربية وهو مشروع كندي يوفر ادوات برمجية لتققيم الحلول للطاقة البديلة ويمكن تحميل أداة على إكسل لتحميل بيانات الطقس ويحوي قاعدة بيانات غنية جداً تشمل العديد من مدن العالم العربي وبقية العالم.

هل الطاقة الحرارية للشمس مجدية وتكفي حاجتنا؟

طرح الطاقة الشمسية كبديل للطاقة لا يعني أبداً ان نتخلص من محطات التوليد الكهربائي التي تعتمد على الديزل. بل فليبقى كل شئ على ماهو عليه. إنما المطلب هو استغلال الطاقة الشمسية في المحطات الجديدة التي نحن بحاجة لها دوماً. فبدلاً من أن تكون جميعها تعتمد على الديزل أو الغاز، لماذا لا تكون هناك محطة او اثتنان تذهب للطاقة الشمسية؟ انتقالنا التدريجي للطاقة الشمسية سيزيد من خبراتنا في انشاءها وتشغيلها وصيانتها وبذلك ستقلل من تكلفتها المستقبلية وستوفر من استهلاكنا المتزايد للنفط فنبيع هذا التوفير لنحافظ على مستوى دخل النفط. استمرارنا على الاستهلاك الشره للطاقة سيقلل من حصة الصادرات. لا يمكن أن يكون التحول للطاقة الشمسية بين ليلة وضحاها ولكن يمكننا التمهيد للمستقبل.

تكلفة انشاء محطات كهرباء تعمل بالطاقة الحرارية للشمس تتخطى بكثير كلفة انشاء محطات وقود الديزل والغاز، ولكن لو نظرنا لتكلفة التشغل على مدى العمر الافتراضي للمحطات نجد ان محطات الطاقة الحرارية الشمسية اقل تكلفة لو اخذنا بعين الاعتبار سعر السوق للوقود. بالاضافة إلى ميزات أخرى للطاقة الحرارية الشمسية فهي نظيفة للبيئة وصحة الانسان المتأثرة كثيراً بتلوث الهواء. حالياً تقوم شركة الكهرباء بطرح مشاريع المحطات الجديدة على المستثمرين بنظام بناء وتشغيل ثم تملك للمحطة، لو تشترط شركة الكهرباء او تطرح مشاريع استمثارية تكون قيمة الكهرباء فيها أغلى تتحملها الدولة سينشئ صناعة جديدة وخبرات جديدة نحن في أمس الحاجة لها. هناك فرصة اليوم لنصدر الشمس يوماً بعد أن نحمي مستقبل الطاقة والماء في بلدنا والعالم.

One thought on “الطاقة الشمسية فرض كفاية

  1. لفت انتباه جيد لقضية هامة جداً..

    أتمنى فعلا تبني مشروعات مبكرة في هذا الاتجاه..

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *