أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
الطاقة المتجددة

التكلفة الحقيقية

التكلفة الحقيقية
للوقود الأحفوري(*)

مع ارتفاع أسعار النفط، يصبح من الأهمية
بمكان تحديد المجال الأمثل لاستثمار الطاقة
للحصول على طاقة أخرى.

<M. إنمان>

 

تمتد مشاريع النفط الرملي tar sands في كندا مساحةَ 600 كيلومتر مربع في شمال شرق مقاطعة ألبرتا. وقد وصف رئيس الوزراء الكندي <S. هاربر> الجهودَ الصناعية لاستخراج النفط من الترسبات بـ «مشروع ذي أبعاد أسطورية، وهو في هذا مشابه لبناء الأهرامات أو سور الصين العظيم، بل هو أضخم.»

مع تزايد صعوبة العثور على مزيد من احتياطيات النفط والغاز الطبيعي التقليدية وازدياد الطلب على الوقود، تتحول شركات الطاقة نحو المصادر غير التقليدية كالنفط الرملي، التي يكون إنتاجها أصعب والحصول عليها أكثر تكلفة، فعلى سبيل المثال، تضاعف إنتاج البترول من النفط الرملي ثلاث مرات خلال العقد الماضي ليصل إلى 1.6 مليون برميل يوميا في عام 2011.

وباعتبار أن ثمة حاجة إلى المصادر غير التقليدية، فأي منها سوف يكون من المنطقي محاولة استخراجه؟ لكن الوصول إليها يتطلب كمية كبيرة من الطاقة – سواء أكان ذلك من النفط الرملي أو من الغاز الطبيعي المستخرج من شق الصخور هيدروليكيا، أو من ترسبات النفط القديمة التي يمكن غمرها بالبخار لاستخراج كميات إضافية من النفط المتبقي فيها. وللمساعدة على القيام بمقارنة مصادر الوقود باستخدام مقياس متري مشترك، أنشأ عالم البيئة <Ch. هول> [من كلية علوم البيئة والغابات (S.U.N.Y)] مقياسا يسمى «العائد على الاستثمار في الطاقة» (EROI)ا(1). وهذا المقياس يشير إلى كمية الطاقة المنتجة من الوقود مقابل الوحدة من الطاقة التي استهلكت لإنتاج تلك الكمية – نسبة من طاقة تم الحصول عليها. وهكذا، فإن ارتفاع المؤشر EROI يعني إتاحة المزيد من الطاقة للاستهلاك. وعلى تلك الصفحة المقابلة والتي تليها، سأتفحص مدخلات ومخرجات مختلف مصادر الوقود لتوضيح المؤشرات EROIs العائدة إليها.

وحسب قول <هول> عن النفط والغاز: «إلى أي مكان تنظر؛ سوف تجد أن المؤشر EROI آخذ في الانخفاض،» إذ تُشير نمذجته إلى أن الاقتصاد الحديث يتطلب وقودا سائلا ذا مؤشر EROI لا يقل عن خمسة، ومع تناقص المؤشرEROI، فإن المجتمع يضطر إلى أن يُنفق الكثير من المال على إنتاج الطاقة، بحيث إن تكاليفها باتت تلتهم تمويل مشاريع أخرى كان بالإمكان تنفيذها سواء في التعليم أو الرعاية الصحية أو الترفيه.

ووفق هذا المقياس، فإن عددا قليلا من الخيارات المتاحة في قطاع النقل جذاب [انظر الشكل العلوي في إطار رابحون وخاسرون]. ومع ذلك، فإن الحاجة إلى وقود منخفض المؤشر EROI  تتزايد لمختلف أنواع الوقود لتلبية ارتفاع الطلب على الطاقة، والذي وصل وفقا لوكالة الطاقة الدولية (IEA)ا(2)  إلى مستوى أعلى من أي وقت مضى. وبالفعل، فقد حذرت الوكالة IEA من أن أسعار النفط قد بلغت «منطقة الخطر» مهددة بذلك النمو الاقتصادي. في حين تتمتع صناعة الطاقة الكهربائية بمؤشرات EROIs أفضل [انظر الشكل السفلي فيإطار رابحون وخاسرون] بسبب سهولة الوصول إلى موارد أكثر وفرة.

هذا ومن غير الممكن استخدام المؤشر EROI في تقييم جميع مزايا الوقود وعيوبه؛ خاصة أن هذا المؤشر لا يُدخِل في اعتباره التكلفة البيئية لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري(3) أو صعوبات تأمين الطاقة بشكل مستمر، كما في حال انقطاع طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية. ومع ذلك، فإن المؤشر EROI يبين مقدار الطاقة التي يمكن توقعها من مصدر معين. وكذلك يمكن استخدامه لتسليط الضوء على الجهود الرامية إلى خفض معدلات التلوث، كما في حالة احتباس ثنائي أكسيد الكربون من محطات الطاقة التي تعمل بالفحم الحجري – وكيف أن هذه الجهود قد تتسبب إلى حد بعيد في عدم القدرة على تحمل تكاليف هذا النوع من الوقود. وبقياس الطاقة المدخلة مقابل الطاقة المنتجة، يمكن توجيه الاستثمارات إلى المصادر الأكثر فعالية في ضمان استمرار دوران عجلة الاقتصاد في البحث عن مصادر جديدة للطاقة بشكل فعال، وعلى المساعدة أيضا في بناء مستقبل مستدام.

 

http://oloommagazine.com/Images/Articles/2014/07-08/2014_07_08_05.jpg

 

 

 

[تكاليف خفية]

الطاقة الضائعة من المنجم إلى السيارة(**)

  تقدم الخطوات المتبعة في استخراج النفط الرملي ومعالجته لإنتاج البترول في كندا مثالا على سبب بقاء الوقود غير التقليدي أقل جاذبية من الوقود التقليدي، وذلك مقارنة بكمية الطاقة التي يمكن أن ينتجها الوقود غير التقليدي والتي يمكن استثمارها في إنتاجه بدءاً من قطع الأشجار الكثيفة ومرورا بعمليات الحفر والنقل ثم الطحن والغسل وتجفيف المنتج الخام المحمل بالرمل، من أجل فصل القار المشابه للقطران (انظر الحلقة الداخلية)، وتقوم مصفاة عادة ما تكون موجودة في الموقع بغليه وتسمى مُحسِّنة الجودة upgrader بغرض تحويله إلى نفط خام  عادي يجب نقله في نهاية المطاف عبر أنابيب أو بواسطة ناقلات. وهناك طريقة أخرى لاستخراج النفط الرملي، تحتاج إلى طاقة لإنتاج البخار المستخدم في إذابة القار تحت الأرض. وبطبيعة الحال، فإن كافة المراحل التي سبق ذكرها تتطلب أيادي عاملة (انظر الحلقة الثانية). وتستهلك المصافي البعيدة مزيدا من الطاقة من أجل تحويل النفط الخام إلى البنزين أو الأنواع الأخرى من الوقود. كذلك تتطلب عمليات التنظيف اللاحقة مثل تنقية المياه واستصلاح الأراضي مزيدا من الطاقة. ولهذا، فإن استثمار الطاقة في عمليات الحفر التقليدية، بما في ذلك استخراج النفط الخام التقليدي وتكريره، أقل بكثير مما هو عليه في إنتاج الوقود غير التقليدي.

 

 

 

[رابحون وخاسرون]

تراجع الطاقة الرخيصة(***)

  يقول كثير من الخبراء إن الوقود الأحفوري العالي الجودة والقليل التكلفة في استخراجه قد تضاءل بشكل ملحوظ؛ مما اضطر العالم إلى اللجوء إلى مصادر طاقة أكثر تكلفة تزداد تكلفة إنتاجها أكثر فأكثر. وقد كشف عن هذه الحالة من خلال المؤشر EROI – الذي يعبر عن الطاقة التي يتم الحصول عليها مقابل وحدة الطاقة التي يتم استهلاكها للحصول على الطاقة المنتجة. ويتمتع النفط التقليدي بقيم أكثر تفضيلا للمؤشر EROI على ما هي عليه الحال في مصادر الوقود السائل (الرسم البياني في أعلى اليسار)؛ لكن رصيده هذا يتناقص باطّراد (الرسم البياني أدناه) وذلك لأن المصادر التقليدية لتوليد الكهرباء تتمتع هي الأخرى بقيم عالية للمؤشرات EROIs (الرسم البياني في أسفل اليسار) يمكن أن تؤتي ثمارها بشكل رائع لدى استخدامها في مجال النقل (الرسم البياني في أقصى الصفحة المقابلة). «هذا وإن عصر الطاقة الرخيصة قد انتهى إلى غير رجعة،» على حد قول <N. تاناكا> في عام 2011، عندما كان المدير التنفيذي للوكالة IEA.

  انخفاض مواصفات النفط

  يتطلب الاقتصاد الحديث وقودا ذا قيم عالية للمؤشر EROI لا تقل عن  خمسة. ولعقود من الزمن، استطاع النفط المستخرج من الترسبات التقليدية أن يحافظ على قيم أعلى من هذه العتبة، لكنها آخذة في الانخفاض الآن. أما المصادر البديلة، كالنفط الثقيل مثلا (وهو نفط أكثر كثافة ويتألف من جزيئات هيدروكربونية أطول)، فتعتبر أكثر استهلاكا للطاقة في إنتاجها، أي إنها ذات مؤشرات EROIs منخفضة. ولكن هناك أنواعا أخرى من الوقود البديلة واعدة أكثر، كالديزل المستخرج من فول الصويا مثلا.

http://oloommagazine.com/Images/Articles/2014/07-08/2014_07_08_06_a.jpg

  وقود سائل: يوفر النفط الخام اليوم أفضل عائد للطاقة

  يجب استخراج المواد الخام جميعها اليوم – سواء كان ذلك من آبار النفط أو من النباتات – على أن يتم تكريرها للحصول على البنزين أو الأنواع الأخرى من الوقود، وفي كل خطوة ينخفض المؤشر EROI. والقيم التالية، هي متوسط القيم الصادرة عن الصناعة الحالية أو تلك التي تم الحصول عليها من منشآت نموذجية.

http://oloommagazine.com/Images/Articles/2014/07-08/2014_07_08_06_b.jpg

  طاقة كهربائية: تتنافس الطاقات المتجددة مع الوقود الأحفوري

  تغطي مصادر توليد الكهرباء مجموعة واسعة من قيم المؤشر EROI. والقيم التالية هي متوسط القيم التي تصدر عن الصناعة الحالية أو التي تم الحصول عليها من منشآت نموذجية. ولا تشمل مصادر الطاقة المتجددة عملية تخزين الطاقة.

http://oloommagazine.com/Images/Articles/2014/07-08/2014_07_08_06_c.jpg

  عائد استثمار المسافة(6):
فوز الكهرباء

  لم تتكون على قدم المساواة جميع أنواع الوقود المستخدمة في عملية النقل. إذ تقطع السيارة مسافة أبعد إذا ما استعملت الطاقة المستثمرة في توليد الكهرباء، ويليها في ذلك البنزين التقليدي ثم الإيثانول المصنوع من قصب السكر. وتعتمد الأميال المقطوعة على الطاقة اللازمة لتكرير كل نوع من أنواع الوقود، وكذلك على كثافة الوقود الطاقية (فعلى على سبيل المثال، تبلغ كثافة الإيثانول الطاقية نحو 67 في المئة من قيمة البنزين). وبالنسبة إلى السيارات الكهربائية، تتضمن هذه القيمة طاقة نقل الكهرباء فقط و ليس تصنيع البطاريات.

http://oloommagazine.com/Images/Articles/2014/07-08/2014_07_08_07.jpg

 

 

المؤلف

   Mason Inman
 <إنمان> صحفي مستقل في أوكلاند بولاية كاليفورنيا. يكتب الآن السيرة الذاتية للجيولوجي الشهير <K .M. هوبرت> الذي غالبا ما يكنى بـ «أبي ذروة النفط.» http://oloommagazine.com/Images/Articles/2014/07-08/2014_07_08_04.jpg

  مراجع للاستزادة

 

Revisiting the Limits to Growth after Peak Oil. Charles A. S. Hall and John W. Day in American Scientist, Vol. 97, No. 3, pages 230–237; May-June 2009.
New Studies in EROI (Energy Return on Investment). Edited by Doug Hansen and Charles A. S. Hall. Special issue of Sustainability, Vol. 3 ; 2011. www.mdpi.com/journal/sustainability/special_issues/New_Studies_EROI
Energy and the Wealth of Nations. Charles A. S. Hall and Kent A. Klitgaard. Springer, 2012.

(*)THE TRUE COST OF FOSSIL FUELS

(**)Energy Lost from Mine to Car

(***)The Decline of Cheap Energy

(1) energy return on investment
(2) the International Energy Agency
(3) greenhouse gases

(4) أو: تكرير.

(5) turbines
(6) أو: عدد الأميال المقطوعة.

تسوق لمجلتك المفضلة بأمان

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

For security, use of Google's reCAPTCHA service is required which is subject to the Google Privacy Policy and Terms of Use.

I agree to these terms.

زر الذهاب إلى الأعلى