الطاقة المتجددة

ضوء النجوم الصناعي قد جعل الطاقة مجانية

تقرير‭ ‬خاص‭: ‬العالم‭ ‬في ‭ ‬2076

ضوء‭ ‬النجوم‭ ‬الصناعي‭ ‬قد‭ ‬جعل‭ ‬الطاقة‭ ‬مجانية

بقلم‭: ‬جف‭ ‬هيكت

ترجمة‭: ‬أماني‭ ‬عبدالملك

 


نحن‭ ‬نعيش‭ ‬بالفعل‭ ‬في‭ ‬عالم‭ ‬يحصل‭ ‬على‭ ‬الطاقة‭ ‬من‭ ‬الاندماج‭ ‬النووي‭. ‬لكن‭ ‬مع‭ ‬الأسف،‭ ‬يبعد‭ ‬المفاعل‭ ‬نحو‭ ‬150‭ ‬مليون‭ ‬كم،‭ ‬و‭ ‬لم‭ ‬نتوصل‭ ‬بعد‭ ‬إلى‭ ‬طريقة‭ ‬فعالة‭ ‬للاستفادة‭ ‬منه‭ ‬بشكل‭ ‬مباشر‭. ‬لذا،‭ ‬نقوم‭ ‬بحرق‭ ‬طاقته‭ ‬الأحفورية‭ : ‬الفحم‭ ‬و‭ ‬النفط‭ ‬والغاز،‭ ‬والتي‭ ‬تغلي‭ ‬العالم‭ ‬حياً‭ ‬ببطء‭ ‬مثل‭ ‬ضفدع‭ ‬في‭ ‬قدر‭ ‬الماء‭ [‬كناية‭ ‬عن‭ ‬إشكالية‭ ‬تتزايد‭ ‬تدريجيا‭ ‬فتغدو‭ ‬كارثية‭].‬

وتخليق‭ ‬الشمس‭ ‬على‭ ‬الأرض‭  ‬سيحل‭ ‬المشكلة‭ ‬إ‭ ‬لى‭ ‬حد‭ ‬كبير،‭ ‬ولكنه‭ ‬أمر‭ ‬صعب‭. ‬فقد‭ ‬بدأ‭ ‬البحث‭ ‬قبل‭ ‬أكثر‭ ‬من‭ ‬60‭ ‬عاماً،‭ ‬فتصميم‭ ‬مفاعل‭ ‬الاندماج‭ ‬الرئيسي‭ ‬Fusion reactor‭ -‬توكاماك‭ ‬Tokamak‭- ‬يعود‭ ‬إلى‭ ‬نصف‭ ‬قرن‭. ‬وتقوم‭ ‬مفاعلات‭ ‬توكاماك‭ ‬بحبس‭ ‬نظائر‭ ‬الهيدروجين‭ ‬الثقيلة‭ ‬داخل‭ ‬حقل‭ ‬مغناطيسي‭ ‬على‭ ‬شكل‭ ‬كعكة‭ ‬الدونت‭ ‬الدائرية،‭ ‬مسخنةً‭ ‬وضاغطةً‭ ‬البلازما‭ ‬حتى‭ ‬يندمج‭ ‬الديتريوم‭  ‬والتريتيوم‭  ‬لإطلاق‭ ‬الطاقة‭. ‬وبعد‭ ‬اختبار‭ ‬سلسلة‭ ‬من‭ ‬مفاعلات‭ ‬التوماكاك‭ ‬التي‭ ‬يكبر‭ ‬حجمها‭ ‬بازدياد،‭ ‬اتفق‭ ‬باحثو‭ ‬الاندماج‭  ‬قبل‭ ‬عشرة‭ ‬سنوات‭ ‬على‭ ‬بناء‭ ‬مفاعل‭ ‬ضخم‭ ‬في‭ ‬فرنسا‭ ‬يسمى‭ ‬المفاعل‭ ‬ITER‭.‬

فإذا‭ ‬سار‭ ‬كل‭ ‬شيء‭ ‬حسب‭ ‬الخطة‭ -‬وذلك‭ ‬مستحيل‭ ‬على‭ ‬الأغلب‭- ‬فسيُنتج‭ ‬المفاعل‭ ‬ITER‭  ‬في‭ ‬عام‭ ‬2035‭ ‬طاقةً‭ ‬بقدر‭ ‬500‭ ‬ميغاواط‭ ‬لبضع‭ ‬مئات‭ ‬ثوان‭. ‬و‭ ‬سوف‭ ‬يجعله‭ ‬ذلك‭ ‬أول‭ ‬مفاعل‭ ‬اندماج‭ ‬يُنتج‭ ‬طاقة‭ ‬أكثر‭ ‬مما‭ ‬يتطلبه‭ ‬تشغيله‭. ‬

ويقول‭ ‬ميكي‭ ‬ويد‭ ‬Mickey Wade،‭ ‬و‭ ‬هو‭ ‬نائب‭ ‬رئيس‭ ‬شركة‭ ‬جنرال‭ ‬أوتومكس‭ ‬General Atomics‭ ‬ومدير‭ ‬برنامج‭ ‬الاندماج‭ ‬DIII-D‭  ‬الذي‭ ‬مقره‭ ‬في‭ ‬أمريكا،‭ ‬إنه‭ ‬حتى‭ ‬في‭ ‬حينها‭ ‬ستظل‭ ‬هناك‭ ‬عقبتان‭ ‬كبيرتان‭: ‬الأولى،‭ ‬تطوير‭ ‬مواد‭ ‬باستطاعتها‭ ‬تحمل‭ ‬التعرض‭ ‬الطويل‭ ‬للبلازما،‭ ‬والأخرى‭ ‬هي‭ ‬المحافظة‭ ‬على‭ ‬الحقول‭ ‬المغناطيسية‭ ‬المطلوبة‭ ‬لحبس‭ ‬البلازما‭. 

وسيكون‭ ‬حل‭ ‬ثلاثتها‭ ‬مجتمعة‭ ‬إنجازاً‭ ‬يغير‭ ‬مجرى‭ ‬التاريخ‭. ‬وسوف‭ ‬يُحرِّرنا‭ ‬الاندماج‭ ‬بشكل‭ ‬كبير‭ ‬من‭ ‬الوقود‭ ‬الأحفوري‭ ‬إذ‭ ‬سيوفر‭ ‬طاقة‭ ‬نظيفة‭ ‬وزهيدة‭ ‬الثمن،‭ ‬بكميات‭ ‬غير‭ ‬محدودة‭ ‬تقريباً‭. ‬

هل‭ ‬فعلا‭ ‬سيقوم‭ ‬بذلك؟‭ ‬لا‭ ‬شك‭ ‬في‭ ‬أن‭ ‬طاقة‭ ‬الدمج‭ ‬سوف‭ ‬تكون‭ ‬أنظف‭ ‬من‭ ‬الوقود‭ ‬الأحفوري‭ ‬المحروق،‭ ‬ولكنها‭ ‬لن‭ ‬تكون‭ ‬محايدة‭ ‬كربونيا‭ ‬Carbon neutral‭. ‬ولا‭ ‬تبثُّ‭ ‬المفاعلاتُ‭ ‬الكربونَ‭ ‬بشكل‭ ‬مباشر،‭ ‬ولكن‭ ‬عمليات‭ ‬البناء‭ ‬وإنتاج‭ ‬الوقود‭ ‬وإدارة‭ ‬المخلفات‭ ‬Waste management‭ ‬حتماً‭ ‬لها‭ ‬بصمتها‭ ‬الكربونية‭. ‬كما‭ ‬ينتج‭ ‬الاندماج‭ ‬من‭ ‬مخلفاتٍ‭ ‬مشعَّة،‭ ‬حتى‭ ‬وإن‭ ‬كانت‭ ‬من‭ ‬النوع‭ ‬الذي‭ ‬يتحلل‭ ‬في‭ ‬عقود‭ ‬عوضاً‭ ‬عن‭ ‬مئات‭ ‬أو‭ ‬آلاف‭ ‬السنين‭.‬

ولن‭ ‬تكون‭ ‬طاقة‭ ‬الدمج‭ ‬زهيدة‭ ‬الثمن‭ ‬بحيث‭ ‬تتوفر‭ ‬من‭ ‬غير‭ ‬عدادات‭ ‬استهلاك‭. ‬فبناء‭ ‬المفاعلات‭ ‬يكلِّف‭ ‬مبلغاً‭ ‬هائلاً،‭ ‬حيث‭ ‬تفاقمت‭ ‬تكلفة‭ ‬بناء‭ ‬المفاعل‭ ‬ITER‭ ‬إلى‭ ‬أكثر‭ ‬من‭ ‬20‭ ‬بليون‭ ‬يورو‭. ‬ولن‭ ‬يدفع‭ ‬أحد‭ ‬هذا‭ ‬المبلغ‭ ‬من‭ ‬المال‭ ‬إذا‭ ‬لم‭ ‬يكن‭ ‬باستطاعتهم‭ ‬تعويض‭ ‬استثمارهم‭. ‬و‭ ‬لكن‭ ‬ما‭ ‬أن‭ ‬يتم‭ ‬تركيبه‭ ‬وتشغيله،‭ ‬فستكون‭ ‬تكلفة‭ ‬التشغيل‭ ‬ضئيلة‭. ‬وتحتوي‭ ‬مياه‭ ‬المحيطات‭ ‬على‭ ‬ديتريوم‭ ‬كافٍ‭ ‬ليعمل‭ ‬كوقود‭ ‬لمفاعلات‭ ‬الدمج‭ ‬عشراتِ‭ ‬آلاف‭ ‬السنين‭. ‬أما‭ ‬الترتيتوم‭ ‬فهو‭ ‬نادر‭ ‬جداً‭ ‬في‭ ‬الطبيعة،‭ ‬ولكن‭ ‬يمكن‭ ‬صنعه‭ ‬بسهولة‭ ‬من‭ ‬الليثيوم‭ ‬الموجود‭ ‬بكثرة‭ ‬كذلك‭.‬

هل‭ ‬يمكن‭ ‬تشغيل‭ ‬العالم‭ ‬بأكمله‭ ‬باستخدام‭ ‬طاقة‭ ‬الدمج؟‭ ‬مبدئياً‭ ‬نعم،‭ ‬و‭ ‬لكن‭ ‬ذلك‭ ‬غير‭ ‬مرجح‭ ‬عملياً‭. ‬وسيريد‭ ‬المشغلون‭ ‬تشغيل‭ ‬مصانع‭ ‬الاندماج‭ ‬بقدر‭ ‬يُمكِّنهم‭ ‬من‭ ‬تعويض‭ ‬استثماراتهم،‭ ‬لذا‭ ‬من‭ ‬الأرجح‭ ‬أنهم‭ ‬سوف‭ ‬يولِّدون‭ ‬الطاقة‭ ‬بقدر‭ ‬الحمل‭ ‬الأساسي‭ ‬فقط‭. ‬وستعين‭ ‬توفير‭ ‬الزيادة‭ ‬في‭ ‬الطلب‭ ‬باستخدام‭ ‬تقنيات‭ ‬تخزين‭ ‬الطاقة،‭ ‬مثل‭ ‬المكثفات‭ ‬الفائقة‭ ‬Ultracapacitors‭ ‬التي‭ ‬تُشحَن‭ ‬باستخدام‭ ‬الطاقة‭ ‬الشمسية‭ ‬والرياح‭. ‬وعلينا‭ ‬أيضاً‭ ‬التفكير‭ ‬في‭ ‬طرق‭ ‬جديدة‭ ‬لتزويد‭ ‬الطائرات‭ ‬بالطاقة،‭ ‬وكذلك‭ ‬تزويد‭ ‬التقنيات‭ ‬أخرى‭ ‬لا‭ ‬يمكن‭ ‬تشغيلها‭ ‬بشكل‭ ‬مباشر‭ ‬بوصلها‭ ‬بشبكة‭ ‬الطاقة‭.‬

وقد‭ ‬تتراجع‭ ‬تقنيات‭ ‬الدمج‭ ‬إلى‭ ‬وضعها‭ ‬الإشكالي‭ ‬بحيث‭ ‬يظل‭ ‬تقنية‭ ‬مستقبلية‭ ‬حتى‭ ‬بعد‭ ‬60‭ ‬سنة‭ ‬من‭ ‬الآن‭. ‬ومن‭ ‬المستبعد‭ ‬أن‭ ‬تلبي‭ ‬الطاقة‭ ‬الشمسية‭ ‬والرياح‭ ‬جميع‭ ‬احتياجاتنا‭. ‬في‭ ‬تلك‭ ‬الحالة،‭ ‬ربما‭ ‬يتعين‭ ‬علينا‭ ‬اللجوء‭ ‬إلى‭ ‬الانشطار‭ ‬النووي‭ ‬بجميع‭ ‬سلبياته‭ ‬من‭ ‬حوادث،‭ ‬والمخلفات‭ ‬طويلة‭ ‬الأمد،‭ ‬ومخاوف‭ ‬انتشار‭ ‬الأسلحة‭ ‬النووية‭. ‬ربما‭ ‬تهب‭ ‬الموصلية‭ ‬الفائقة‭ (‬انظر‭: ‬وداعاً‭ ‬للكهرباء،‭ ‬مرحباً‭ ‬بالموصلية‭ ‬الفائقة‭) ‬والهندسة‭ ‬الحيوية‭ ‬لنجدتنا‭ (‬انظر‭: ‬أصلحنا‭ ‬المناخ‭ ‬و‭ ‬لكننا‭ ‬لانزال‭ ‬نواجه‭ ‬الاضطرابات‭). ‬ولكن‭ ‬على‭ ‬الرغم‭ ‬من‭ ‬هذا‭ ‬كله،‭ ‬إنا‭ ‬نحتاج‭ ‬فعلاً‭ ‬إلى‭ ‬كمية‭ ‬كبيرة‭ ‬من‭ ‬شعاع‭ ‬الشمس‭ ‬المنزلي‭ ‬الصُّنع‭ ‬بحلول‭ ‬2076‭.‬


https‭://‬www.newscientist.com/article/mg23231000-800-the-world-in-2076-artificial-sunshine-has-made-energy-free‭/‬

الوسوم
اظهر المزيد

اترك تعليقاً

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

إغلاق