التكنولوجيا الصديقة للبيئة التي يمكن أن تساعد أيسلندا على أن تصل إلى الحياد الكربوني بحلول عام 2040

تُضخ المياه المليئة بثاني أكسيد الكربون عبر مئات الأمتار إلى الحجر البركاني كثير المسامات المعروف بالبازلت بداخل قبة جيوديسية Geodesic dome صغيرة بالقرب من محطة هيليشيذي Hellisheiði لتوليد الطاقة الحرارية الأرضية في أيسلندا. فالماء صافٍ جداً لدرجة أن الأنبوب يبدو فارغاً عندما انظر إليه عبر نافذة عرض. سوف يتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع المعادن الموجودة في الصخور ويتحول إلى كربونات، مما يحبسه بعيداً بأمان لآلاف السنين.

هذا المشروع وسيلة تساعد على تحقيق هدف أيسلندا المتمثل بأن تكون محايدة للكربون بحلول عام 2040. نظراً لأن الدولة مسؤولة عن 0.01% فقط من انبعاثات الكربون العالمية، فلن يُحدث هذا فرقاً كبيراً في حد ذاته. لكن مثل هذه التقنيات التي تُطوّر وتُختبر في أيسلندا تساعد العديد من البلدان الأخرى على أن تصبح صديقة للبيئة أيضاً. 

لقد وصلت أيسلندا، في اعتمادها على مصادر الطاقة المتجددة، إلى أبعاد لم تصلها أي دولة أخرى. وقد بدأت في تطوير الطاقة الحرارية الأرضية في ثلاثينات القرن العشرين، مع أول مشروع يوفر الماء الساخن لحوض سباحة ومدرسة ومستشفى في عاصمتها ريكيافيك.

وفي أعقاب تداعيات أزمة طاقة في سبعينات القرن العشرين، سارعت الحكومة الأيسلندية في تطوير الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الكهرومائية. وتأتي الكهرباء بالكامل تقريباً من مصادر متجددة حالياً، مع نحو 70% من الطاقة المائية و30% من محطات الطاقة الحرارية الأرضية. هذا يعني أن أيسلندا هي واحدة من الدول القليلة التي تعمل على أن تكون إمداداتها من الكهرباء خضراء.

إضافة إلى ذلك، يتم توفير ما يقرب 90% من التدفئة من خلال الماء الساخن من محطات الطاقة الحرارية الأرضية، ويأتي معظم الباقي من الكهرباء مع استمرار عدد قليل من المباني المعزولة في استخدام مراجل الزيت. هذا يضع أيسلندا في مرتبة متقدمة على الدول الأخرى: ففي الاتحاد الأوروبي، توفر مصادر الطاقة المتجددة 23% فقط من طاقة التدفئة والتبريد.

ومع أزمة الطاقة الحالية، صارت فوائد استخدام الطاقة المتجددة أكبر من أي وقت مضى. في حين أن ارتفاع تكاليف الطاقة في العديد من الأماكن ينهك الأفراد والشركات بشدة، إلا أنها تظل منخفضة في أيسلندا. تقول داجني يونشدوتير Dagný Jónsdóttir من شركة الطاقة الحرارية الجوفية أتش أس أوركا HS Orka: «لدينا استقرار في الأسعار لمدة 20 عاماً». فكما تقول، تجتذب هذه القوة الخضراء الرخيصة شركات مثل مراكز البيانات إلى أيسلندا، وهذا في ازدياد. «نحظى باهتمام أكبر من أوروبا بسبب أسعار الكهرباء المجنونة فيها».

ومع ذلك، لا يزال أمام أيسلندا طريق طويل لتقطعه لتكون محايدة كربونيا. في الواقع، إذا حسبت الانبعاثات الناتجة عن استخدام الأراضي، حسب بعض التقديرات، فإن أيسلندا لديها أعلى نسبة انبعاثات للفرد في أوروبا، بمعدل 41 طناً من ثاني أكسيد الكربون أو ما يعادله سنوياً.

ومع ذلك، هذا لا يعكس البصمة الكربونية للأفراد. فأكثر من نصف هذه الانبعاثات ناتج عن تجفيف الأراضي الرطبة لتكون أراضي زراعية منذ خمسينات القرن العشرين، مع استمرار إطلاق الكربون بسبب تجفيف الأراضي. لمعالجة هذا الأمر، تخطط الحكومة الأيسلندية بإعادة غمر الأراضي الرطبة وزيادة إعادة التشجير. 

حتى مع استبعاد استخدام الأراضي، فإن نصيب الفرد من الانبعاثات في أيسلندا أعلى من معظم البلدان الأوروبية الأخرى. ومع ذلك، فإن الكثير من هذا يتعلق بالصناعات الثقيلة، مثل صهر الألمنيوم. في حين أن هذا الصهر يستخدم الكهرباء المتجددة، فإنه لا يزال يعتمد على أقطاب الكربون التي تحترق أثناء العملية، والتي تطلق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. تقوم العديد من الشركات، بما في ذلك شركة أيسلندية تسمى آركتس Arctus، بتطوير أساليب بديلة للتخلص من أقطاب وانبعاثات الكربون.

ولكن عموما، تصدّر أيسلندا اقتصادها الأخضر بفعالية إلى سائر العالم من خلال استخدام الكهرباء المتجددة لتشغيل مراكز البيانات أو إنتاج المنتجات التي تُباع في الخارج. فتقول يونشدوتير «يتم تصدير الطاقة في أيسلندا من خلال المنتجات».

ومع ذلك، فهنالك جدل في أيسلندا حول المدى الذي ينبغي أن توسع فيه إنتاج الطاقة لدعم الصناعات. هناك الكثير من الطاقة المتبقية التي يمكن استغلالها، ولكن هناك مشكلة. فيقول بيارني ريختر Bjarni Richter من شركة جيوسيرفاي GeoSurvey الحكومية في أيسلندا: «توجد أفضل مواقع الطاقة الحرارية الأرضية في أكثر المواقع جمالاً».

وفي قائمة مصادر الانبعاثات تلي عملياتُ النقل الصناعةَ. في أيسلندا، يُشار إلى تخضير النقل على أنه التحول الثالث للطاقة، بعد الكهرباء والتدفئة. ويعد هذا أمراً بسيطاً نسبياً بالنسبة إلى السيارات. فتحتل أيسلندا المرتبة الثانية في العالم بعد النرويج في نصيب الفرد من السيارات الكهربائية، حيث من المقرر أن تتوقف مبيعات سيارات البنزين والديزل في عام 2030.

يمكن للرحلات الداخلية حتى أن تكون صديقة للبيئة. فبدأت الخطوط الجوية الأيسلندية باختبار طائرة كهربائية صغيرة في عام 2022 وهي بصدد النظر في شراء طائرات هجينة تتسع لـ 30 مقعداً. لا يمثل النطاق القصير لمثل هذه الطائرات مشكلة بالنسبة إلى دولة صغيرة مثل أيسلندا، لكن الرحلات الخارجية التي تجلب السياح هناك لا تزال تمثل تحدياً أكبر.

الأمر الأكثر إشكالية هو أسطول الصيد الضخم في أيسلندا. الانتقال إلى استخدام الميثانول المتجدد هي إحدى طرق الحفاظ على البيئة في الأسطول. بنت شركة أيسلندية تدعى Carbon Recycling International (اختصارا: الشركة CRI) في عام 2012 أول مصنع ميثانول متجدد على الإطلاق بجوار مصنع أتش أس أوركا للطاقة الحرارية الأرضية في محطة سفارتسينجي Svartsengi للطاقة – مصدر المياه الذي يغذي بحيرة بلو لاغون Blue Lagoon الزرقاء الشهيرة في أيسلندا. يعمل هذا المصنع التجريبي الصغير بشطر الماء لإنتاج الهيدروجين، ثم يدمج هذا بكميات صغيرة من ثاني أكسيد الكربون من محطة الطاقة الحرارية الأرضية، والتي تُنقل بواسطة المياه الساخنة، لإنتاج «الميثانول الإلكتروني e-methanol».

ومع ذلك، فإن محطة الطاقة الحرارية الأرضية في سفارتسينجي لا تنتج ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون لجعل الإنتاج التجاري للميثانول قابلاً للتطبيق في هذا الموقع. تقول كريستيانا كريستيانشدوتير من شركة (CRI): «قررنا تركيز مواردنا على دعم نشر تقنيتنا على نطاق أوسع وعالميا».

صممت الشركة أول مصنع على نطاق تجاري لتحويل ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين إلى ميثانول، والذي بدأ تشغيله بالصين في نوفمبر 2022. ويحول هذا المصنع نفايات ثاني أكسيد الكربون الناتجة من الصناعة إلى 110,000 طن من الميثانول سنوياً، ليحل محل الميثانول الذي يصنع عادةً من الفحم. تُقدر الشركةCRI أنها ستقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 500,000 طن سنوياً وقد بدأت بالفعل العمل على إنشاء مصنع ثانٍ في الصين.

بينما تحول الشركة CRI ثاني أكسيد الكربون إلى وقود، تركز الشركة كارب فكس CarbFix – الشركة التي تقف وراء مشروع الضخ الذي رأيته – على تخزينه بأمان تحت الأرض. فكما يقول أولافور تيتور يوذناسون Ólafur Teitur Guðnason من الشركة كارب فكس، «هذه ليست مجرد فكرة واعدة، إنها طريقة تم تجربتها واختبارها» وهو الذي قدم لي عينات من الحفر تُظهر كيفية امتلاء الصخور السوداء المسامية أسفل محطة هيلشيدي Hellisheiði بالكربونات البيضاء في حين تتسرب المياه الغنية بغاز ثاني أكسيد الكربون عبرها.

أما بالنسبة إلى مصنع هيليشيذي، فتوفر الشركة كارب فكس طريقة للتخلص الآمن من ثاني أكسيد الكربون الذي يتشكل ويخرج مع الماء الساخن. تبني الشركة أيضاً البنية التحتية اللازمة لاستيراد ثاني أكسيد الكربون من أوروبا لترسيبه بالتمعدن Minseralisation تحت أيسلندا. وتهدف إلى حقن ثلاثة ملايين طن سنوياً بحلول عام 2031، وتأمل باستخدام هذه العملية في العديد من المواقع الأخرى المناسبة للتمعدن الموجودة في معظم أنحاء العالم. يقول يوذناسون إنه يمكن حجز كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون بعيداً باستخدام نهج الشركة كارب فكس قائلاً: «الإمكانات هائلة».

يمكن حتى أن يؤخذ بعض من ثاني أكسيد الكربون هذا مباشرة من الهواء. وفي الواقع، هذا يحدث بالفعل على نطاق ضيق. توجد مجموعة مما يشبه مكيفات هواء عملاقة على بُعد بضع مئات من الأمتار من محطة هيليشيذي. فهذه هي المحطة التجريبية لشفط الهواء مباشرة والتابعة لشركة كلايم ووركس Climeworks السويسرية، والتي يتم تشغيلها بواسطة محطة الطاقة الحرارية الأرضية ومن ثم ترسل ثاني أكسيد الكربون الملتقط إلى الشركة كارب فكس CarbFix لضخه تحت الأرض لمعدن الغاز. وبالطبع هناك تحديدات بفعل الطقس الأيسلندي القاسي، لكن تخطط شركة كلايم ووركس الآن لبناء مصنع أكبر في موقع لم تكشف عنه بعد.

يُسهل كل هذا معرفة السبب وراء رغبة البلدان الأخرى في استيراد خبرة أيسلندا في مجال الطاقة الحرارية الأرضية. فعلى سبيل المثال، شركة في الصين تدعى سينوبيك غرين Sinopec Green Energy التي أسستها شركة آركتك غرين Arctic Green Energy التي تتخذ من العاصمة ريكيافيك مقراً لها. وتُعد الشركة Sinopec الآن أكبر شركة تدفئة مركزية للطاقة الحرارية الأرضية في العالم، حيث توفر تدفئة مركزية لمليوني شخص في أكثر من 60 مدينة في الصين.

يقول ريكارذور ريكارذسون Ríkarður Ríkarðsson، من شركة الطاقة الوطنية في أيسلندا لاندسفيركيون Landsvirkjun، التي تشغل محطات الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة المائية: «أيسلندا تبيع خبرتها دولياً».

ويقول إن التكاليف المرتفعة للتدفئة في أوروبا أدت إلى زيادة الاهتمام بالطاقة الحرارية الأرضية. بينما عدداً قليلاً من البلدان لديها مواقع متاحة وسهلة الوصول لتسخين المياه إلى درجات الحرارة المرتفعة اللازمة لتوليد الكهرباء مثل أيسلندا، فإن العديد منها لديها مواقع مناسبة لإنتاج مياه دافئة بما يكفي لأنظمة التدفئة المركزية.

جميع الأطراف في أيسلندا تقف وراء الجهود المبذولة لتكون صديقة للبيئة، حيث يرون الفوائد أكثر من أي وقت مضى وذلك بفضل أزمة الطاقة

ففي المملكة المتحدة، على سبيل المثال، تم اقتراح أن الطاقة الحرارية الأرضية يمكن أن تلبي احتياجات التدفئة في البلاد بالكامل. ليس من الواضح ما إذا كانت الإمكانات كبيرة إلى هذا الحد، لكنها بالتأكيد ضخمة. وإذا كانت تجربة أيسلندا تمثل شيئاً يمكن القياس عليه، فإن الاستثمار في الطاقة الحرارية الأرضية يمكن أن يجلب فوائد هائلة من حيث التدفئة النظيفة والرخيصة.

تقول هالا هروند لوجاديتير Halla Hrun LogadÓttir، رئيسة هيئة الطاقة الوطنية في أيسلندا: «لقد أعطت أزمة الطاقة دفعة هائلة لصناعة الطاقة في أيسلندا. فجميع الأطراف في أيسلندا تقف وراء الجهود المبذولة لتكون صديقة للبيئة، إذ يرون الفوائد أكثر من أي وقت مضى وذلك بفضل أزمة الطاقة».

دُفعت تكاليف رحلة مايكل لو بيج من قبل Green by Iceland، وهي منظمة تمولها الحكومة.

© 2022, New Scientist, Distributed by Tribune Content Agency LLC.

بقلم مايكل لو بيج