تعد المضخات الحرارية ، التي يمكنها التدفئة والتبريد والمنزلية ، أكثر كفاءة بأربع مرات من الأفران التقليدية وتكييف الهواء. Phyxter.ai, CC BY
تعد المضخات الحرارية ، التي يمكن تسخينها وتبريدها ، أكثر كفاءة بكثير من الأفران التقليدية وتكييف الهواء. Phyxter.ai/فليكر, CC BY
تعتبر الألواح الشمسية والمضخات الحرارية والهيدروجين بمثابة اللبنات الأساسية لاقتصاد الطاقة النظيفة. لكن هل هم حقا "ضروريون للدفاع الوطني"؟
أعلن الرئيس جو بايدن أنهم في أوائل يونيو عندما كان مرخص باستخدام قانون الإنتاج الدفاعي لتكثيف إنتاجهم في الولايات المتحدة ، إلى جانب مكونات العزل وشبكات الطاقة.
بصفتي أستاذًا في الهندسة البيئية ، أوافق على أن هذه التقنيات ضرورية للتخفيف من مخاطر تغير المناخ والاعتماد المفرط على الوقود الأحفوري. ومع ذلك ، يجب أن تكون الجهود المبذولة لتوسيع قدرات الإنتاج مصحوبة بسياسات لتحفيز الطلب إذا كان بايدن يأمل في تسريع الانتقال من الوقود الأحفوري إلى الطاقة النظيفة.
قانون إنتاج الطاقة والدفاع
سنت الولايات المتحدة قانون الإنتاج الدفاعي لعام 1950 في بداية الحرب الكورية لتأمين المواد التي تعتبر ضرورية للدفاع الوطني. سرعان ما أدرك الرؤساء أن المواد الأساسية تمتد إلى ما هو أبعد من الأسلحة والذخيرة. لقد استدعوا القانون لتأمين الإمدادات المحلية من كل شيء من معدات الاتصالات إلى الموارد الطبية و حليب الاطفال.
بالنسبة للطاقة ، استخدم الرؤساء السابقون هذا الفعل لتوسيع إمدادات الوقود الأحفوري ، وليس الانتقال بعيدًا عنها. اعتاد ليندون جونسون على ذلك تجديد ناقلات النفط خلال الحظر النفطي العربي عام 1967 ، وريتشارد نيكسون لتأمين المواد لخط أنابيب النفط عبر ألاسكا في عام 1974. حتى عندما استخدم جيمي كارتر القانون في عام 1980 للبحث عن بدائل للنفط ، وقود اصطناعي مصنوع من الفحم والغاز الطبيعي كانت نقطة تركيز رائدة.
اليوم ، ينصب التركيز على الانتقال بعيدًا عن جميع أنواع الوقود الأحفوري ، وهي خطوة تعتبر ضرورية لمواجهة تهديدين رئيسيين - تغير المناخ وأسواق الطاقة المتقلبة.
حددت وزارة الدفاع العديد مخاطر الأمن القومي الناشئة عن تغير المناخ. وتشمل تلك التهديدات على إمدادات المياه وإنتاج الغذاء والبنية التحتية ، مما قد يؤدي إلى الهجرة والمنافسة على الموارد الشحيحة. الوقود الأحفوري هو المصدر المهيمن لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي تؤدي إلى الاحتباس الحراري.
يسلط الغزو الروسي لأوكرانيا الضوء على مخاطر إضافية تتعلق بالاعتماد على الوقود الأحفوري. وتعتبر روسيا وخصوم آخرون من بين المنتجين الرئيسيين لهذه الأنواع من الوقود. الاعتماد المفرط على الوقود الأحفوري يترك الولايات المتحدة وحلفائها عرضة للتهديدات وصدمات الأسعار في الأسواق المتقلبة.
حتى مثل العالم أكبر منتج من النفط والغاز الطبيعي ، تأثرت الولايات المتحدة بارتفاع الأسعار حيث تجنب حلفاؤنا الوقود الروسي.
استهداف 4 ركائز للطاقة النظيفة
يمكن أن يؤدي التحول من الوقود الأحفوري إلى طاقة أنظف إلى التخفيف من هذه المخاطر.
كما أشرح في كتابي ، "مواجهة مشكلة المناخ، "يتطلب بناء اقتصاد للطاقة النظيفة أربع ركائز متداعمة - الكفاءة ، والكهرباء النظيفة ، والكهرباء ، والوقود النظيف.
تقلل الكفاءة من الطلب على الطاقة وتكاليفها إلى جانب الأعباء على الركائز الأخرى. الكهرباء النظيفة تقضي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من محطات توليد الطاقة ويتيح كهربة المركبات والتدفئة والصناعة. في أثناء، ستكون هناك حاجة للوقود النظيف للطائرات والسفن والعمليات الصناعية التي لا يمكن كهربة بسهولة.
تتوافق التقنيات التي تستهدفها إجراءات بايدن بشكل جيد مع هذه الركائز.
العزل أمر حاسم لكفاءة الطاقة. توفر الألواح الشمسية واحدة من أرخص و أنظف خيارات للكهرباء. هناك حاجة إلى مكونات شبكة الطاقة لدمج المزيد من طاقة الرياح والطاقة الشمسية في مزيج الطاقة.
مضخات حرارية، التي يمكن أن تقوم بتدفئة المنزل وتبريده ، فهي أكثر كفاءة بكثير من الأفران التقليدية واستبدال الغاز الطبيعي أو زيت التدفئة بالكهرباء. المحلل الكهربائي إنتاج الهيدروجين لاستخدامه كوقود أو كمادة وسيطة للمواد الكيميائية.
توليد الطلب أمر ضروري
الإنتاج خطوة واحدة فقط. لكي ينجح هذا الجهد ، يجب على الولايات المتحدة أيضًا زيادة الطلب.
يؤدي تحفيز الطلب إلى تحفيز التعلم بالممارسة ، مما يؤدي إلى خفض التكاليف ، مما يؤدي إلى زيادة الطلب. يمكن أن تنشأ دورة حميدة من الاعتماد المتزايد للتقنيات وانخفاض التكاليف ، كما حدث طاقة الرياح والطاقة الشمسية, بطاريات و تقنيات أخرى.
تختلف التقنيات التي يستهدفها بايدن في استعدادها لهذه الدورة الفاضلة للعمل.
يعد العزل رخيصًا بالفعل ويتم إنتاجه بكثرة محليًا. ما نحتاجه في هذه الحالة هو سياسات مثل قوانين البناء والحوافز التي يمكن أن تحفز الطلب عن طريق التشجيع المزيد من استخدام العزل للمساعدة في جعل المنازل والمباني أكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، وليس زيادة القدرة على الإنتاج.
الألواح الشمسية رخيصة حاليا ، ولكن الغالبية العظمى مصنوعة في آسيا. حتى لو نجح بايدن ثلاثة أضعاف قدرة التصنيع المحلية، سيبقى إنتاج الولايات المتحدة وحده غير كافٍ لتلبية النمو المتزايد الطلب على مشاريع الطاقة الشمسية الجديدة. كما وضع بايدن عامين وقفة على التهديد بفرض رسوم جمركية جديدة لواردات الطاقة الشمسية للحفاظ على تدفق الإمدادات بينما يحاول الإنتاج الأمريكي تكثيف ، وأعلن عن دعمه مشاريع تقوية الشبكة لتعزيز نمو المنشآت الأمريكية.
المحلل الكهربائي يواجه طريقًا أكثر صعوبة. إنها باهظة الثمن ، وتستخدمها في إنتاج الهيدروجين من الكهرباء والماء في الوقت الحالي تكلف أكثر بكثير من إنتاج الهيدروجين من الغاز الطبيعي - عملية ينتج عنها انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. تهدف وزارة الطاقة إلى تكاليف جهاز التحليل الكهربائي المائل بنسبة 80٪ في غضون عقد من الزمان. إلى أن تنجح ، سيكون هناك طلب ضئيل على أجهزة التحليل الكهربائي التي يأمل بايدن في إنتاجها.
لماذا من المرجح أن تستفيد المضخات الحرارية
وهذا يجعل المضخات الحرارية هي التقنية التي من المرجح أن تستفيد من إعلان بايدن.
يمكن أن تقلل المضخات الحرارية من استخدام الطاقة ، ولكنها أيضًا تكلف أكثر مقدمًا وغير مألوفة للعديد من المقاولين والمستهلكين بينما تظل التقنيات في حالة تغير مستمر.
استخدام الاقتران لقانون الإنتاج الدفاعي من خلال حوافز العملاء ، يمكن أن تؤدي زيادة المشتريات الحكومية وتمويلها للبحث والتطوير إلى إنشاء دورة حميدة من الطلب المتزايد ، وتحسين التقنيات ، وانخفاض التكاليف.
الطاقة النظيفة ضرورية بالفعل للتخفيف من المخاطر التي يشكلها تغير المناخ والأسواق المتقلبة. يمكن أن يؤدي الاستناد إلى قانون الإنتاج الدفاعي إلى تعزيز العرض ، ولكن سيتعين على الحكومة أيضًا تحفيز الطلب وتمويل الأبحاث المستهدفة لتحفيز الدورات الفعالة اللازمة لتسريع انتقال الطاقة.
نبذة عن الكاتب
دانيال كوهان، أستاذ مشارك في الهندسة المدنية والبيئية ، جامعة رايس
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
المستقبل الذي نختاره: النجاة من أزمة المناخ
بقلم كريستيانا فيغيريس وتوم ريفيت كارناك
يقدم المؤلفون ، الذين لعبوا أدوارًا رئيسية في اتفاقية باريس بشأن تغير المناخ ، رؤى واستراتيجيات لمعالجة أزمة المناخ ، بما في ذلك العمل الفردي والجماعي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
الأرض غير الصالحة للسكن: الحياة بعد الاحترار
ديفيد والاس ويلز
يستكشف هذا الكتاب العواقب المحتملة للتغير المناخي غير الخاضع للرقابة ، بما في ذلك الانقراض الجماعي ، وندرة الغذاء والماء ، وعدم الاستقرار السياسي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
وزارة المستقبل: رواية
بواسطة كيم ستانلي روبنسون
تتخيل هذه الرواية عالم المستقبل القريب يتصارع مع تأثيرات تغير المناخ وتقدم رؤية لكيفية تحول المجتمع لمعالجة الأزمة.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
تحت سماء بيضاء: طبيعة المستقبل
من اليزابيث كولبرت
يستكشف المؤلف تأثير الإنسان على العالم الطبيعي ، بما في ذلك تغير المناخ ، وإمكانية الحلول التكنولوجية لمواجهة التحديات البيئية.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي
حرره بول هوكين
يقدم هذا الكتاب خطة شاملة لمعالجة تغير المناخ ، بما في ذلك الحلول من مجموعة من القطاعات مثل الطاقة والزراعة والنقل.
