بعد از گذشت ۴.۶ میلیارد سال، خورشید شکوفا می‌شود

به زودی در دنیای بسیار متفاوتی زندگی خواهیم کرد

به زودی در دنیای بسیار متفاوتی زندگی خواهیم کرد
وب‌سایت اویل‌پرایس گزارش داد که تا سال ۲۰۵۰، نیمی از برق اعراب خلیج‌فارس از طریق فتوولتائیک تأمین خواهد شد، که نسبت به دو درصد در سال ۲۰۲۳ افزایش یافته است، این درحالی‌ست که هنوز هم این کشورها به تولید و صادرات نفت و گاز ادامه می‌دهند.
سال گذشته، نود و شش درصد از تقاضای جهانی برای برق جدید توسط انرژی‌های تجدیدپذیر تأمین شد و در ایالات متحده نود و سه درصد از ظرفیت تولید جدید از انرژی خورشیدی، بادی و انواع به روز شده باتری‌ها برای ذخیره آن برق، حاصل شد

 فاطمه لطفی ترجمه از نیویورکر

مردم از دهه هفتاد میلادی، که اولین خانه تماما خورشیدی در محوطه دانشگاه دلاور افتتاح شد، داستان‌هایی در مورد انرژی‌های تجدیدپذیر تعریف می‌کردند. در سال ۱۹۷۳، اولین سال افتتاح، صد هزار بازدیدکننده از این خانه دیدن کردند تا از پنل‌های فتوولتائیک اولیه و سیستم آب گرم خورشیدی آن، به همراه حوضچه‌های نمکی در زیرزمین برای ذخیره گرما در طول شب، شگفت‌زده شوند. اما اگرچه ما در پنجاه سال گذشته به دیدن پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی در سراسر چشم‌انداز عادت کرده‌ایم، اما همچنان آنچه را که این تاسیسات تولید می‌کنند به عنوان «انرژی جایگزین» می‌شناسیم، یعنی مکملی برای انرژی فسیلی که بیش از دو قرن اقتصاد جهان را به حرکت درآورده است. اما در دو سال گذشته، انرژی تجدیدپذیر ناگهان به یک انتخاب بدیهی، جریان اصلی و مقرون به صرفه در سراسر جهان تبدیل شد. در مقابل همه اتفاقات بد بزرگی که در کره زمین رخ می‌دهد، یک موضوع بسیار بزرگ و امیدوارکننده هم وجود دارد: 1- برای اینکه جهان بتواند یک تراوات انرژی خورشیدی نصب کند 68 سال طول کشید؛ یعنی از اختراع سلول خورشیدی فتوولتائیک در سال ۱۹۵۴، تا سال ۲۰۲۲. تراوات دوم تنها دو سال بعد از راه رسید و تراوات سوم یا اواخر امسال می‌آید یا اوایل سال آینده. 2- چون مردم اکنون هر پانزده ساعت یک گیگاوات پنل خورشیدی نصب می‌کنند، که تقریبا معادل برق تولید شده توسط یک نیروگاه زغال سنگ است. انرژی خورشیدی اکنون سریع‌تر از هر منبع انرژی در تاریخ بشر در حال رشد است و با فاصله کمی پس از آن، انرژی بادی قرار دارد که در واقع شکل دیگری از انرژی خورشید است، زیرا گرمایش تفاضلی زمین است که باد تولید می‌کند و این باد توربین‌ها را می‌چرخاند. 3- سال گذشته، نود و شش درصد از تقاضای جهانی برای برق جدید توسط انرژی‌های تجدیدپذیر تأمین شد و در ایالات متحده نود و سه درصد از ظرفیت تولید جدید از انرژی خورشیدی، بادی و انواع به روز شده باتری‌ها برای ذخیره آن برق، حاصل شد. 4- در ماه مارس، برای اولین بار، سوخت‌های فسیلی کمتر از نیمی از برق ایالات متحده را تولید کردند. در کالیفرنیا، در مقطعی در ۲۵ مه، انرژی‌های تجدیدپذیر به رکورد بی‌سابقه‌ 158 درصد از تقاضای برق ایالت دست یافتند. در طول کل روز، این انرژی‌ها 82 درصد از برق کالیفرنیا را تولید کردند، کالیفرنیایی که بهار امسال از ژاپن پیشی گرفت و به چهارمین اقتصاد بزرگ جهان تبدیل شد. 5- در همین حال بر اساس برآوردهای پیش‌بینی‌شده امسال، قابلیت ذخیره‌سازی باتری‌ها 76 درصد افزایش یافته است؛ در شب، این باتری‌ها اغلب تأمین‌کننده اصلی برق کالیفرنیا هستند. کالیفرنیا تاکنون نسبت به سال ۲۰۲۳ چهل درصد گاز طبیعی کمتری برای تولید برق استفاده کرده است، یک آمار امیدوارکننده در چهار دهه گذشته. 6- ایالت تگزاس، قلب تولید نفت آمریکا، اکنون سریع‌تر از کالیفرنیا در حال نصب نیروگاه‌های انرژی‌ تجدیدپذیر و باتری‌هاست؛ این ایالت تنها در یک هفته در ماه مارس، رکوردهای جدیدی در تولید انرژی خورشیدی و بادی و باتری ثبت کرد. در ماه مه، همزمان با موج گرمای بی‌سابقه در تگزاس، دستگاه‌های تهویه مطبوع تقاضای بی‌سابقهای بر شبکه برق وارد کردند، بیش از یک چهارم این تقاضای برق از انرژی خورشید و باد تأمین ‌شد. از طرفی احتمال قطع برق اضطراری از شانزده درصد در تابستان گذشته به کمتر از یک درصد در سال جاری کاهش یافته است، چون ایالت تگزاس ده هزار مگاوات انرژی خورشیدی و ذخیره‌سازی باتری بر ظرفیت موجود خود اضافه کرده است. 7- اما خبر مهمتر اینکه، همه این رخدادها در مقایسه با آنچه در چین اتفاق می‌افتد، ناچیز است. چین، کشوری که در حال حاضر بیش از نیمی از ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی جهان را در داخل مرزهای خود نصب کرده و بیشتر پنل‌های خورشیدی و باتری‌های مورد استفاده سایر نقاط جهان را صادر می‌کند. در ماه مه، طبق آمار دولتی، چین به رکورد 93 گیگاوات انرژی خورشیدی نصب کرده رسید، یعنی معادل یک گیگاوات در هر 8 ساعت!

تحلیلگران می‌گویند در سه ماهه اول سال، کل انتشار کربن در چین کاهش یافته است. انتشار گازهای گلخانه‌ای مرتبط با تولید برق تقریبا 6 درصد کاهش یافته است، زیرا انرژی خورشیدی و بادی جایگزین زغال‌سنگ شده‌اند. در سال 2024، تقریبا نیمی از خودروهای فروخته شده در چین، که بزرگترین بازار خودرو جهان است، خودروهای تمام الکتریکی یا هیبریدی بودند. و مهارت چین در تولید پنل‌های خورشیدی و خودروهای برقی ارزان به این معنی‌ست که کشورهایی که در آسیا، آفریقا، آمریکای جنوبی با این کشور پیوندهای تجاری قوی دارند شاهد افزایش تولید انرژی تجدیدپذیر خود خواهند بود. برای مثال، در آمریکای جنوبی، که یک دهه پیش برنامه‌هایی برای ساخت پانزده نیروگاه جدید زغال‌سنگی وجود داشت، حالا و در بهار امسال هیچ نیروگاه زغال‌سنگی وجود ندارد. اخبار بهتری از هند، با سریع‌ترین رشد اقتصادی و جمعیتی جهان، می‌رسد که داده‌ها ماه گذشته نشان داده از ژانویه تا آوریل، افزایش تولید انرژی خورشیدی، مصرف زغال‌سنگ این کشور را ثابت نگه داشته و میزان گاز طبیعی مورد استفاده در مدت مشابه در سال ۲۰۲۴ را به یک چهارم کاهش داده است.

اما حتی کشورهایی که از پکن دور هستند نیز در حال ایجاد تغییرات سریع هستند. لهستان به عنوان کشوری که مدت‌ها پیشرو استخراج زغال‌سنگ بود، به لطف افزایش قابل توجه ساخت و ساز خورشیدی، در ماه مه شاهد پیشی گرفتن انرژی تجدیدپذیر از زغال‌سنگ برای تولید برق بود. در سال ۲۰۲۱، این کشور هدفی را برای استفاده از انرژی فتوولتائیک تا سال ۲۰۳۰ تعیین کرد و تاکنون این هدف را سه برابر کرده است. طی پانزده سال گذشته، چینی‌ها در ساخت باتری‌ها- ابتدا برای تلفن‌های همراه، سپس اتومبیل‌ها و اکنون برای کل سیستم‌های برق- چنان مهارتی پیدا کرده‌اند که هزینه ذخیره‌سازی انرژی 95 درصد کاهش یافته است. در 7 جولای، مناقصه بین شرکت‌های باتری‌سازی برای تأمین ذخیره‌سازی برای شرکت‌های برق چینی، سی درصد دیگر کاهش قیمت داشت. باتری‌های در مقیاس شبکه آنقدر بزرگ شده‌اند که می‌توانند کل شهرها را ساعت‌ها به طور همزمان تغذیه کنند. در سال ۲۰۲۵، جهان 80 گیگاوات ذخیره‌سازی در مقیاس شبکه اضافه خواهد کرد که نسبت به سال ۲۰۲۱ هشت برابر افزایش یافته است. ایالات متحده در نیمه اول سال ۲۰۲۴ به تنهایی 4 گیگاوات ذخیره‌سازی ایجاد کرده است.

 

جهان به شیوه‌ای عمیق و غیرقابل پیش‌بینی تغییر می‌کند

فناوری‌های بسیار دیگری نیز برای جایگزینی سوخت‌های فسیلی یا کاهش آسیب‌های اقلیمی وجود دارند: انرژی هسته‌ای، انرژی هیدروژنی، جذب و ذخیره‌سازی کربن؛ در ایالات متحده همه اینها در کنار انرژی‌های تجدیدپذیر، با تمهیدات هزینه‌ای در قانون کاهش تورم بایدن تقویت شدند. در سطح جهانی، در بهار امسال نسبت به بهار گذشته تقریبا یک سوم انرژی بیشتری از خورشید به دست می‌آید. اگر این نرخ رشد نمایی بتواند ادامه یابد، به زودی در دنیای بسیار متفاوتی زندگی خواهیم کرد. همه اینها نشان می‌دهد که فرصتی برای تغییر عمیق نظم سیستم‌های برق زمین، به معنای واقعی کلمه «قدرت»، وجود دارد که نه تنها مانع بحران اقلیم، بلکه مانعی قابل قبولی هم برای تثبیت استبداد نیز محسوب می‌شود. ما به جای تکیه بر ذخایر پراکنده سوخت فسیلی- که کنترل آن بیش از یک قرن است که تا حد زیادی ژئوپلیتیک را تعریف کرده است- به سرعت به سمت اتکا به منابع پراکنده اما فراگیر عرضه انرژی حرکت می‌کنیم. خورشید و باد در همه جا در دسترس هستند و یکدیگر را به خوبی تکمیل می‌کنند. وقتی نور خورشید در عرض‌های جغرافیایی شمالی با نزدیک شدن به زمستان کاهش می‌یابد، بادها شدت می‌گیرند. احتکار این انرژی غیرممکن و جنگیدن بر سر آن دشوار است. اگر به فراوانی علاقه دارید، خورشید ده‌ها هزار برابر بیشتر از نیاز فعلی ما به زمین انرژی می‌تاباند. تغییر الگوهایی مانند این اغلب اتفاق نمی‌افتند: انقلاب صنعتی، انقلاب کامپیوتر. اما وقتی اتفاق می‌افتند، جهان را به شیوه‌های عمیق و غیرقابل پیش‌بینی تغییر می‌دهند. در واقع، به نظر می‌رسد دامنه وسیع این تغییر بالقوه، انگیزه بسیاری از واکنش‌های منفی فعلی علیه انرژی پاک در ایالات متحده است. «لایحه بزرگ و زیبای» دونالد ترامپ از بسیاری جهات نگران‌کننده است، اما هیچ‌کدام به اندازه تلاش آن برای لغو آینده انرژی با پایان دادن به اعتبارات I.R.A برای پنل‌های خورشیدی و خودروهای برقی نگران‌کننده نیست؛ این لایحه در حال حاضر مانع جدی در صنعت خورشیدی داخلی ایجاد کرده است که شش ماه پیش به سرعت در حال توسعه بود. پس از آنکه نسخه جدیدی از لایحه سنا، اعتبارات مالیاتی را بیشتر از حد انتظار کاهش داد قیمت سهام سان‌ران، بزرگترین توسعه‌دهنده انرژی خورشیدی مسکونی ایالات متحده، در یک روز در ماه ژوئن چهل درصد کاهش یافت. تحلیلی از اندیشکده گروه رودیوم نشان داد که تا سال ۲۰۳۵، این لایحه احتمالا تا 72 درصد از کل برق پاکی را که طبق قانون فعلی در ایالات متحده تولید می‌شود، از بین برده باشد. اما حتی این واکنش منفی نیز نوعی اذعان غیرمستقیم به آن درستی تغییر است. دولت و حامیان آن در صنعت سوخت‌های فسیلی، آشکارا این موقعیت را آخرین لحظه ممکن برای خفه کردن خورشید می‌دانند. برای درک اینکه چگونه به اینجا رسیدیم، نیازی نیست خیلی به عقب برگردیم. در سال‌های پس از جنگ، ایالات متحده از بزرگترین جهش ثروت در تاریخ برخوردار بود که بیشتر آن متمرکز بر سوخت فسیلی بود. ایالات متحده یک ملت جدید را با نفت ارزان ساخت. مشخص است که چرا ترامپ، که در آن سال‌ها جوان بود، هنوز هم شیفته‌ نفت است. او در ماه مارس گفته بود: «من آن را طلای مایع می‌نامم. ما قرار است بیشتر از هر کسی که تا به حال با انرژی پول درآورده است، پول دربیاوریم.»

اما در همان سال‌های پس از جنگ، چیز دیگری هم در حال توسعه بود. در ۲۵ آوریل ۱۹۵۴، در آزمایشگاه‌های بل در موری هیل، نیوجرسی، سه محقق اختراع اولین سلول فتوولتائیک کاربردی را اعلام کردند: دستگاهی مبتنی بر سیلیکون که توانست حدود 6 درصد از نور خورشید تابیده شده بر آن را به انرژی قابل استفاده تبدیل کند. این خبر در صفحه اول تایمز، البته در پایین صفحه درست در کنار خبری در مورد آغاز آزمایش‌های میدانی واکسن فلج اطفال جوناس سالک، قرار گرفت. خبرنگار تایمز تحت عنوان «قدرت عظیم خورشید توسط باتری با استفاده از ماده تشکیل دهنده شن و ماسه استخراج می‌شود»، «دستگاهی ساده و ساخته شده از نوارهای سیلیکون، ماده اصلی شن و ماسه معمولی، را توصیف کرد. این احتمالا آغاز یک دوره جدید است که در نهایت به تحقق یکی از مهمترین رویاهای بشر- برداشت از انرزی تقریبا بی‌حد و حصر خورشید برای مصارف تمدن- منجر شود.» در این مقاله آمده است که خورشید «روزانه بیش از یک کوادریلیون کیلووات ساعت انرژی ساطع می‌کند، که بیشتر از انرژی موجود در تمام ذخایر زغال سنگ، نفت، گاز طبیعی و اورانیوم در پوسته زمین است.»

در ابتدا، انرژی خورشیدی آنقدر گران بود که استفاده از آن فقط در جایی که هیچ چیز دیگری کار نمی‌کرد، منطقی باشد: در فضای بیرون کره زمین، جایی که ماهواره‌ها هستند. اما با گذشت سال‌ها، هزینه آن به طور پیوسته کاهش یافت. رئیس جمهور جیمی کارتر پیشنهاد داد با هدف اطمینان از تأمین 20 درصد انرژی آمریکا توسط انرژی خورشیدی تا سال 2000 اقداماتی انجام شود و بنابراین به این فناوری رونق زیادی بخشید. اما این اقدامات اقداماتی توسط دولت ریگان لغو شد. حزب سبز آلمان از قدرت پارلمانی خود برای جلب یارانه بزرگ دولتی برای انرژی خورشیدی پشت بام‌ها استفاده کرد و تقاضایی ایجاد کرد که منجر به این شد که چین، که در آن زمان نیروگاه‌های زغال‌سنگ را یکی پس از دیگری برای استفاده خود می‌ساخت، شروع به تولید انبوه پنل‌های خورشیدی برای صادرات به اروپا کند. سلول‌های خورشیدی، مانند تراشه‌های کامپیوتری، نمونه‌ای بارز از منحنی یادگیری بودند: هر چه بیشتر تولید می‌کردید، در آن بهتر می‌شدید و این باعث می‌شد که این ساخته‌های دست بشر دائما ارزان‌تر باشند. در اوایل این دهه، تولید برق از خورشید و باد ارزان‌تر از برق حاصل از سوخت‌های فسیلی شد؛ چین اولین کشوری بود که به این موضوع پی برد؛ از این رو به سرعت به انرژی‌های تجدیدپذیر روی آورد.

اگر می‌خواهید لحظه دقیقی را شناسایی کنید که نتایج این واقعیت جدید اقتصادی آشکار شد و دولت‌ها به آن پی بردند باید به ژوئن ۲۰۲۳ بروید. در آن ماه محققان گزارش دادند که دمای زمین نه تنها شروع به افزایش کرده بلکه این افزایش بسیار ناگهانی و شدید است؛ روزهای نزدیک به انقلاب زمستانی گرم‌ترین روزهای اندازه‌گیری شده تاکنون بودند و موجی از گرمای بی‌سابقه آغاز شد که تا به امروز ادامه دارد. اما به نظر می‌رسد ژوئن ۲۰۲۳ ماهی‌ست که مردم هر روز نصب پنل‌های خورشیدی را آغاز کردند تا به یک گیگاوات نصب خورشیدی برسند. برخلاف «انرژی گرمایی» که از سوختن چوب یا سوخت‌های فسیلی حاصل می‌شود، این روشی بسیار کارآمدتر برای انجام کارها است. گزارشی در پاییز گذشته توسط موسسه راکی ماونتین منتشر شد که می‌گفت: «سوزاندن گاز برای روشن کردن یک اتاق، گرمای بیشتری نسبت به نور ایجاد می‌کند. سوزاندن زغال سنگ برای تولید برق، گرمای بیشتری نسبت به برق ایجاد می‌کند. سوزاندن نفت برای حرکت یک وسیله نقلیه، گرمای بیشتری نسبت به حرکت ایجاد می‌کند. ما انرژی بیشتری را از دودکش‌ها و لوله‌های اگزوز به بیرون می‌فرستیم تا اینکه برای تأمین انرژی لازم اقتصاد خود صرف کنیم.» این اغراق نیست: سوزاندن نفت برای روشن کردن یک ماشین یا سوزاندن زغال سنگ برای تولید برق، در بهترین حالت کمی بیش از 30 درصد کارآمد است، یعنی 70 درصد ناکارآمد. به همین دلیل، برای به حرکت درآوردن یک ماشین استاندارد دو تا سه برابر انرژی بیشتری نسبت به یک وسیله نقلیه الکتریکی مصرف می‌شود، و به همین دلیل است که حتی یک وسیله نقلیه الکتریکی که با برق یک نیروگاه زغال سنگ شارژ می‌شود، باز هم بسیار کارآمدتر از وسیله نقلیه‌ای است که با موتور احتراق داخلی کار می‌کند. دوچرخه برقی ممکن است یک نوآوری مهم‌تری هم باشد. این دوچرخه برقی تقریبا به طرز باورنکردنی کارآمد است: شارژ کامل یک دوچرخه برقی 500 واتی به طور متوسط حدود 8 سنت هزینه دارد. این شارژ حدود 30 مایل بُرد را فراهم می‌کند، بنابراین برای پیمودن 5 مایل حدود یک پنی هزینه دارد.

انرژی کار حتی برای تأمین گرما بهتر از انرژی گرمایی است. یک پمپ حرارتی برقی سه تا پنج برابر کارآمدتر از دیگ بخار گازی است که در اکثر زیرزمین‌های آمریکایی قرار دارد. اساسا پمپ، گرمای هوای بیرون خانه شما را می‌گیرد و آن را با یک کمپرسور استخراج می‌کند تا هوای داخل را گرم کند. در تابستان، این پمپ برعکس کار می‌کند تا خانه را خنک کند. این پمپ بیشتر کارش این است که گرما را پمپاژ ‌کند، نه اینکه تولید کند. سال گذشته، برای سومین سال متوالی فروش پمپ‌های حرارتی در ایالات متحده افزایش یافت. روی هم رفته، همه این موارد شتاب عظیمی ایجاد کرده است. کارشناسان بر این باورند ادامه سوزاندن سوخت‌های فسیلی یک مجازات خودخواسته است که در نهایت رقابت‌پذیری جهانی بلندمدت کشور را کاهش می‌دهد. همین محاسبه در مورد هر ملتی یا هر حکومتی با هر اندازه‌ای صدق می‌کند که تصمیم می‌گیرد به سوزاندن سوخت‌های فسیلی در هر کاربردی ادامه دهد که در آن کاربرد برق تجدیدپذیر را می‌توان چایگزین کرد. این منطق آنقدر قوی است که حتی عربستان سعودی، امارات متحده عربی و قطر در حال ساخت مزارع وسیع پنل‌های خورشیدی هستند. در ماه ژانویه، وب‌سایت اویل‌پرایس گزارش داد که تا سال ۲۰۵۰، نیمی از برق اعراب خلیج‌فارس از طریق فتوولتائیک تأمین خواهد شد، که نسبت به دو درصد در سال ۲۰۲۳ افزایش یافته است، این درحالی‌ست که هنوز هم این کشورها به تولید و صادرات نفت و گاز ادامه می‌دهند.

با نگاهی به گذشته، به راحتی می‌توان فهمید که انرژی خورشیدی و بادی با چه سرعتی در حال ظهور هستند. اما با توجه به وضعیت موجود، تقریبا هیچ کس واقعا آن را پیش‌بینی نکرده بود. در سال ۲۰۰۹، آژانس بین‌المللی انرژی پیش‌بینی کرد که تا سال ۲۰۳۰ به 244 گیگاوات ظرفیت خورشیدی خواهیم رسید؛ اما دنیا تا سال ۲۰۱۵ به آن رسید. در بیشتر دهه گذشته، پیش‌بینی‌های پنج ساله آژانس بین‌المللی انرژی به طور متوسط 235 درصد با خطا مواجه شده است. تنها گروهی که حتی اندکی به پیش‌بینی درست نزدیک شده بود جِی‌پی مورگان چِیس، داوو جونز و یا حتی بلاک‌راک نبودند. بلکه گرین‌پیس بود که در سال ۲۰۰۹ تخمین زد که تا سال ۲۰۳۰ به مجموع 921 گیگاوات خواهیم رسید! اما تا سال ۲۰۲۳، بیش از 50 درصد بالاتر از این مقدار بودیم. جنی چیس، که بیش از دو دهه است اقتصاد انرژی خورشیدی را برای بلومبرگ پیگیری می‌کند، به نیویورک تایمز می‌گوید: «اگر تقریباً ۲۰ سال پیش به من می‌گفتید که 20 سال بعد چه خبر خواهد بود، فقط می‌گفتم دیوانه شده‌اید. می‌خندیدم. واقعا یک انقلاب در حال وقوع است.»

بخش بزرگی از این انقلاب در چین در حال وقوع است. بلومبرگ می‌نویسد هفت شرکت چینی که احتمالا اکثر آمریکایی‌ها هرگز نام آنها را نشنیده‌اند، یعنی تونگ‌وی، جی‌سی‌ال تکنولوژی هولدینگز، زینته انرژی، لونگی، ترینا سولار، جی‌ای سولار تکنولوژی و جینکو سولار، در سال ۲۰۲۴ انرژی بیشتری نسبت به هفت غول جهانی در قلب شرکت‌های بزرگ نفتی تولید کردند. در سال ۲۰۲۰، چین هدف تولید ۱۲۰۰ گیگاوات انرژی پاک تا سال ۲۰۳۰ را تعیین کرد؛ این هدف در اوایل سال ۲۰۲۴، شش سال زودتر از برنامه، محقق شد.

 

 

۱۲ مهر ۱۴۰۴ ۱۷:۰۲
ماهنامه دنیای انرژی شماره 65 |
تعداد بازدید : ۴۲