The Rising Renewables
Moustadam #3
This article is also available in Arabic
يمكن قراءة هذا المقال أيضاً باللغة العربية
Non-renewable energy sources are the main contributors to carbon emissions. Coal and oil are responsible for the biggest share of those emissions, followed by natural gas. The only clean energy resources are renewable ones, but the world generally still shies away from them (see diagram below). One exception is Sweden, which today has a carbon-free electricity supply. Sweden is also targeting the elimination of fossil fuels in cars by 2030.
The oil and gas industries are worth over three trillion US dollars today. About 33 billion barrels of oil are consumed globally every year, so yearly per capita consumption is about 197 gallons. Electricity production is the main consumer of energy. In 2006, the world consumed 15 terawatts of electricity generated by oil, gas, coal, as well as nuclear, hydro-electric,* and renewable energy sources (geothermal, wind, and solar). World demand for electricity is expected to increase to 40 - 50 terawatts in 2050.
Although total global investments in clean energy reached $260 billion in 2011, renewables are only advancing very slowly as a replacement for fossil fuels, mainly because of their high costs and lagging technology. Oil and gas are still the world's main source of energy, and whenever oil is replaced, it usually is replaced by natural gas and nuclear energy. The use of renewables as a percentage of total world energy consumption only increased by 0.07% from 1973 till 2009. In contrast, the use of nuclear energy increased by 5% during the same period. Nuclear power is preferred to renewables because of its perceived long-term financial feasibility and the abundance of Uranium in the earth's crust in comparison to the amount of energy it produces. A small amount of Uranium (1kg) can yield 80 terra joules of energy, i.e. the same amount of energy produced from burning 3,000 tons of coal.
However, although nuclear energy does not produce any carbon emissions during production, it is not a sustainable solution for energy production. Not only does it depend on a non-renewable resource, but it also is definitely not a green solution because of its numerous hazards and risks connected to harmful radiation and the unmanageable waste it produces. The 1986 Chernobyl nuclear plant disaster in present-day Ukraine resulted in the evacuation of over 350,000 people. More importantly, the number of long-term cancer-related deaths caused by the disaster, although heavily debated, runs in the tens of thousands. Concerns about safety issues relating to nuclear energy have escalated again after the recent Fukushima earthquake in Japan and the resulting failure of the nuclear reactor there.
The dramatic increase in oil prices that has taken place over the past few years and the radiation risks connected to nuclear energy have made the world take another serious look at renewables. Japan is one example of a country that is suffering as a result of its dependence on fossil fuels and nuclear energy. In May 2012, following the Fukushima earthquake, Japan shut down its fifty nuclear plants for a thirteen-month maintenance period. As a result, it is now importing, at considerable cost, increased amounts of oil and coal to make up for the closure of its nuclear plants on which it has greatly depended for its energy needs since 1970.
Germany, in contrast, has shut down eight out of its seventeen nuclear reactors, and plans to shut down the remaining nine by 2022. The country is determined to replace nuclear energy by renewable energy, and it has realized impressive advancements in developing solar energy installations with the support of a strong subsidy system that has allowed the country to exceed its targets for renewable energy production. Furthermore, a $2.6 billion energy deal has been signed between Norway and Germany to exchange hydropower from Norway with wind and solar power from Germany. A high-voltage 1,400 megawatt undersea cable is expected to be ready for this project by 2018. Such a project will establish a new system for global energy exchange that can lead to a transformation away from fossil fuels. It is about time.
Nourhan Al Kurdi
February 19, 2013
* Although hydro-electric power is a renewable energy source, it is not a clean one because it depends on the construction of dams, which can have adverse effects on existing eco systems.
CSBE welcomes your comments on the Moustadam articles. If CSBE decides to publish your comments, it has the right to edit them for purposes of clarity and brevity. Please send comments to moustadam@csbe.org.
A diagram comparing the world's sources and amounts of energy consumption in 1973 and 2009. Although the relative dependence on oil has decreased, renewable energy sources (solar, wind, and geothermal) still provide less than 1% of the world's energy needs.
"TPES" is an acronym for "Total Primary Energy Supply," and "Mtoe" is an acronym for "Million tons of equivalent oil."
Source: International Energy Agency (IEA).
نمو الطاقة المتجددة
إن مصادر الطاقة غير المتجددة هي السبب الرئيسي لإنبعاثات الكربون. والفحم والنفط مسؤولان عن أكبر حصة من تلك الإنبعاثات، يليهما الغاز الطبيعي. وبينما تقتصر مصادرالطاقة النظيفة على الطاقة المتجددة، إلا أن العالم لا يزال يتردد في إستغلالها بشكل واسع (أنظر الرسم البياني أدناه)، باستثناء السويد التي تم تحويل شبكة الكهرباء فيها الى شبكة خالية من إنبعاثات الكربون والتي تهدف إلى القضاء على إستخدام الوقود الأحفوري غير المتجدد في السيارات بحلول عام 2030
تقدر قيمة صناعتي النفط والغاز اليوم بأكثر من ثلاثة تريليون دولار. ويستهلك العالم حوالي 33 مليار برميل من النفط سنوياً، أي بمقدار 197غالوناً (أو حوالي 745 لتراً) سنوياً لكل فرد. ويعتبر إنتاج الكهرباء المستهلك الرئيسي للطاقة إذ إستهلك العالم في عام 2006 ما يقارب الـ 15 تيراواط من الكهرباء المتولدة من مصادر تتضمن النفط والغاز والفحم والطاقة النووية والطاقة الكهرومائية * ومصادر الطاقة المتجددة (الطاقة الحرارية الأرضية وطاقة الرياح والطاقة الشمسية). ومن المتوقع أن يصل الطلب العالمي على الكهرباء بحلول عام 2050 إلى 40 - 50 تيراواط
وعلى الرغم من أن إجمالي الإستثمارات العالمية في الطاقة النظيفة بلغت 260 مليار دولار في عام 2011، إلا أن الطاقة المتجددة لا تزال تتقدم ببطء شديد بصفتها بديل للوقود الأحفوري، وذلك بسبب تكاليفها العالية وعدم تطور تكنولوجيّاتها بما فيه الكفاية. ولا يزال النفط والغاز المَصْدَران الرئيسيان للطاقة في العالم، وحينما يتم الإستغناء عن النفط، يتم استبداله بالغاز الطبيعي وبالطاقة النووية. وقد إرتفع إستخدام مصادر الطاقة المتجددة من إجمالي الاستهلاك العالمي للطاقة منذ عام 1973 وحتى عام 2009 بنسبة 0.07٪ فقط، ولكن بالمقابل، إرتفع إستخدام الطاقة النووية بنسبة 5٪ خلال نفس الفترة. وللطاقة النووية الأفضلية على مصادر الطاقة المتجددة بسبب جدوتها المالية طويلة الأجل ووفرة عنصر اليورانيوم في الأرض بالمقارنة مع كمية الطاقة التي ينتجها إذ أن كيلوغرام واحد فقط من اليورانيوم يمكن أن ينتج 80 تيراجول من الطاقة، وهي نفس كمية الطاقة التي يمكن إنتاجها من حرق 3000 طن من الفحم
ومع ذلك، وعلى الرغم من أن الطاقة النووية لا تُنتج أي إنبعاثات كربون أثناء الإنتاج، إلا أنها ليست حلاً مستداماً لإنتاج الطاقة، ليس فقط لأنها تعتمد على مورد غير متجدد (اليورانيوم)، وإنما أيضاً يضاً أيبسبب العديد من المخاطر المتصلة بإشعاعاتها الضارة والنفايات النووية التي لا يمكن التخلص منها. فعلى سبيل المثال، أدت كارثة محطة تشرنوبيل النووية في أوكرانيا في عام 1986 الى إجلاء أكثر من350,000 شخص، وبلغ عدد الوفيات الناجمة عن تلك الكارثة - وبالأخص بعد معاناة مع مرض السرطان - الى عشرات الآلاف. أما حديثاً، وبعد زلزال فوكوشيما في اليابان وفشل المفاعلات النووية هناك، فقد تصاعدت مجدداً المخاوف بشأن قضايا السلامة المتعلقة بالطاقة النووية
إن الزيادة الكبيرة في أسعار النفط خلال السنوات القليلة الماضية ومخاطر الإشعاعات المنبعثة من الطاقة النووية قد جعلت العالم ينظر إلى إمكانيات تطوير مصادر الطاقة المتجددة بجدية أكبر. فعلى سيل المثال، يعاني اليابان - مثل الكثير من بلدان العالم - نتيجة إعتماده على الوقود الأحفوري والطاقة النووية. ففي أعقاب زلزال فوكوشيما، وتحديداً في مايو 2012، أغلقت اليابان مصانعها النووية الخمسين لفترة صيانة تمتد إلى 13 شهر. ونتيجة لذلك، يتم الآن إستيراد كميات من النفط والفحم بتكلفة كبيرة لتعويض إغلاق محطات الطاقة النووية التي كانت قد سدت جزءاً كبيراً من إحتياجات اليابان من الطاقة منذ عام 1970
في المقابل، فإن ألمانيا أوقفت ثمانية من الـ 17 مفاعل نووي العاملة فيها، وتخطط لإغلاق التسعة المتبقية بحلول عام 2022. كذلك تبنّت ألمانيا إستراتيجية لإستبدال الطاقة المتجددة بالطاقة النووية، إذ حققت تطوراً ملحوظاً في تطوير برامج لدعم الطاقة الشمسية سمح لها بأن تتجاوز أهدافها لإنتاج الطاقة المتجددة في فترة قياسية. وبالإضافة إلى ذلك، تم التوقيع على إتفاقية تبادل للطاقة بين النرويج وألمانيا بقيمة 2.6 مليار دولار. وبناءً على ذلك، يتم تبادل الطاقة الكهرمائية من النرويج بطاقة الرياح والطاقة الشمسية من ألمانيا. ومن المتوقع أن يباشَر العمل بهذا المشروع في عام 2018 بعد ربط البلدين بكابل كهربائي بحري ذا جهد عالي بقدرة 1400 ميغاواط. ويعلن مثل هذا المشروع البدء بإنشاء نظام جديد لتبادل الطاقة عالمياً لا يعتمد على الوقود الأحفوري ويوفر المزيد من مصادر الطاقة المتجددة
نورهان الكردي
19 شباط 2013
* على الرغم من أن الطاقة الكهرمائية تعتبر مصدراً للطاقة المتجددة، إلا أنها لا تعتبر مصدر طاقة نظيف لأنها تعتمد على بناء السدود التي يمكن أن يكون لها آثار سلبية على النظم الايكولوجية
يرحب مركز دراسات البيئة المبنية بملاحظاتكم عن مقالات مستدام، مع حفظ المركز حقه بنشر أو تعديل الملاحظات لضمان الوضوح والموضوعية والإختصار. يرجى إرسال تعليقاتكم إلى moustadam@csbe.org.
رسم تخطيطي يقارن بين مصادر وكميات إستهلاك الطاقة في العالم بين عامي 1973 و 2009. وعلى الرغم من أن الإعتماد النسبي على النفط قد إنخفض، إلا أن مصادر الطاقة المتجددة (الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية) لا تزال تسد أقل من 1٪ من أحتياجات العالم من الطاقة
"TPES"هو اختصار لـ "مجموع إمدادات الطاقة الأولية"، و"Mtoe" هو إختصار لـ "مليون طن من المكافيء النفطي".
المصدر: وكالة الطاقة الدولية (IEA).