التقنيات الصديقة للمناخ الناشئة لقطاع الطاقة

يتم تحديد تقنيات الطاقة الناشئة التي تحتاج إلى تطوير سريع لاختبار قابليتها للاستثمار على المدى الطويل.

الهدف هو الحد من انبعاثات غازات الدفيئة وقطاع الطاقة كأكبر مساهم في مركز الجهود مع مجموعة واسعة من تقنيات إزالة الكربون بناءً على طلبها.

أصبحت التقنيات الأساسية مثل الرياح والطاقة الشمسية الآن تجاريًا على نطاق واسع ، لكن تقنيات الطاقة النظيفة الجديدة مستمرة في التطوير والناشئة. بالنظر إلى الالتزامات بتلبية اتفاقية باريس والضغط من أجل إخراج التقنيات ، فإن السؤال هو أي من هؤلاء الذين يحتاجون إلى التركيز على البحث والتطوير لتحديد إمكاناتهم الاستثمارية طويلة الأجل.

مع وضع ذلك في الاعتبار ، حددت اللجنة التنفيذية لتكنولوجيا التغيرات في مجال التغير المناخي (UNFCCC) ستة تقنيات ناشئة من المحتمل أن توفر فوائد على نطاق عالمي وتقول إنها يجب تقديمها إلى السوق في أقرب وقت ممكن.

هذه كما يلي.
تقنيات إمداد الطاقة الأولية
تقول اللجنة إن اللجنة ليست تقنية جديدة ، ولكن يتم دمج اللجنة. مثال على ذلك هو قوارب القاع المسطحة والأنظمة الكهروضوئية الشمسية ، بما في ذلك الألواح والنقل والمزولات.

تتم الإشارة إلى فئتين من الفرص ، أي عندما يكون الحقل الشمسي العائم مستقلاً وعندما يتم تعديله إلى مرفق كهروضوئي كهجين. يمكن أيضًا تصميم Solar العائم للتتبع بتكلفة إضافية محدودة ولكن تصل إلى 25 ٪ من كسب الطاقة الإضافي.
توفر الرياح العائمة القدرة على استغلال موارد طاقة الرياح الموجودة في مياه أعمق بكثير من أبراج الرياح الخارجية الثابتة ، والتي عادة ما تكون في الماء 50 مترًا أو أقل في العمق ، وفي المناطق ذات الطبقات البحرية الساحلية القريبة. التحدي الرئيسي هو نظام الربط ، حيث يتلقى نوعان من التصميم الرئيسيين الاستثمار ، إما الغاطسة أو الراسخة في قاع البحر وكلاهما مع إيجابيات وسلبيات.

تقول اللجنة إن تصاميم الرياح العائمة في مجموعة متنوعة من مستويات الاستعداد التكنولوجي ، مع توربينات المحور الأفقي العائم أكثر تقدماً من توربينات المحور الرأسي.
تمكين التقنيات
يعد الهيدروجين الأخضر موضوع اليوم مع فرص للاستخدام للتدفئة والصناعة وكوقود. ومع ذلك ، كيف يتم صنع الهيدروجين ، مع ذلك ، أمر بالغ الأهمية لتأثير انبعاثاتها ، تلاحظ TEC.

تعتمد التكاليف على عاملين - تلك الموجودة في الكهرباء والأكثر نقدية من الإلكتروليس ، والتي يجب أن تكون مدفوعة باقتصادات الحجم.

تقول اللجنة إن بطاريات الجيل القادم لخلف العدادات والخزانة على نطاق المرافق مثل الليثيوم المعدنية الصلبة تبرز تقدم تحسينات كبيرة غير مرغوب فيها على تكنولوجيا البطارية الحالية من حيث كثافة الطاقة ، ومتانة البطارية وسلامة ، مع تمكين أوقات شحن أسرع أيضًا ، كما تقول اللجنة.

إذا كان من الممكن تحجيم الإنتاج بنجاح ، فقد يكون استخدامه تحويليًا ، خاصة بالنسبة لسوق السيارات ، لأنه من المحتمل أن يمكّن من تطوير السيارات الكهربائية مع بطاريات مع مدى الحياة ونطاقات القيادة مماثلة للمركبات التقليدية اليوم.

يمكن تسليم تخزين الطاقة الحرارية للتدفئة أو التبريد مع العديد من المواد المختلفة ذات القدرات والتكاليف الحرارية المختلفة ، مع من المحتمل أن تكون مساهمتها في المباني والصناعة الخفيفة ، وفقًا للجنة.

يمكن أن يكون لأنظمة الطاقة الحرارية السكنية تأثير كبير للغاية في مناطق الرطوبة الباردة المنخفضة حيث تكون مضخات الحرارة أقل فاعلية ، في حين أن مجالًا رئيسيًا آخر للبحث المستقبلي في "سلاسل البرد" النامية وتصنيعها حديثًا.

تعد المضخات الحرارية تقنية راسخة ، ولكنها أيضًا تقع على الإطلاق في مناطق مثل المبردات المحسنة والضواغط والمبادلات الحرارية وأنظمة التحكم لتحقيق مكاسب الأداء والكفاءة.

تظهر الدراسات باستمرار أن المضخات الحرارية ، المدعومة من كهرباء غازات الغاز المنخفضة الخضراء ، هي استراتيجية أساسية لتلبية احتياجات التدفئة والتبريد.

التقنيات الناشئة الأخرى
التقنيات الأخرى التي تمت مراجعتها هي الرياح المحمولة جواً وأنظمة تحويل الطاقة الحرارية للموجة البحرية والمد والجزر ، والتي قد تكون ضرورية لجهود بعض البلدان أو المناطق الفرعية ، ولكن إلى أن يتم التغلب على تحديات القضية الهندسية والحالات التجارية ، من غير المرجح أن توفر فوائد على نطاق عالمي ، تعليقات اللجنة.

هناك تقنية أخرى ناشئة عن الاهتمام هي الطاقة الحيوية مع التقاط الكربون وتخزينه ، وهو ما يتجاوز مرحلة العرض التوضيحي نحو النشر التجاري المحدود. بسبب التكاليف المرتفعة نسبيًا مقارنة بخيارات التخفيف الأخرى ، يجب أن يكون الامتصاص مدفوعًا بشكل رئيسي من خلال مبادرات سياسة المناخ ، مع النشر الواقعي على نطاق واسع من المحتمل أن يتضمن مزيجًا من أنواع الوقود المختلفة ، ونهج CCS والصناعات المستهدفة.

- بفضل جوناثان سبنسر جونز