جهان برای استفاده گسترده از انرژی‌های تجدیدپذیر با چه چالش‌هایی مواجه است؟
سهم شرکت‌ها در تحقق انقلاب سبز
این اقدامات یک دهه پیش یک فانتزی محض بود. امروز شرکت‌ها در برآوردن این تقاضا سر و دست می‌شکنند. گروهی از شرکت‌های انرژی اروپایی به سرکردگی ایکویینور (Equinor)، اورستد (Orsted)، و رویال داچ شل، درحال رقابت برای ساخت نیروگاه در آب‌های آمریکا هستند. ایکویینور از ساخت یک کارخانه برج توربین بادی جدید در آلبانی حمایت می‌کند. دومینیون انرژی که یک شرکت تاسیساتی است، با شرکت سازنده کشتی تکسان (Texan) وارد مشارکت شده تا یک کشتی بسازند که می‌تواند توربین‌هایی در ساحل شرقی آمریکا نصب کند.
اقدامات مشابهی در دنیای انرژی‌های تجدیدپذیر و تولیدکننده‌های خودروهای برقی در دست انجام است. دلیل هم ساده است. دولت‌ها می‌گویند می‌خواهند تولید گازهای گلخانه‌ای را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهند. دهه‌ها تخصیص یارانه و کمک مالی، در کنار نوعی کارآفرینی الهام‌بخش، به شکل‌گیری طیفی از تکنولوژی‌ها منجر شده که آماده انجام این کار هستند. وقت آن رسیده که از این تکنولوژی‌ها تا حد ممکن استفاده شود تا هم با افزایش دمای زمین مبارزه کنیم و هم دولت‌ها امید داشته باشند نقش کشورهای خود را در یک اقتصاد سبز جدید توسعه دهند.
اما این واقعیت که مزارع بادی، مزارع خورشیدی و وسایل نقلیه‌ای که با باتری کار می‌کنند حالا از نظر قیمتی رقابتی شده‌اند، به این معنا نیست که می‌توانند با هر سرعتی که سیاستمداران بخواهند، تولید شوند. این تاسیسات به مواد اولیه در حجم زیاد، مجوزهای قانونی، زیرساخت‌های انتقال، تجهیزات شارژ مجدد و ... نیاز دارند. همچنین سرمایه هنگفتی می‌خواهند. مواد اولیه ضروری، سایت‌ها و سرمایه لازم، در حجم‌های مختلف و در مکان‌های مختلف، با کمبود عرضه مواجه است. قیمت لیتیوم سال گذشته بیش از دو برابر افزایش داشت. قیمت مس حدود 70 درصد زیاد شد. جدال بر سر مجوزهای معادن و مزارع بادی و خورشیدی جدید آغاز شده است. سرمایه به اندازه کافی تخصیص نمی‌یابد و درحالی‌که شرکت‌های بزرگ به‌دنبال پروژه‌های بادی دریایی در اطراف بریتانیا هستند، کشورهای فقیرتر که انتشار کربن بالایی هم دارند، همچنان تشنه سرمایه‌گذاری هستند. اگر تلاش‌ها برای رفع این محدودیت‌ها شکست بخورد، طرح‌های کربن‌زدایی در دنیا به جای پیشرفت، با رکود مواجه می‌شوند.
توافق‌نامه 2015 پاریس، دنیایی را می‌خواهد که میانگین دمای آن هیچ وقت بیشتر از 2 درجه سانتی‌گراد بالاتر از عصر قبل از صنعتی شدن نباشد و به صورت ایده‌آل، این رقم بیشتر از 5/ 1درجه سانتی‌گراد نرود. بیشتر شرکت‌های بزرگ برای رسیدن به این هدف، خود را به انتشار صفر کربن متعهد کرده‌اند که البته دور از دسترس است. در بلندمدت، تحقق این اهداف یا حتی نزدیک شدن به آن، به تکنولوژی‌های جدید و حتی صنایع جدید نیاز دارد. اما هر تلاش جدی در ضمن نیازمند این است که از ابزارهای در دسترس، استفاده چابک‌تری صورت گیرد. در دهه آینده، تحقیق و توسعه فوری به هدف ایجاد ابزارهای آینده، باید همراستا با استقرار گسترده تکنولوژی‌های موجود، اتفاق بیفتد.
موانع سبز شدن
در گذشته، انتقال انرژی بسیار کند و همچنین به صورت انباشته اتفاق می‌افتاد. تکنولوژی‌های جدید مثل انرژی بخار و نفت، به جای اینکه جایگزین قبلی‌های خود شوند، چیزی به کل بودجه انرژی اضافه می‌کردند. اقدامات اقلیمی نیازمند این است که این تحول هم سریع و هم به‌طور کامل رخ دهد.
استقرار تکنولوژی‌های تجدیدپذیر، طبق استانداردهای گذشته، یک موفقیت قابل توجه محسوب می‌شود. در سال 2019 ظرفیت خورشیدی نصب شده، تقریبا 15برابر بیشتر از سال 2010 بود. برای انرژی بادی که زودتر شروع شده بود، این رقم کمتر بود، اما همچنان 4/ 3 برابر افزایش را نشان می‌داد. ایجاد ظرفیت بیشتر، قیمت‌ها را کاهش داده و بنابراین آن را مقرون به صرفه‌تر کرده و باعث می‌شود قیمت‌ها همچنان روند کاهشی داشته باشند. در طول دهه گذشته، «هزینه‌های طبقه‌بندی شده» انرژی‌های خورشیدی، انرژی بادی دریایی و ساحلی، به ترتیب 83، 62 و 58 درصد کاهش یافته است؛ ارقامی که سرمایه‌گذاری اولیه در تجهیزات و ساخت، تامین مالی و پشتیبانی را شامل می‌شوند. دو‌سوم انسا‌ن‌ها درحال‌حاضر در کشورهایی زندگی می‌کنند که انرژی بادی و خورشیدی، ارزان‌ترین ظرفیت تولید برق جدید را برای آنها فراهم می‌کند. اما براساس استانداردهای آینده، این ارقام راضی‌کننده نیست. سب هنبست، اقتصاددان ارشد بلومبرگ می‌گوید: «بدون مداخلات بیشتر، سرعت طبیعی تغییر برای تحقق اهداف اقلیمی، بسیار بسیار کند است.»
آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) که گروهی وابسته به دولت‌های مختلف است و در دهه 70 به منظور حفاظت از دسترسی به سوخت‌های فسیلی تاسیس شده، در ماه مه گزارشی منتشر کرد و در آن با نگاه به گذرگاه‌هایی که دنیا از طریق آنها می‌تواند تا سال 2050 به کربن صفر برسد، تاکید داشت که بخش عمده‌ای از آنچه در آینده نزدیک موردنیاز بوده، می‌تواند با تکنولوژی‌های موجود محقق شود. با توسعه سریع تولید انرژی‌های تجدیدپذیر و خودروهای برقی تا پایان دهه 2020، برق و حمل‌ونقل می‌تواند بیش از 70 درصد کاهش مورد انتظار در انتشار کربن مرتبط با انرژی را تشکیل دهد. اما در ادامه این مسیر، دنیای 2030 شاهد ساخت مزارع بادی و خورشیدی با سرعت چهار برابر 2020 خواهد بود. 60درصد خودروهایی که خریداری می‌شوند، برقی خواهند بود که این نرخ امروز 5 درصد است. سرمایه‌گذاری سالانه در انرژی پاک، که الان در بالاترین سطح خود به سر می‌برد، تا سال 2030 از 4 تریلیون دلار فراتر خواهد رفت که سه برابر میانگین خود در 5 سال گذشته است و بازار مواد معدنی کلیدی موردنیاز برای ساخت کیت‌های انرژی پاک، تقریبا هفت برابر افزایش خواهد یافت.
جایگزین کردن سوخت‌هایی که از اعماق زمین به‌دست می‌آیند، با انرژی‌های بادی و آبی، جذاب است. اما انجام این کار در مقیاس بزرگ، نیازمند معدن‌کاوی میلیون‌ها تن مواد اولیه است. ساخت باتری به کبالت، لیتیوم و نیکل وابسته است. نئودیمیوم و دیگر مواد کمیاب برای ساخت آهن‌رباهای به‌کار رفته در موتورها و ژنراتورهای برقی استفاده می‌شوند.
زنجیره‌های تامینی که همه اینها به آن بستگی دارند، حداقل دو مشکل بزرگ ایجاد می‌کنند. اولی، مساله تراکم است. معدن‌کاوی و پردازش مواد معدنی مورد نیاز برای انرژی‌های تجدیدپذیر، از نظر جغرافیایی، متراکم‌تر از حفاری نفت و گاز است. این موضوع برای هر کسی که می‌داند توزیع سوخت‌های فسیلی چگونه تاریخ و جغرافیایی سیاسی را تحت تاثیر قرار داده‌اند، نگران‌کننده است. شرکت‌های چینی سهم بزرگی از خیلی از زنجیره‌های تامین معدنی مهم و هر آنچه برای ساخت باتری لازم است را در اختیار دارند. مشکل دوم، به سرمایه‌گذاری کم، به‌ویژه در فلزات مربوط می‌شود. درآمد حاصل از زغال‌سنگ که آلوده‌ترین سوخت فسیلی محسوب می‌شود، همچنان از درآمد مواد معدنی که تکنولوژی‌های امروز برای ایجاد آینده‌ای پاک‌تر نیاز دارند، بیشتر است. سرمایه‌گذاری در پروژه‌های جدید لیتیوم، نیکل و مس، قبل از شروع پاندمی کرونا درحال افزایش بود، اما این رقم که در سال 2019 کمتر از 25 میلیارد دلار بود، فقط 5 درصد رقم سرمایه‌گذاری در صنایع نفت و گاز بالادستی را تشکیل می‌داد باید توجه داشت راه‌اندازی و اداره معدن هم طول می‌کشد.
اگر چشم‌انداز رونق و شکوفایی انرژی‌های تجدیدپذیر و خودروهای برقی باعث افزایش سرمایه‌گذاری نشده، سیگنال‌های قیمتی ایجاد شده به‌واسطه کمبود مواد اولیه، تاثیرگذاری بیشتری داشته‌اند. اما مسائلی هست که فراتر از قیمت می‌رود. برخی سرمایه‌گذاران بخش معدن را به‌خاطر نگرانی‌های اخلاقی و همچنین اعتبارات اجتماعی و زیست محیطی، دلسردکننده می‌دانند. معادن لیتیوم و کبالت در برخی کشورها مثل شیلی و کنگو، به‌خاطر جدال‌های قانونی، فساد و سوءاستفاده از کارگران، با چالش مواجهند.
گروه تحقیقاتی Benchmark Mineral Intelligence، اخیرا نتیجه‌گیری کرده که در نیمه دوم دهه حاضر، تقاضای لیتیوم در دنیا بیش از دو برابر سطح عرضه آن خواهد بود. کمبود شدید در این حوزه می‌تواند روند بلندمدت به سوی تولید باتری‌های ارزان را معکوس کند. هزینه تولید باتری از سال 2012 به میزان 83 درصد کاهش داشته است. اما این صرفه‌جویی عمدتا به‌خاطر طراحی، پیشرفت فرآیند و اقتصاد مقیاس بود تا پایین بودن هزینه مواد اولیه. مواد اولیه درحال‌حاضر 50 تا 70 درصد هزینه‌های تولید باتری را به خود اختصاص می‌دهند که نسبت به پنج سال گذشته بیشتر شده و این یعنی قیمت‌ها در برابر کالاهای گران، آسیب‌پذیرتر شده‌اند.
یک کمبود بالقوه دیگر، مساله زمین است. محققان دانشگاه پرینستون، مسیرهای تحولی را که آمریکا را تا سال 2050 به سمت کربن صفر می‌برد، مدل‌سازی کرده‌اند. آنها به این نتیجه رسیده‌اند که فضای اشغال شده با مزارع خورشیدی و بادی تا سال 2030 حدود 160 هزار کیلومتر مربع خواهد بود. کمتر از 2درصد مساحت قاره آمریکا و کمی بیشتر از مساحت ایالت ایلینوی. برای برخی تکنولوژی‌ها و مکان‌ها، پروژه‌های جدید بیشتر از اینکه به منابع فراوان وابسته باشند، به مشکلاتی که ممکن است اثرگذاری‌های محلی یا سیاسی و قانونی ایجاد کنند، بستگی دارند.
این مشکل فقط منحصر به کشورهای ثروتمند نیست. در اندونزی، مناقشات بر سر حقوق زمین، به‌طور جدی استقرار تجهیزات انرژی تجدیدپذیر را کند کرده است. ساخت زیرساخت‌ها برای انتقال انرژی سبز به‌دست آمده از پنل‌ها و پیلون‌ها از صحراها به مکان‌های موردنیاز، با چالش‌های مشابهی روبه‌رو است. برای استفاده متناوب و گسترده از منابع تجدیدپذیر، باید شبکه‌های بزرگ‌تر و هوشمندتری ساخته شود.
کارشناسان می‌گویند بدون شبکه‌های کافی، انرژی تجدیدپذیری در کار نخواهد بود. ارزیابی IEA این است که هزینه‌های سالانه تاسیس شبکه‌های برق تا سال 2030 باید بیش از سه برابر شود.
روشن کردن فانوس
موانع، به یک محدودیت بزرگ‌تر، به‌ویژه در کشورهای درحال توسعه اشاره دارند: سرمایه. با وجود افزایش علاقه به سرمایه‌گذاری سبز، تلاش‌های جدی برای تحقق اهداف توافق‌نامه پاریس به افزایش بیشتر تامین مالی برای انرژی سبز و برقی‌سازی نیاز دارد. بزرگ‌ترین کمبود مربوط به اقتصادهای نوظهور، به جز چین است که انتظار می‌رود عامل بیشترین افزایش انتشار کربن در دهه‌های آینده باشند. طبق تحلیل‌های جدید آژانس بین‌المللی انرژی، بانک جهانی و مجمع جهانی اقتصاد، این بازارها فقط 150 میلیارد دلار سرمایه‌گذاری در انرژی پاک در سال 2020 داشته‌اند که 8 درصد کاهش را نسبت به سال قبل‌تر نشان می‌دهد. در سال 2019، هند فقط 8 میلیارد دلار تامین مالی در انرژی پاک داشت که کمتر از یک‌دهم کل سرمایه‌گذاری چین و یک‌ششم سرمایه‌گذاری آمریکا است. دیگر کشورهای فقیر یا کشورهایی که درآمد متوسط دارند، سرمایه‌گذاری‌هایی کمتر از این داشته‌اند (نمودار). انل (Enel) که یک شرکت تاسیسات ایتالیایی است، بزرگ‌ترین سرمایه‌گذار خارجی در انرژی سبز در بازارهای نوظهور محسوب می‌شود. به گفته فرانچسکو استارچه، مدیر شرکت، یک کشور برای تضمین سرمایه‌گذاری شرکتی باید منابع طبیعی مثل نور خورشید و باد زیاد داشته باشد، زیرساخت بسازد و از همه مهم‌تر، «باید یک چارچوب قانونی داشته باشد که بتوان به آن اعتماد کرد». یک نظرسنجی بلومبرگ نشان می‌دهد کشورهایی که سیاست مشخصی برای حمایت از انرژی پاک ندارند، به‌طور میانگین، به اندازه یک‌هفدهم بازارهای نوظهوری که سیاست‌های واضح‌تری دارند، سرمایه انرژی پاک جذب می‌کنند. ابهامات قانونی و سیاسی، هزینه‌های طبقه‌بندی شده یک کشور را بالا می‌برند. پروژه‌های تجدیدپذیر، هزینه‌های عملیاتی پایینی دارند (چون خورشید و باد مجانی هستند)، اما سرمایه از پیش تعیین شده زیادی می‌خواهند و در خیلی از بازارهای نوظهور، سرمایه گران است. میانگین هزینه سرمایه مورد نیاز برای یک پروژه بادی در اندونزی، حدود چهار برابر بیشتر از پروژه‌ای در آلمان است. سرمایه‌گذاران و سیاستمداران، در کشورهای ثروتمند، ادعای کمک کرده‌اند، اما هنوز به اندازه کافی کاری انجام نداده‌اند. سیاستمداران و سرمایه‌گذاران مقابله با این محدودیت‌ها را شروع کرده‌اند. ویتنام درحال تکمیل اصلاحاتی است که سرمایه‌گذاری خصوصی را در شبکه خود مورد تشویق قرار می‌دهد. چنین اقداماتی می‌توانند سرآغاز مرحله‌ای جدید در انقلاب سبز باشند. مهندسی‌ای که باعث چرخش پره‌های یک توربین بادی می‌شود تا برق هزار خانه را تامین کند یا از لیتیوم واقع در بستر دریاچه‌های خشک‌شده استفاده می‌کند تا انرژی به‌دست آمده از نور خورشید را ذخیره کند، قابل‌توجه است. اما مواد اولیه‌ای که نیاز دارد باید تامین شود، مکان‌هایی برای برپایی تاسیسات مشخص شوند و با زیرساخت‌های بقیه دنیا یکپارچه باشد. نوآوری و سرمایه‌گذاری در معدن‌کاوی، فشار بر سیاست‌های کاربری زمین و کاتالیزورهای جدید برای سرمایه‌گذاری خصوصی، به‌ویژه در بازارهای نوظهور، دیگر صحبت‌هایی نمادین نیستند اما یک ضرورت هستند.
