الخيال العلمي تقريبا / ديفيد بايلو

حوار مع وزير الطاقة الأمريكي ستيفن تشو حول البطاريات المستقبلية والبكتيريا "الصغيرة والغريبة" التي ستمهد طريق الولايات المتحدة للاستقلال في مجال الطاقة

هل استقلال الطاقة هدف مفيد؟

إن السعي إلى الاستقلال في مجال الطاقة هو بالتأكيد هدف مفيد. والخبر السار هو أننا قبل ثلاث سنوات ونصف استوردنا حوالي 60% من النفط الذي نستخدمه، والآن يبلغ معدل الاستيراد حوالي 45% ويبدو أن الاتجاه مستمر ومن المتوقع المزيد من الانخفاض. وفي مجال إنتاج الكهرباء، نحن بالفعل مستقلون إلى حد كبير، على الرغم من أن بعض الكهرباء يأتي من كندا.

ونشهد أيضًا استقرارًا، وحتى انخفاضًا، في استهلاك الوقود لوسائل النقل بسبب التحول إلى مركبات أكثر اقتصادية. نرى المزيد من التنوع في مصادر الطاقة المستخدمة في النقل. لقد ثبت بالفعل أنه من المنطقي استخدام الغاز الطبيعي المسال للشاحنات التي تحمل البضائع لمسافات طويلة. تستثمر الشركات الخاصة مئات الملايين من الدولارات في البنية التحتية للغاز الطبيعي. فإذا قمت ببناء محطة وقود كل 320 كيلومتراً على طول الطريق السريع، فيمكنك الاستحواذ على شريحة كبيرة من السوق، تصل إلى نصف السوق، وتستهلك الشاحنات الثقيلة حوالي 20% من طاقة النقل في الولايات المتحدة.

هل هذا يعني أننا تخلينا عن مكافحة تغير المناخ؟

لا، على الاطلاق. وكل هذا يتناسب تماما مع مكافحة تغير المناخ. الغاز الطبيعي هو وقود ممتاز للمرحلة الانتقالية. وينبعث منها نصف [كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من حرق الفحم]. ولا يزال يتعين علينا أن نجد طريقة لاحتجاز الكربون المنبعث، وعلينا أن نحقق ذلك بحلول منتصف هذا القرن بغض النظر عن المورد الرئيسي (الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي).

الطاقة المتجددة أصبحت أرخص. وفي وقت مبكر من هذا العقد، قد تكون طاقة الرياح والطاقة الشمسية رخيصة مثل أي شكل جديد آخر من أشكال الطاقة. لقد تضاعفت تكلفة الطاقة الشمسية ثلاث مرات بالفعل في السنوات الأربع الماضية، ونعتقد أنها ستنخفض إلى النصف في السنوات العشر المقبلة.

وفي مجال النقل، نتوقع رؤية مزيج من ابتكارات الكهرباء والجيل القادم في مجال الوقود الحيوي وتحسين الكفاءة. إذا حدثت اختراقات، فإن الصورة يمكن أن تتغير إلى درجة لا يمكن التعرف عليها.

من أين تعتقد أن مثل هذه الاختراقات ستأتي؟

ستكون الاختراقات في الفيزياء في مجال المواد. أعلنت الشركة المصنعة للبطاريات Envia عن بطارية ذات كثافة طاقة تبلغ 400 واط/ساعة لكل كيلوغرام. وهذا على الأقل ضعف الرقم القياسي السابق. لا تزال هناك بعض خطوات الاختبار التي يجب أن تمر بها. نحن نستثمر في شركات تصنيع البطاريات الأخرى التي من شأنها تحسين هذه النتيجة بشكل مضاعف.

لقد تم تهميش الوقود الحيوي إلى حد ما فقط لأنه يتنافس مع النفط. تبحث الدراسات المبكرة التي تمولها وزارة الطاقة في البكتيريا التي يمكن تغذيتها بالسكريات البسيطة والحصول على الديزل. وتستخدم شركة أخرى بكتيريا التمثيل الضوئي وتستبدل جينوماتها ومساراتها الأيضية بالكامل. تنتج [البكتيريا] سلاسل هيدروكربونية طويلة، وهي وحدات بناء يسهل صنع وقود الديزل منها. وتتراوح كفاءة الطاقة في العملية من 5% إلى 10% وفي المقابل تبلغ كفاءة المصنع العادي 15% فقط. هذه بكتيريا صغيرة وغريبة، أو خميرة. في الخمسة عشر عامًا الماضية أصبحت مهتمًا بهذا المجال من علم الأحياء. أتابع ما يحدث هناك باهتمام كبير. إنه خيال علمي تقريبًا.

ماذا تعلمت عن كيفية قيام الحكومة بتمويل الشركات التي تتعامل مع مصادر الطاقة الجديدة؟

في الصناعات التي تتغير فيها التكنولوجيا بسرعة، يجب أن تكون حذرًا للغاية عند المساعدة في التطبيقات. حدثت بعض الأشياء بسرعة كبيرة لدرجة أن أحداً لم يتوقعها. على سبيل المثال، انخفض سعر الخلايا الكهروضوئية بنسبة 80% في [السنوات الأخيرة] وبنسبة 40% في عام آخر. الأسعار استقرت الآن.

ومن المهم جدًا أن تحافظ الولايات المتحدة على مكانتها في هذا المجال التكنولوجي [الخلايا الكهروضوئية]. لقد اخترعنا الكثير من هذه الأشياء [مثل الخلية الشمسية الحديثة] - والأمثلة على ذلك كثيرة. لا يزال بإمكاننا الفوز بالمنافسة.

عندما دخلت الميدان كنت أعلم جيدًا أن أشياء غير متوقعة قد تحدث. المزايا [التكنولوجية] قد تذهب سدى. العالم تنافسي للغاية. على سبيل المثال، اخترعنا الطائرة، وفقدنا الصدارة، ثم استعدنا الصدارة.

ولا نزال منافسين أقوياء عندما يتعلق الأمر بإنتاج التكنولوجيا الفائقة، بما في ذلك معظم أنواع الطاقة الجديدة. علينا أن نفكر في المكان الذي سننافس فيه، ولكن في معظم المسابقات يمكننا، بل وينبغي لنا، الفوز.