انرژی زمین‌گرمایی؛ رونمایی از ثروت نهفته قاره سیاه

به گزارش تجارت نیوز، در حالی‌که توسعه انرژی گرمایی زمین فرایندی طولانی است و به تأمین مالی ریسک‌پذیر قابل‌توجهی نیاز دارد، سدها و مزارع خورشیدی به‌راحتی پول اهداکنندگان را جذب می‌کنند و همان «پیروزی‌های سریع» را حاصل می‌کنند که سیاست‌مداران مشتاق آن‌اند. اما برای آفریقا، انرژی گمای زمین به‌احتمال زیاد کلیدِ دست‌یابی به منابعی امن‌تر، پایدارتر و مقرون‌به‌صرفه‌تر است.

چالش‌های قاره سیاه در حوزه انرژی تجدیدپذیر

نایروبی در تلاش است دسترسی همگانی به انرژی را فراهم کند و صنعتی‌سازی سبز را پیش ببرد، اما هنوز در تأمین برق پای قابل‌اعتماد تقلا می‌کند. خاموشی‌ها و کمبودها سالانه حدود ۲۶ میلیارد دلار به اقتصاد نیجریه هزینه تحمیل می‌کنند و اتیوپی و اوگاندا نیز به‌طور مرتب با قطع برق مواجه‌اند، زیرا خشکسالی تولید برق‌آبی را کاهش می‌دهد. در سراسر قاره سیاه، برای پر کردن این شکاف‌ها از ژنراتورهای دیزلی گران و آلاینده استفاده می‌شود؛ برای نمونه، کسب‌وکارهای نیجریه‌ای هر سال حدود ۲۲ میلیارد دلار برای سوختِ خارج از شبکه هزینه می‌کنند.

با این‌ حال در این حوزه فناوری انرژی تجدیدپذیر وجود دارد که می‌تواند بخش بزرگی از تقاضای آفریقا را پاسخ دهد: زمین‌گرمایی. بیشتر انرژی‌های تجدیدپذیر همیشه در دسترس نیستند. انرژی‌های خورشیدی، بادی و برق‌آبی فقط تحت شرایط خاص آب‌وهوایی تولید می‌شوند؛ یعنی همواره خطر اختلال وجود دارد. در آفریقا، جایی که بهره‌برداران شبکه منابع کافی ندارند و زیرساخت‌ها شکننده است، چنین شوک‌هایی می‌تواند فلج‌کننده باشد.

فرصت‌ها و چالش‌ها

انرژی زمین‌گرمایی با بهره‌گیری از گرمای طبیعی درون زمین از این مشکلات می‌گریزد. بخاری که در سازندهای عمیق سنگی به دام افتاده آزاد می‌شود برای به‌حرکت‌درآوردن توربین‌ها و تولید برق به کار می‌رود و همین متغیر خود راهگشا است. از آنجا که «واپاشی رادیواکتیو» به‌طور مداوم در این مخازن گرمای شدید تولید می‌کند، انرژی زمین‌گرمایی همواره قابل تولید است و آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای پشتیبانی از تأمین برق قابل‌اعتماد تبدیل می‌کند.

البته انرژی زمین‌گرمایی بی‌عیب نیست. حفاری عمیق و نصب تجهیزات لازم برای تولید انرژی فرایندی کند و سرمایه‌بر است که تنها پس از مرحله اکتشافِ پرهزینه — شامل پیمایش‌های گسترده زمین‌شناختی — آغاز می‌شود. تولید زمین‌گرمایی همچنین برخی مخاطرات زیست‌محیطی دارد و مخازن زمین‌گرمایی فقط در مکان‌های مشخصی — مانند نزدیکی مرزهای صفحات تکتونیکی — یافت می‌شوند.

اما منافع به‌مراتب از هزینه‌ها پیشی می‌گیرند. وقتی سرمایه‌گذاری اولیه انجام شد، نیروگاه‌های زمین‌گرمایی برای دهه‌ها برق کم‌هزینه فراهم می‌کنند. در مقیاس بزرگ، زمین‌گرمایی می‌تواند «پایداری بار پایه» را فراهم کند؛ به این معنا که سایر تجدیدپذیرها مانند باد و خورشید بدون برهم‌زدن شبکه می‌توانند به‌طور کامل به‌کار گرفته شوند. با پیشرفت‌های حفاری جهت‌دار، تحلیل داده و کاربردهای هوش مصنوعی که هزینه‌ها را کاهش می‌دهند و نرخ موفقیت را بهبود می‌بخشند، جذابیت زمین‌گرمایی باز هم بیشتر خواهد شد.

رونمایی از ثروتی نهفته

گرچه زمین‌گرمایی همه‌جا راه‌حل نیست، اما می‌تواند برای آفریقا کارآمد باشد؛ به‌ویژه با بهبود روش‌های تولید. شرکت‌های نفت و گاز که تحت فشارند به سمت انرژی‌های پاک‌تر تغییر مسیر دهند، مهارت‌های خود را در حوزه طرح‌های زمین‌گرمایی بازتعریف کرده‌اند. «سامانه‌های زمین‌گرماییِ تقویت شده» (EGS)، برای نمونه، از تکنیک‌های حفاری نفت و گاز برای دسترسی به سنگ‌های داغ‌تر در اعماق بیشتر بهره می‌گیرند.

آژانس بین‌المللی انرژی برآورد می‌کند آفریقا نزدیک به یک‌پنجمِ پتانسیل جهانی EGS — حدود ۱۱۵ تراوات — را در خود جای داده است. بهره‌برداری از حتی ۱ درصد این پتانسیل می‌تواند تا سال ۲۰۵۰ کل تقاضای برق آفریقا را پاسخ دهد.

کنیا پیشتاز تولید زمین‌گرمایی است. نخستین نیروگاه زمین‌گرمایی این کشور «اوکاریا ۱» در سال ۱۹۸۱ آغاز به کار کرد و اکنون ظرفیتی معادل ۴۵ مگاوات دارد. ظرفیت نصب‌شده زمین‌گرمایی کنیا در مجموع به ۹۸۵ مگاوات می‌رسد که این کشور را در جایگاه ششم جهانی قرار می‌دهد.

زمین‌گرمایی اکنون ۴۷ درصد از کل تولید برق کنیا را تأمین می‌کند و آن را به بزرگ‌ترین منبع تجدیدپذیر در شبکه‌ای بدل ساخته که ۹۳ درصد سبز است. پذیرشِ زمین‌گرمایی در کنیا به گسترش سریع دسترسی به انرژی کمک کرده است. در سال ۲۰۱۳، تنها ۳۷ درصد از کنیایی‌ها برق داشتند؛ امروز این سهم به ۷۶ تا ۸۰ درصد رسیده است. و همچنان فضای فراخی برای پیشرفت وجود دارد، زیرا کنیا تاکنون کمتر از یک‌دهمِ پتانسیل زمین‌گرمایی خود را بهره‌برداری کرده است. «کِن‌گِن»، شرکت دولتی پشتیبان، برنامه دارد تا سال ۲۰۲۶ ظرفیت نصب‌شده را به یک گیگاوات برساند و تا سال ۲۰۳۰ کنیا را در میان سه تولیدکننده برتر زمین‌گرمایی جهان جای دهد.

مزایای زمین‌گرمایی

اما مزایای سامانه‌های زمین‌گرمایی بسیار فراتر از تولید برق است. نخست آن‌که، مخازن زمین‌گرمایی را می‌توان برای کاربردهای گرمایش مستقیم در بخش‌هایی مانند باغبانی گلخانه‌ای، آبزی‌پروری و صنایع غذایی — که همگی به منابع گرمایی پایدار نیاز دارند — به کار برد. در مزارع گل «اوسریان» کنیا، بخار زمین‌گرمایی مستقیم به گلخانه‌ها پمپاژ می‌شود و شکوفه‌هایی یکنواخت و با کیفیت بالا به بار می‌آورد. نکته مهم اینکه چنین کاربردهایی نیازی به دسترسی به مخازن فوق‌داغ بسیار عمیق ندارند؛ مخازن متعدد و در دسترس با دمای متوسط کفایت می‌کنند.

افزون بر این، «برین»های زمین‌گرمایی — محلول‌های شور داغ که محصولِ جانبی تولید برق زمین‌گرمایی‌اند — اغلب حاوی غلظت‌های بالایی از مواد معدنیِ حیاتی، از جمله لیتیوم (لازم برای باتری‌ها) و عناصر نادر خاکی (مصرف‌شده در بسیاری از تجهیزات الکترونیکی) هستند. با استخراج و صادرات این مواد معدنیِ ارزشمند، کشورهای آفریقایی می‌توانند منافع خود را از گذار سبز به‌مراتب افزایش دهند.

انرژی زمین‌گرمایی همچنین می‌تواند به پیشران قدرتمند «یکپارچگیِ اقتصادی» در سراسر آفریقا تبدیل شود. در حال حاضر، «استخرهای برق منطقه‌ای» که تولید و انتقال برق را در آن‌سوی مرزها هماهنگ می‌کنند، بنیان همگراییِ بیشتر در بازار انرژی تکه‌تکه آفریقا را می‌گذارند. پذیرش انرژی زمین‌گرماییِ پایدار و به‌نسبت فراگیر می‌تواند این روند را شتاب دهد و بدین ترتیب از چشم‌انداز اتحادیه آفریقا برای «بازار واحد برق آفریقا» پشتیبانی کند.

با این‌ حال هیچ‌یک از این‌ها آسان نخواهد بود؛ نه کمترینش به این خاطر که زمین‌گرمایی از پشتوانه سیاسی قدرتمندی برخوردار نیست. در حالی‌ که اکتشاف و نصب پروژه‌های زمین‌گرمایی فرایندی طولانی و نیازمند تأمین مالی ریسک‌پذیر است، سدها و مزارع خورشیدی به‌راحتی پول اهداکنندگان و تیترهای رسانه‌ای را جذب می‌کنند و همان پیروزی‌های فوری را عرضه می‌کنند که سیاست‌مداران می‌خواهند.

اما اگر افق زمانی را بلندتر ترسیم کنیم، ظرفیت‌های زمین‌گرمایی انکارناپذیر است. با تثبیت و «لنگر»انداختن شبکه‌ها، زمین‌گرمایی می‌تواند بهره‌گیری از دیگر تجدیدپذیرها را پشتیبانی وبا تأمین گرما، می‌تواند به کربن‌زدایی صنایعی از فرآوری غذا تا نساجی کمک کند. با تولید مواد معدنی، این پتانسیل وجود دارد تا جایگاه آفریقا در زنجیره‌های تأمینِ جهانی ارتقا یابد.  آفریقا همچنین با پشتیبانی از تبادلات برون‌مرزی انرژی، می‌تواند استقرار «بازار یکپارچه برق آفریقایی» را تسریع کند؛ بازاری که برای بهبود دسترسی، قابلیت اطمینان و مقرون‌به‌صرفه‌بودن انرژی در سراسر قاره حیاتی است.