تنبؤات وتوقعات بإنجازات صديقة للبيئة في عام 2015

تجد فيما يلي خط زمني متوقع للمستقبل، جزءً منه حقيقة والآخر توقعات ولكنها مبنية على بحث مفصل يتضمن تحليل الاتجاهات السائدة حالياً والتغيرات طويلة الأمد والتقدم التقني والتي تساهم في تحقيق هذه الانجازات في المستقبل.

1. الطائرة الشمسية الأولى التي ستدور حول العالم

سيشهد العالم في عام 2015 تحليق اول طائرة بجناح ثابت عبر استعمال الطاقة الشمسية فقط ، وهو مشروع سويسري طويل الأجل يقوده عالم الفيزياء والملاحة الجوية بيتراند بيكارد (الذي كان طياراً مشاركاً في طيران أول منطاد حلق حول الأرض بدون توقف) ورجل الأعمال السويسري اندريه بورشبيرج.

وقد أجرى نموذج أولي ( ( Solar Puls 1رحلته التجريبية الأولى في العام 2009 واستطاع الطيران لمدة 26 ساعة بشكل متواصل في العام 2010. و نجح الفريق بإجراء رحلات باستعمال الطاقة الشمسة من سويسرا إلى إسبانيا والمغرب في العام 2012، وأجرى رحلات متعددة المراحل على طول الولايات المتحدة الأمريكية في العام 2013.

وبناءً على الخبرة الكبيرة التي قدمتها هذه الطائرة، يجري التخطيط الآن لتصميم آخر أكبر بكثير هو (نبض الشمس 2 Solar Puls2 ) لإجراء رحلة حول العالم، وقد خُطط لهذه الرحلة مبدئياً في العام 2014، لكن تمت إعادة الجدولة الزمنية عقب العطل الهيكلي للسارية الرئيسية خلال اختبار الاستاتيكية. وستجري المهمة خلال مدة قدرها خمسة أشهر من بداية شهر مارس حتى نهاية يوليو 2015 وذلك بدون استعمال أي وقود لتغطية مسافة قدرها 35.000 كم (22.000 ميل).

وتتمتع هذه الطائرة التي تدعى (نبض الشمس) بجناح طائرة بوينغ 747 لكن وزنها هو فقط 2.300 كجم (5.070 باوند). وتستعمل 17.000 خلية شمسية لشحن مدخرات الليثيوم في النهار مما يسمح لها بالطيران ليلاً باستعمال تقنية التحكم الذاتي الافتراضية. وتصل السرعة القصوى لها 143 كم/ ساعة (88 ميل في الساعة)، وتتمتع بأنظمة الدعم البيئية للملاحة عند ارتفاع 12.000 متر (39.000 قدم).

2.انجاز المرحلة الأولى من مدينة مصدر في دولة الإمارات العربية المتحدة وهي اول مدينة صديقة للبيئة بالكامل في العالم

ستُنجز المرحلة الأولى من مدينة مصدر – مشروع بيئي قيمته 22 بليون دولار – في العام 2015. ويقع هذا المشروع العملاق خارج مدينة أبوظبي في الإمارات العربية المتحدة، وستكون " مدينة مصدر " عند اكتمالها اول مدينة في العالم مكتفية ذاتياً ومستدامة بالكامل ويكون فيها الكربون متعادلاً وصفر نفايات ، حيث ستستعمل العديد من التقنيات الخضراء الصديقة للبيئة بما في ذلك اكبر محطة للطاقة الشمسية في الشرق الأوسط ،الخلايا الكهروضوئية على اسطح مبانيها ، مزارع الاستفادة من طاقة الرياح( مزارع الرياح ) والمصادر الحرارية الجيولوجية ومحطة للطاقة بالهيدروجين. كما أن احتياجات المدينة للمياه ستتم تلبيتها من خلال محطة تحلية للمياه تعمل بالطاقة الشمسية. فضلاً عن أنظمة اعادة تدوير واسعة ومتطورة جداً.

من المتوقع في المرحلة الأولى ان يكون عدد سكان هذه المدينة حوالي 7.000 شخص بالإضافة الى 15.000زائر . ويُعنى قطاعها التجاري بشكل رئيسي بتصنيع منتجات صديقة للبيئة. ويحظر فيها استخدام السيارات وسيقوم السكان بدلا من ذلك باستخدام أشكال متكاملة من النقل الجماعي والنقل السريع شخصي مثل الدراجات الهوائية وذلك حتى الوصول إلى خارج المدينة.

وستخضع مدينة مصدر إلى توسعة رئيسية، وستنجز المرحلة النهائية من المشروع بحلول العام 2025 بحيث ستغطي مساحة 6 كم2 (2.3 ميل مربع). وبحلول ذلك الوقت ستضم 50.000 مقيم و1500 شركة.

3. تشغيل أبراج توليد الكهرباء الضخمة الأولى من نوعها باستعمال الطاقة الشمسية

من المتوقع ان ينتهي العمل ببناء اول أبراج لتوليد الكهرباء باستعمال الطاقة الشمسية في العام 2015 وهي الأولى من نوعها في العالم في اريزونا في الولايات المتحدة الأمريكية ، ويقوم بتنفيذ وتشغيل هذه الأبراج شركة EnviroMission ، ويصل ارتفاع هذه الأبراج إلى 800 متر أي ضعفي طول بناء امباير استيت. ويولد كل واحد منها 200 ميجا واط من الطاقة المتجددة النظيفة وهي كافية لخدمة 150.000 منزل، ويعادل تأثيرها التخلص من 220.000 سيارة تنفث المواد الملوثة على الطرقات.

ينطوي عمل الأبراج على دمج ثلاثة تقنيات حديثة ومثبتة وهي: تأثير المدخنة وظاهرة الإحتباس الحراري وتوربين الرياح ، حيث يتم تُسخين الهواء بفعل حرارة الشمس وتحجز ضمن هيكل كبير جداً يُشبه المنزل الزجاجي حول القاعدة، ويسبب الانتقال الحراري الناتج إلى ارتفاع الهواء في المدخنة. ويحرك هذا التدفق الهوائي التوربينات المنتجة للكهرباء.

تتميز الأبراج بعدد من الميزات ومنها:

• أنها تعمل على فروق درجة الحرارة وليس على درجة حرارة معينة، مما يجعلها ملائمة للعمل في جميع الأحوال الجوية.

• أن سخونة ضوء النهار ترفع حرارة الأرض ارتفاعاً كبيراً لذا فهي تواصل العمل ليلاً.

• بما أن المساحات الكبيرة من الأرض الساخنة والجافة تقدم النتائج الأمثل، فإنه بالإمكان بنائها على أرض غير مأهولة أو أي ارض مقفرة لا حياة فيها أو في وسط الصحراء.

• تستعمل الهواء وضوء الشمس فقط ولا تحتاج لأي مصادر مثل الفحم أو اليورانيوم.

• لا تنتج أي مواد ملوثة في الجو، إن الانبعاث الوحيد الناتج عنها هو الهواء الدافئ من سطح البرج. وفي الواقع، وبما أن المنزل الزجاجي موجود تحتها، فيمكن استعماله أيضاً لاستنبات الخضروات.

• لا تتطلب من الناحية الافتراضية أي عمليات صيانة، وتظل لمدة قرن تقريباً.

وتمنح هذه التقنية الجديدة الأمل في المستقبل، حيث سترى الضوء في وقت يواجه فيه العالم أزمة طاقة وشيكة. وحال إثبات نجاحها من الناحية التجارية، فإنه سيتم استعمالها في نطاق أوسع في العام 2020.

4. إخلاء جزر كارتيريت

نتيجة ارتفاع مستويات البحر، سيكون سكان جزر كارتيريت مرغمين على مغادرتها بما سيجعلهم أول اللاجئين بسبب التغير المناخي، ومن المتوقع أن يزداد تلوث المحاصيل والأشجار والآبار في هذه الجزيرة بفعل مياه البحر الملوثة ، في حين ستتدمر الأبنية الموجودة على الجزر، بعد ان باءت جميع محاولات بناء جدار بحري بالفشل .

ويذكر أن ذوبان الصفائح الجليدية القطبية والأنهار الجليدية بالإضافة إلى التمدد الحراري سيؤدي إلى ارتفاع منسوب المحيطات في الأرض بقرابة 5 أقدام بحلول العام 2100 ومن المحتمل أن يُغير أماكن مئات ملايين الناس حول العالم.

5. عدد مالكي السيارات الكهربائية سيصل إلى مليون شخص حول العالم

بلغ عدد السيارات الكهربائية في العام 2010 حوالي 25.000 سيارة كهربائية تسير على طرق العالم، لكن هذا العدد سيتزايد بشكل كبير خلال السنوات الخمسة القادمة حيث سيصل إلى مليون سيارة بحلول نهاية العام 2015. أما مبيعات السيارات الكهربائية فتقودها اليابان بنسبة 28% بالمائة من حصة سوق مبيعات السيارات العالمي تليها الولايات المتحدة الأمريكية بنسبة 26% بالمائة ثم الصين بنسبة 16% ثم فرنسا بنسبة 11% ثم النرويج بنسبة 7% بالمائة. وعلى صعيد الأفراد، نجد أن النرويج تأتي في المقدمة بنسبة 6.1% ثم هولندا بنسبة 5.55% ثم أيسلندا بنسبة 0.94% التي تحتل المركز الثالث. أما أكبر شركات السيارات الكهربائية فهي نيسان، جي ام/ اوبل، تويوتا، تيسلا، فورد.

على الرغم من النمو السريع لها إلا أن السيارات الكهربائية ما تزال تغطي نسبة ضئيلة (0.1%) من بليون سيارة وهو تقريباً عدد السيارات في العالم. أما العوامل الرئيسية التي تحد من اقتنائها فهي التكلفة العالية ، والقلق من مواعيد شحن البطارية ونقص البنية التحتية العامة لإعادة الشحن. فضلاً عن ذلك، ثمة عدد ليس بالقليل من الاختراعات قيد العمل، إلا أن ذلك سيسمح لهذه المركبات بمواصلة سيرها صعوداً.

ولكن الأمر الغريب هو ان الإنخفاض المتزايد لسعر البطاريات من متوسط سعر وقدره 900 دولار/ كيلو واط ساعة في العام 2010 إلى أقل من 600 دولار / كيلو واط ساعة في العام 2015، ويتوقع أن يصل السعر إلى 300 دولار/ كيلو واط ساعة بحلول العام 2020. وسيشهد إنتاج البطارية زيادة ملحوظة في الأعوام القادمة حيث بدأت شركة تيسلا جيجا فاكتوريز منذ عام 2014بالعمل على "شبكة شحن" توفر امكانية شحن بطاريات هذه السيارات بسرعة عالية ومجاناً. ومع حلول العام 2015 سيتمكن حوالي 98 بالمائة من سكان الولايات المتحدة الأمريكية ضمن نطاق هذه الشبكة ، ويجري العمل على تأسيس شبكات مماثلة أخرى في أوروبا وآسيا أيضاً.

ويجري العمل حالياً على تطوير وسيلة تؤدي الى استبدال البطارية الفارغة بأخرى مشحونة بالكامل خلال خمس دقائق لتوفير تأخير من الانتظار للبطارية لشحن.

تعمل شركات السيارات على إحداث تغير وتعديل في قطع السيارات مثل lightweighting والأنظمة الكهربائية بالسيارة مع دمج تماماً المحركات والالكترونيات و الكهرباء اللاسلكية بما يساهم في احداث تطوير ملموس على تقنيات القيادة الإلكترونية بما يعزز من جاذبية السيارات الكهربائية.

ومع ازدياد المخاوف بخصوص الطاقة والبيئة، علاوةً على الاكتشافات الجديدة في حقلي التقنية والتكلفة، تتمتع هذه المركبات بمستقبل مشرق في السنوات والعقود القادمة. وفي شهر نوفمبر عام 2015، يدخل قانون الاتحاد الأوروبي حيز التنفيذ، وهو يلزم جميع الشاحنات الجديدة بتركيب مكابح طوارئ وأنظمة إنذار ضد الاصطدام. وقد تم سن هذا القانون بغية تخفيض عدد التصادمات الخلفية والتي تأخذ نسبة كبيرة من الحوادث الطرقية.

يعمل الرادار والكاميرا سويةً على تحديد ومراقبة المركبات من الأمام، وهذا بإمكانه منع أي تصادم لهدف متحرك بسرعات تصل إلى 44 متر في الدقيقة (70 كم/ سا). وعندما يكتشف النظام أي مركبة ستصطدم بها الشاحنة بسرعتها تلك، عندئذ يُنشط نظام الإنذار ضوء أحمر متقطع على الشاشة العريضة من أجل لفت انتباه السائق.

وفي حال فشلت الشاحنة في اكتشاف أي ردة فعل من السائق مثل: تغير المسار أو استعمال الفرامل، عندئذ يبدأ الضوء بالوميض مصحوباً بصوت صفير. وإن لم يكن هناك أي تفاعل، عندئذ يستعمل النظام المكابح بلطف. وإن فشل كل ذلك أيضاً، يُنشط نظام المكابح في حالات الطوارئ مما يؤدي إلى توقف الشاحنة توقفاً كاملاً. إضافةً إلى ذلك، يعمل النظام على تنبيه السائقين الآخرين بخصوص الحالة، وستتغير أضواء المكابح الخلفية للشاحنة من ضوء ثابت إلى ضوء وامض.

وبنهاية هذا العقد، سيشمل النظام السيارات أيضاً، حيث ستظهر تقنيات أكثر وأكثر سواءً في مجال المركبات والبنية التحتية للطرق، وسيقل عدد الإصابات القاتلة للحوادث، حتى يصل إلى صفر تقريباً مع حلول النصف الأخير من القرن حيث سيتم استبدال السائقين البشرين بالذكاء الاصطناعي.