Can 100% renewable energy power the world? - Federico Rosei and Renzo Rosei

المترجم: Mariam Aboud المدقّق: Hussain Laghabi

[كنت لأستثمر ثروتي في الطاقة الشمسية فيا لها من مصدر للطاقة

أتمنى ألا ننتظر حتى ننفذ من النفط والفحم قبل أن نتطرق إلى هذا" اديسون]

Every year, the world uses 35 billion barrels of oil.

كل عام، يستخدم العالم 35 مليار برميل نفط.

This massive scale of fossil fuel dependence pollutes the Earth

يتسبب هذا النطاق الضخم من الاعتماد على الوقود الأحفوري فى تلوث الأرض

and it won't last forever.

كما أنه لن يدوم للأبد.

Scientists estimate that we've consumed about 40% of the world's oil.

يقدر العلماء أننا استخدمنا حوالي 40% من النفط فى العالم.

According to present estimates,

ووفقاً للتقديرات الحالية،

at this rate, we'll run out of oil and gas in 50 years or so,

فعلى هذا المعدل، سينفذ منا النفط والغاز الطبيعي بعد 50 سنة أو ما يقرب من ذلك،

and in about a century for coal.

وسينفذ الفحم بعد حوالي قرن.

On the flip side, we have abundant sun, water, and wind.

من الناحية الأخرى، فلدينا الكثير من الشمس، والماء، والرياح.

These are renewable energy sources,

وهؤلاء مصادر طاقة متجددة،

meaning that we won't use them up over time.

بمعنى أنهم لن ينفذوا باستخدامنا لهم مع الوقت.

What if we could exchange our fossil fuel dependence

ماذا لو كنا نستطيع أن نستبدل اعتمادنا على الوقود الحفري

for an existence based solely on renewables?

باعتمادنا فقط على المصادر المتجددة؟

We've pondered that question for decades,

لقد تأملنا هذا السؤال لعقودٍ عديدة،

and yet, renewable energy still only provides about 13% of our needs.

ومع ذلك، فإن الطاقة المتجددة ما زالت تمدنا بـ 13%؜ فقط من احتياجاتنا.

That's because reaching 100% requires renewable energy that's inexpensive

هذا بسبب أن الوصول لـ 100%؜ يحتاج إلى توفر طاقة متجددة غير مكلفة،

and accessible.

والوصول إليها سهل.

This represents a huge challenge,

وهذا يمثل تحدٍ ضخم،

even if we ignore the politics involved and focus on the science and engineering.

حتى لو تجاهلنا تدخل السياسة، وقمنا بالتركيز على العلم والهندسة.

We can better understand the problem by understanding how we use energy.

يمكننا أن نفهم المشكلة بشكلٍ أفضل لو فهمنا كيف نستهلك الطاقة.

Global energy use is a diverse and complex system,

إن الاستخدام العالمي للطاقة نظام متنوع ومعقد،

and the different elements require their own solutions.

والعناصر المختلفة تحتاج إلى حلول خاصة بها.

But for now, we'll focus on two of the most familiar in everyday life:

ولكن للآن، سنركز على عنصرين من الأكثر شيوعاً فى الحياة اليومية:

electricity and liquid fuels.

الكهرباء والوقود السائل.

Electricity powers blast furnaces, elevators, computers,

تمد الكهرباء كلًا من أفران الصهر، والمصاعد، وأجهزة الكمبيوتر،

and all manner of things in homes, businesses, and manufacturing.

وكل الأشكال من الأشياء فى المنازل، والأعمال، والصناعات.

Meanwhile, liquid fuels play a crucial role

بينما يلعب الوقود السائل دوراً أساسياً

in almost all forms of transportation.

في كل أشكال النقل تقريباً.

Let's consider the electrical portion first.

لنأخذ جزء الكهرباء أولاً.

The great news is that our technology is already advanced enough

الخبر السعيد هو أن التكنولوجيا حالياً متقدمة بالفعل بما يكفي

to capture all that energy from renewables,

للحصول على كل الطاقة من المصادر المتجددة،

and there's an ample supply.

وهناك إمدادٌ وافر منها.

The sun continuously radiates

فالشمس تُطلِق باستمرار

about 173 quadrillion watts of solar energy at the Earth,

ما يقرب من 173 ألف مليار واط من الطاقة الشمسية إلى الأرض،

which is almost 10,000 times our present needs.

وهذا يساوي 10000 ضعف احتياجاتنا الحالية تقريباً.

It's been estimated that a surface that spans several hundred thousand kilometers

لقد تم تقدير أن وجود سطحٍ يمتد للعديد من مئات الآلاف من الكيلومترات

would be needed to power humanity at our present usage levels.

هو ما نحتاجه لإمداد البشرية بالطاقة اللازمة طبقاً لمستويات استخدامنا الحالي.

So why don't we build that?

لذا لِمَ لا نبني ذلك؟

Because there are other hurdles in the way,

لأن هناك معوقات أخرى فى الطريق،

like efficiency

مثل الكفاءة

and energy transportation.

ونقل الطاقة.

To maximize efficiency,

لكي نُعظّم الكفاءة،

solar plants must be located in areas with lots of sunshine year round,

يجب أن تكون المصانع الشمسية في مناطق بها الكثير من الشمس الساطعة طوال العام،

like deserts.

مثل الصحاري.

But those are far away from densely populated regions

ولكن هذه المناطق بعيدة جداً عن المناطق الآهلة بالسكان

where energy demand is high.

والتي بها احتياج عالي للطاقة.

There are other forms of renewable energy we could draw from,

هناك أشكال أخرى للطاقة المتجددة التي يمكن أن نستمد منها الطاقة،

such as hydroelectric,

مثل الكهرومائية،

geothermal,

والحرارية الأرضية،

and biomasses,

والكتل الحيوية،

but they also have limits based on availability and location.

ولكن هناك قيود عليهم أيضاً بناءً على التوفّر والموقع.

In principle, a connected electrical energy network

نظرياً، فإن شبكة طاقة كهربية متصلة

with power lines crisscrossing the globe

مع خطوط كهرباء متشابكة حول العالم

would enable us to transport power from where it's generated

تمكننا من نقل الطاقة من مكان إنتاجها

to where it's needed.

إلى موقع احتياجها.

But building a system on this scale faces an astronomical price tag.

ولكن بناء نظام بهذا الحجم يكلف مبالغ فلكية.

We could lower the cost by developing advanced technologies

يمكننا أن نقلل التكلفة عن طريق تطوير تقنيات متقدمة

to capture energy more efficiently.

لِأَسر الطاقة بكفاءة أكبر.

The infrastructure for transporting energy would also have to change drastically.

كما يجب تغيير البنية التحتية لنقل الطاقة بشكلٍ جذري.

Present-day power lines lose about 6-8% of the energy they carry

فخطوط الكهرباء الحالية تفقد حوالي 6-8 %؜ من الطاقة التي تحملها

because wire material dissipates energy through resistance.

لأن المادة المصنوع منها السلك تبدد الطاقة فى المقاومة.

Longer power lines would mean more energy loss.

وخطوط أطول تعني فقداناً أكبر للطاقة.

Superconductors could be one solution.

قد تكون المُوصِلات الجيدة للكهرباء إحدى الحلول.

Such materials can transport electricity without dissipation.

فهذه المواد يمكنها نقل الطاقة بدون تبديدها.

Unfortunately, they only work if cooled to low temperatures,

ولكن للأسف، هذه المواد تعمل فقط إن تم تبريدها لدرجات حرارة منخفضة،

which requires energy and defeats the purpose.

الأمر الذي يحتاج إلى طاقة، وبذلك يعاكس الهدف.

To benefit from that technology,

لذا، لنستفيد من هذه التكنولوجيا،

we'd need to discover new superconducting materials

نحتاج إلى أن نكتشف مواد موصلة جيدة جديدة للكهرباء

that operate at room temperature.

يمكنها أن تعمل فى درجة حرارة الغرفة.

And what about the all-important, oil-derived liquid fuels?

وماذا عن الأهم: الوقود السائل المشتق من البترول؟

The scientific challenge there is to store renewable energy

التحدي العلمي هنا هو تخزين الطاقة المتجددة

in an easily transportable form.

في شكل سهل النقل.

Recently, we've gotten better at producing lithium ion batteries,

ومؤخراً، أصبحنا أفضل في إنتاج بطاريات الليثيوم،

which are lightweight and have high-energy density.

وهي خفيفة فى الوزن ولديها كثافة عالية من الطاقة.

But even the best of these store about 2.5 megajoules per kilogram.

ولكن حتى أفضل هذه البطاريات تخزن حوالي 2.5 ميغاچول لكل كيلوغرام.

That's about 20 times less than the energy in one kilogram of gasoline.

هذا حوالي 20 مرة أقل من الطاقة الموجودة في كيلوغرام من البنزين.

To be truly competitive, car batteries would have to store much more energy

ولكي نحقق الميزة التنافسية، يجب على بطاريات السيارات أن تخزن طاقة أكبر بكثير

without adding cost.

بدون تكلفة إضافية.

The challenges only increase for bigger vessels, like ships and planes.

التحديات تزيد فقط بالنسبة للأوعية الأكبر، مثل أوعية السفن والطائرات.

To power a cross-Atlantic flight for a jet,

فلكي نمد رحلة عبر المحيط الأطلنطي لطائرة،

we'd need a battery weighing about 1,000 tons.

نحتاج إلى بطارية تزن 1000 طن.

This, too, demands a technological leap towards new materials,

هذا يتطلب، أيضاً، نقلة تكنولوجية في اتجاه اكتشاف مواد جديدة،

higher energy density,

كثافة طاقة أعلى،

and better storage.

وتخزيناً أفضل.

One promising solution would be to find efficient ways

قد يكون أحد الحلول الواعدة، العثور على طرق فعالة

to convert solar into chemical energy.

لتحويل الطاقة الشمسية إلى كيميائية.

This is already happening in labs,

وهذا يحدث بالفعل في المعامل،

but the efficiency is still too low to allow it to reach the market.

ولكن الكفاءة ما زالت قليلة جداً لتسمح للفكرة بالانتقال إلى السوق.

To find novel solutions, we'll need lots of creativity,

لكي نجد حلولًا جديدة، سنحتاج إلى الكثير من الإبداع،

innovation,

والابتكار،

and powerful incentives.

والمبادرات الجريئة.

The transition towards all-renewable energies is a complex problem

فالتحول إلى استخدام الطاقة المتجددة فقط مشكلة معقدة

involving technology, economics, and politics.

تتضمن التكنولوجيا، والاقتصاد، والسياسة.

Priorities on how to tackle this challenge depend on the specific assumptions

الأولويات فى كيفية التعامل مع هذا التحدي تعتمد على افتراضات معينة

we have to make when trying to solve such a multifaceted problem.

علينا أن نتخذها أثناء محاولتنا لحل مثل هذه المشكلة متعددة الأوجه.

But there's ample reason to be optimistic that we'll get there.

ولكن هناك سبب قوي لكي نكون متفائلين حول وصولنا إلى الحل.

Top scientific minds around the world are working on these problems

وهو أن أعظم العقول العلمية حول العالم تعمل على هذه المشاكل

and making breakthroughs all the time.

وتُحدث تقدّمًا ملحوظًا طوال الوقت.

And many governments and businesses are investing in technologies

كما أن الكثير من الحكومات والأعمال تستثمر في التقنيات

that harness the energy all around us.

التي تستثمر الطاقة الموجودة حولنا في كل مكان.