How much electricity does it take to power the world?

المترجم: Shimaa Nabil المدقّق: Nawfal Aljabali

You flip a switch.

تضغط مفتاح التشغيل.

Coal burns in a furnace, which turns water into steam.

فيحترق الفحم في الفرن الذي يحول الماء إلى بخار.

That steam spins a turbine, which activates a generator,

يقوم هذا البخار بتدوير التوربينات، والتي تنشط مولداً

which pushes electrons through the wire.

يدفع الإلكترونات عبر السلك.

This current propagates through hundreds of miles of electric cables

ينتشر هذا التيار عبر مئات الأميال من الكابلات الكهربائية

and arrives at your home.

ويصل إلى منزلك.

All around the world, countless people are doing this every second—

يقوم عدد لا يحصى من الأشخاص في جميع أنحاء العالم بفعل ذلك كل ثانية،

flipping a switch, plugging in, pressing an “on” button.

عن طريق تشغيل أو توصيل أو الضغط على زر “تشغيل“.

So how much electricity does humanity need?

إذن ما هي كمية الكهرباء التي تحتاجها البشرية؟

The amount we collectively use is changing fast,

تتغير الكمية الذي نستخدمها مجتمعين بسرعة،

so to answer this question,

لذا للإجابة على هذا السؤال،

we need to know not just how much the world uses today,

نحتاج إلى معرفة ليس فقط مقدار ما يستخدمه العالم اليوم،

but how much we’ll use in the future.

ولكن إلى أي مدى سنستخدمه في المستقبل.

The first step is understanding how we measure electricity.

الخطوة الأولى هي فهم كيفية قياس الكهرباء.

It’s a little bit tricky.

إنه معقد بعض الشيء.

A joule is a unit of energy,

الجول هو وحدة للطاقة،

but we usually don't measure electricity in just joules.

لكننا عادة لا نقيس الكهرباء بالجول فقط.

Instead, we measure it in watts.

بدلاً من ذلك، نقيسها بالواط.

Watts tell us how much energy, per second, it takes to power something.

يخبرنا الواط عن مقدار الطاقة اللازمة لتشغيل شيء ما في الثانية.

One joule per second equals one watt.

جول واحد في الثانية يساوي واطاً واحداً.

It takes about .1 watts to power a smart phone,

يتطلب الأمر حوالي 0.1 واط لتشغيل هاتف ذكي،

a thousand to power your house, a million for a small town,

وألف واط لتشغيل منزلك، ومليون واط في بلدة صغيرة،

and a billion for a mid-size city.

ومليار واط لمدينة متوسطة الحجم.

As of 2020, it takes 3 trillion watts to power the entire world.

في عام 2020، يتطلب الأمر 3 تريليون واط لتشغيل العالم بأسره.

But almost a billion people don’t have access to reliable electricity.

لكن ما يقرب من مليار شخص لا يحصلون على كهرباء منتظمة.

As countries become more industrialized and more people join the grid,

مع زيادة التصنيع في البلدان وزيادة عدد الأشخاص الذين ينضمون إلى الشبكة،

electricity demand is expected to increase about 80% by 2050.

من المتوقع أن يزداد الطلب على الكهرباء بنحو 80٪ بحلول عام 2050.

That number isn't the complete picture.

هذا الرقم ليس الصورة الكاملة.

We'll also have to use electricity in completely new ways.

سيتعين علينا أيضاً استخدام الكهرباء بطرق جديدة تماماً.

Right now, we power a lot of things by burning fossil fuels,

نقوم في الوقت الحالي بتشغيل الكثير من الأشياء عن طريق حرق الوقود الأحفوري،

emitting an unsustainable amount of greenhouse gases

وإطلاق كمية غير مستدامة من غازات الدفيئة

that contribute to global warming.

التي تساهم في الاحتباس الحراري.

We’ll have to eliminate these emissions entirely

سيتعين علينا القضاء على هذه الانبعاثات تماماً

to ensure a sustainable future for humanity.

لضمان مستقبل مستدام للبشرية.

The first step to doing so, for many industries,

الخطوة الأولى للقيام بذلك، للعديد من الصناعات،

is to switch from fossil fuels to electric power.

هي التحول من الوقود الأحفوري إلى الطاقة الكهربائية.

We'll need to electrify cars,

سنحتاج إلى تحويل السيارات للعمل بالكهرباء

switch buildings heated by natural gas furnaces to electric heat pumps,

وتحويل المباني التي يتم تدفئتها بالغاز الطبيعي إلى مضخات حرارية كهربائية،

and electrify the huge amount of heat used in industrial processes.

وتحويل الكمية الهائلة من الحرارة المستخدمة في العمليات الصناعية إلى كهرباء.

So all told, global electricity needs could triple by 2050.

إذن، إجمالاً، الاحتياجات العالمية للكهرباء يمكن أن تتضاعف ثلاث مرات بحلول عام 2050.

We’ll also need all that electricity to come from clean energy sources

سنحتاج أيضاً إلى أن تُنتج كل هذه الكهرباء من مصادر الطاقة النظيفة

if it’s going to solve the problems caused by fossil fuels.

إذا كانت ستحل المشكلات التي يسببها الوقود الأحفوري.

Today, only one third of the electricity we generate comes from clean sources.

اليوم، يأتي ثلث الكهرباء التي ننتجها فقط من مصادر نظيفة.

Fossil fuels are cheap and convenient, easy to ship,

الوقود الأحفوري رخيص ومريح وسهل الشحن

and easy to turn into electricity on demand.

ومن السهل تحويله إلى كهرباء عند الطلب.

So how can we close the gap?

فكيف يمكننا سد الفجوة؟

Wind and solar power work great for places with lots of wind and sunshine,

تعمل طاقة الرياح والطاقة الشمسية بشكل رائع في الأماكن

التي يوجد بها الكثير من الرياح وأشعة الشمس،

but we can’t store and ship sunlight or wind the way we can transport oil.

لكننا لا نستطيع تخزين وشحن ضوء الشمس أو الرياح بالطريقة التي يمكننا بها نقل النفط.

To make full use of energy from these sources at other times or in other places,

للاستفادة الكاملة من الطاقة من هذه المصادر في أوقات أخرى أو في أماكن أخرى،

we’d have to store it in batteries

يتعين علينا تخزينها في بطاريات

and improve our power grid infrastructure to transport it long distances.

وتحسين البنية التحتية لشبكة الطاقة لدينا لنقلها لمسافات طويلة.

Meanwhile, nuclear power plants use nuclear fission

وفي الوقت نفسه، تستخدم محطات الطاقة النووية الانشطار النووي

to generate carbon-free electricity.

لتوليد كهرباء خالية من الكربون.

Though still more expensive than plants that burn fossil fuels,

على الرغم من أنها لا تزال أغلى من المحطات التي تحرق الوقود الأحفوري،

they can be built anywhere

إلا أنه يمكن بناؤها في أي مكان

and don’t depend on intermittent energy sources like the sun or wind.

ولا تعتمد على مصادر الطاقة المتقطعة مثل الشمس أو الرياح.

Researchers are currently working to improve nuclear waste disposal

يعمل الباحثون حالياً على تحسين التخلص من النفايات النووية

and the safety of nuclear plants.

وسلامة المحطات النووية.

There’s another possibility we’ve been trying to crack since the 1940s:

هناك احتمال آخر كنا نحاول فك شفرته منذ الأربعينيات:

nuclear fusion.

الاندماج النووي.

It involves smashing light atoms together, so they fuse,

إنه ينطوي على تحطيم ذرات الضوء معاً، بحيث تندمج،

and harnessing the energy this releases.

واستغلال الطاقة التي يطلقها.

Accidents aren't a concern with nuclear fusion,

الحوادث ليست مصدر قلق للاندماج النووي،

and it doesn't produce the long-lived radioactive waste fission does.

ولا ينتج عنه انشطار النفايات المشعة طويل المدى.

It also doesn’t have the transport concerns

كما أنه لا يحتوي على مخاوف النقل

associated with wind, solar, and other renewable energy sources.

المرتبطة بالرياح والطاقة الشمسية ومصادر الطاقة المتجددة الأخرى

A major breakthrough here could revolutionize clean energy.

طفرة كبيرة هنا يمكن أن تحدث ثورة في الطاقة النظيفة.

The same is true of nuclear fission, solar, and wind.

وينطبق الشيء نفسه على الانشطار النووي والطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

Breakthroughs in any of these technologies,

يمكن للطفرات في أي من هذه التقنيات،

and especially in all of them together, can change the world:

ولا سيما في كل منها معاً، أن تغير العالم:

not only helping us triple our electricity supply,

ليس فقط مساعدتنا في مضاعفة إمدادات الكهرباء لدينا ثلاث مرات،

but enabling us to sustain it.

بل تمكننا من استدامتها.