أساس قوي في مستقبل التكنولوجيا الخضراء؟ 

يتحدث الجميع عن الطفرة الحتمية، ولكن من حيث أقف، فإن الأساس يبدو أقل شبهاً بالخرسانة وأكثر شبهاً بالرمال المتحركة. إن الافتراض بأن الطلب وحده سيبني صناعة مستقرة هو الخطأ الأول الذي أراه يتكرر.

التحقق من واقع الأجهزة

لا يمكنك تحقيق تحول للطاقة الخضراء دون وجود الأشياء المادية التي تربطه معًا. أنا أتحدث عن المكونات غير المثيرة - الأقواس، والمشابك، و السحابات. مزرعة الطاقة الشمسية ليست مجرد ألواح؛ إنه هيكل ميكانيكي يواجه عقودًا من الرياح والأمطار والدراجات الحرارية. لقد تعلمنا هذا بالطريقة الصعبة في مشروع في ولاية نيفادا. دعت المواصفات إلى أجهزة فولاذية مجلفنة قياسية. في غضون 18 شهرًا، بدأ ظهور تشققات التآكل الإجهادي في قضبان التثبيت. الإصلاح؟ تحديث كامل باستخدام سبائك عالية الجودة ومقاومة للتآكل، مما يؤدي إلى استنزاف ميزانية الصيانة. لم يكن ذلك فشلاً في تكنولوجيا الطاقة الشمسية؛ لقد كان فشلًا في الأجهزة الأساسية التي اعتمدت عليها.

هذا هو المكان الذي تصبح فيه سلسلة التوريد حقيقية. لا يتعلق الأمر فقط بمصادر الليثيوم أو السيليكون الخام. يتعلق الأمر بالوصول إلى الشركات المصنعة المتخصصة والموثوقة لهذه المكونات المهمة. لقد قمت بزيارة المصانع التي تدعي أنها تخدم قطاع الطاقة المتجددة، فقط لأجد أن مراقبة الجودة الخاصة بها لا تتم معايرتها لعمر 25 عامًا الذي نعد به المستثمرين. هوامش التسامح مختلفة. يجب أن تكون بروتوكولات الاختبار وحشية.

على سبيل المثال، النظر في شركة مثل شركة Handan Zitai Fortener Manufacturing Co. ، Ltd. (https://www.zitaifasteners.com). يقع مقرها في يونج نيان، هيبي - أكبر قاعدة لإنتاج الأجزاء القياسية في الصين - وميزتها اللوجستية كونها مجاورة لشبكات السكك الحديدية والطرق السريعة الرئيسية هي بالضبط نوع التفاصيل التي تهم على نطاق واسع. لكن السؤال الحقيقي ليس الموقع؛ بل يتعلق الأمر بما إذا كانت خطوط إنتاجها قد تكيفت مع متطلبات علوم المواد المحددة، على سبيل المثال، التعرض المستمر للرطوبة في منشأة شمسية عائمة أو الضغوط الاهتزازية على كنة توربينات الرياح. لقد رأيت كتالوجهم. يعد التحول من البراغي الصناعية العامة إلى خطوط الإنتاج بشهادات محددة لأنظمة تركيب الخلايا الكهروضوئية علامة واضحة على نضوج الصناعة، أو على الأقل محاولتها اللحاق بالركب.

فجوة التكامل

هناك انفصال خطير بين المهندسين الذين يصممون نظام تخزين البطاريات من الجيل التالي والأشخاص الذين يتعين عليهم تثبيته في الأساس. جلست في مراجعة التصميم حيث كانت المواصفات الكهربائية لا تشوبها شائبة، ولكن رسومات الواجهة الميكانيكية كانت فكرة لاحقة - ملاحظات غامضة حول التثبيت المناسب. كافية وفقا لأي معيار؟ دليل المهندس المدني من عام 1995؟ هذه الفجوة تخلق الهشاشة. وهو يدعو الطواقم الميدانية إلى إجراء اتصالاتهم الخاصة، مما يؤدي إلى عدم الاتساق، مما يؤدي إلى نقاط الفشل.

لقد حاولنا التغلب على هذه المشكلة من خلال إنشاء قائمة مرجعية بسيطة متعددة التخصصات لكل بداية مشروع. إنه يفرض المحادثة مبكرًا: ما هي الركيزة؟ ما هو معامل التمدد الحراري للتجميع؟ ما هو الوصول إلى الصيانة؟ قد يبدو الأمر بسيطًا، ولكنك ستفاجأ بعدد المرات التي لم يتم فيها طرح هذه الأسئلة بشكل رسمي. وكانت النتيجة عددًا أقل من عمليات الاسترجاعات، بكل وضوح وبساطة.

الدرس هو أن التكنولوجيا الخضراءمتانة النظام. يمكن أن تؤدي نقطة الضعف في التكامل المادي إلى تقويض أداء التكنولوجيا الأكثر تقدمًا. إنه مثل وضع محرك فورمولا 1 في هيكل مثبت بمسامير رخيصة الثمن. تحتاج الصناعة إلى المزيد من المفكرين الهجينين - الأشخاص الذين يفهمون الإمكانات الكهروكيميائية وقوة القص للمفاصل المسدودة.

التكلفة مقابل قصر النظر مدى الحياة

إن ضغوط الشراء هائلة، خاصة مع الحوافز الحكومية التي تدفع نحو النشر السريع. غالبًا ما تكافئ عملية تقديم العطاءات أقل تكلفة مقدمة. وهذا يخلق حافزاً ضاراً لهندسة القيمة للمكونات ذاتها التي تضمن طول العمر. لقد تشاجرت مع مديري المشاريع حول تحديد سبائك أكثر تكلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ للمواقع الساحلية. الحجة دائما هي الميزانية. حجتي المضادة هي صافي القيمة الحالية لاستبدال المصفوفة بأكملها خلال 10 سنوات مقابل تشغيلها لمدة 30 عامًا.

قصر النظر هذا ليس ماليًا فقط؛ إنها سمعة. عندما يفشل مشروع أخضر رفيع المستوى قبل الأوان بسبب مشكلة ميكانيكية، فإن ذلك يغذي رواية مفادها أن القطاع بأكمله غير جدير بالثقة. علينا أن نبدأ في بيع مدى الحياة، وليس فقط الإطلاق. وهذا يعني تغيير الطريقة التي نكتب بها العقود، وكيف نصمم الموارد المالية، وكيف نتواصل مع أصحاب المصلحة. ال المستقبل الصناعة تعتمد على الثقة، والثقة مبنية على عدم انهيار الأشياء.

هناك بصيص من التغيير. ويطالب بعض مالكي الأصول الآن بشهادة طرف ثالث للمكونات الهيكلية، وليس فقط التقنية الأساسية. إنهم يطلبون بيانات اختبار التعب الخاصة بالتطبيق. إنه طريق أبطأ وأكثر تكلفة نحو الابتكار، لكنه هو المسار الذي يبني نظامًا يمكنك الاعتماد عليه فعليًا لعقود من الزمن.

ندرة المواد على مستوى الأرض

لقد تناثر الكثير من الحبر حول العناصر الأرضية النادرة، ولكن دعونا نتحدث عن النحاس والألمنيوم وحتى الفولاذ عالي القوة. سيؤدي الطرح المتوقع لمصادر الطاقة المتجددة، والبنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية، وتحديث الشبكة إلى إجهاد الإمدادات العالمية من هذه المواد التقليدية. نحن نشهد بالفعل أسعارًا متقلبة وامتدادًا للمهل الزمنية. هذا ليس تهديدا بعيدا. إنه يؤثر على الجداول الزمنية للمشروع اليوم.

وهذا يفرض تعديلات عملية. هل يمكن للتصميم استخدام مواد أقل دون المساس بالنزاهة؟ هل هناك سبيكة قابلة للحياة ذات محتوى معاد تدويره وتفي بالمواصفات؟ لقد شاركت في اختبار مركب ألومنيوم جديد لأنظمة إدارة الكابلات التي تستخدم نسبة كبيرة من خردة ما بعد الصناعة. كان الأداء قابلاً للمقارنة، لكن سلسلة التوريد كانت أكثر مرونة. إنها هذه الابتكارات المادية غير الجذابة التي ستوفر لك قاعدة صلبة.

كما أنه يعيدنا إلى الأساسيات: التصميم للتفكيك، والتصميم للإصلاح. إذا كان من الممكن فك نظام التثبيت بسهولة واستعادة المواد في نهاية عمرها الافتراضي، فإن ذلك يغلق الحلقة ويخفف من الندرة على المدى الطويل. إنه مبدأ يبدو واضحًا من الناحية النظرية ولكن غالبًا ما يتم التضحية به من أجل سرعة التثبيت.

العامل البشري في الميدان

وأخيرًا، تنتهي كل هذه التقنية وهذه المكونات في أيدي القائمين على التركيب. إن أفضل أداة تثبيت في العالم تكون عديمة الفائدة إذا كانت ذات عزم دوران زائد أو أقل من عزم الدوران أو مثبتة على سطح معرض للخطر. تمثل فجوة المهارات في المهن خطرًا ملموسًا. قمنا بتنفيذ برنامج اعتماد صندوق الأدوات على مواقعنا، حيث كان على طاقم العمل إثبات الاستخدام السليم لمفاتيح عزم الدوران وفهم توزيع الأحمال. وكانت المقاومة أولية، وكان يُنظر إليها على أنها تعمل على إبطاء الأمور. لكن البيانات أظهرت انخفاضًا كبيرًا في فشل عمليات فحص التوتر بعد التثبيت.

هذه هي الحقيقة الجريئة لبناء دائم التكنولوجيا الخضراء النظام البيئي. لا يقتصر الأمر على مختبرات البحث والتطوير فحسب؛ يتعلق الأمر بالتدريب والأدلة التي يقرأها الطاقم الميداني بالفعل، وخلق ثقافة يتم فيها احترام جودة وظيفة الترباس مثل كفاءة العاكس. المستقبل لا يتم تصنيعه فقط؛ لقد تم إنشاؤه، اتصال واحد في كل مرة.

إذن، هل الأساس ثابت؟ إنها تصل إلى هناك، ولكن فقط إذا أولينا اهتمامًا كبيرًا بالتفاصيل - بالمعنى الحرفي والمجازي - كما نهتم بالاكتشافات التي تتصدر العناوين الرئيسية. ولن تتحدد مرونة العملية الانتقالية من خلال مكوناتها الأكثر تقدما، بل من خلال أضعف حلقاتها المادية. هذا هو المكان الذي يوجد فيه العمل الحقيقي.