تقييمات الأثر البيئي في نيوي مشاريع تطوير الطاقة الحرارية الأرضية

ومع تعجيل الدول بتحولها إلى نظم الطاقة المنخفضة الكربون، فإن الطاقة الحرارية الأرضية تبرز قدرتها على الموثوقية والحمولة الأساسية، ومع ذلك فإن التعقيدات التي تتسم بها الأرض والتي تجعل الطاقة الحرارية الأرضية مستقرة تتطلب أيضا رقابة بيئية صارمة، وقد أصبحت تقييمات الأثر البيئي العمود الفقري للتنمية الحرارية الأرضية المسؤولة، بما يكفل ألا تمضي المشاريع قدما فقط في البقاء التقني، بل مع الحصول على ترخيص إيكولوجي واجتماعي، وتوفر هذه المادة دراسة متعمقة لأفضل الممارسات التنظيمية الناشئة فيما يتعلق بالمشاريع الجديدة.

Understanding the Role of Environmental Impact Assessments in Geothermal Development

ويعد تقييم الأثر البيئي عملية منهجية وموثقة تحدد الآثار البيئية والاجتماعية المحتملة للمشروع المقترح وتتوقعها وتقيمها قبل اتخاذ القرارات، وبالنسبة للطاقة الحرارية الأرضية، فإن اتفاقات الاستثمار البيئية ليست مجرد عقبات بيروقراطية؛ وهي أدوات استراتيجية تساعد المطورين على تجنب التأخيرات المكلفة، وإدارة المخاطر، وبناء الثقة مع أصحاب المصلحة.

ويختلف الأساس القانوني لاتفاقات الاستثمار البيئية حسب الولاية القضائية، ففي الولايات المتحدة، يشترط قانون السياسة البيئية الوطنية على الوكالات الاتحادية تقييم الآثار البيئية للمشاريع على الأراضي العامة، بما في ذلك عقود الإيجار الحرارية الأرضية، ويحدد التوجيه المتعلق بتقييم الأثر البيئي للاتحاد الأوروبي (2011/92/EU، المعدل بحلول 2014/52/EU) المتطلبات الدنيا للدول الأعضاء، وكثيراً ما تحدد دول نامية ذات موارد حرارية جيولوجية - طبيعية مثل كينيا وإندونيسيا والمؤسسة الدولية ذات الأطر المماثلة.

وبالإضافة إلى الامتثال، يضيف تقييم الأثر البيئي الذي تم التوصل إليه جيدا قيمة ملموسة، ويمكنه أن يحدد عيوب قاتلة في وقت مبكر، ويقلل من الحدود الزمنية المسموح بها، ويقلل من تكاليف التمويل، ويمنع التقاضي المكلّف، وعلاوة على ذلك، فإن عنصر المشاركة العامة في اتفاق تقييم الأثر البيئي يعزز الشفافية ويمكن أن يحول الخصوم المحتملين إلى دعاة.

The Geothermal Project Lifecycle and Phases of EIA

إن تطوير الطاقة الحرارية الأرضية عملية متعددة المراحل، ويجب أن تتطور هذه المبادرة مع كل مرحلة، والخطأ المشترك هو معاملة اتفاق الطاقة البيئية باعتباره وثيقة ثابتة واحدة، بل ينبغي أن تكون عملية متكررة تسترشد بها عملية اتخاذ القرارات من خلال الاستطلاع من خلال وقف التشغيل.

Pre-feasibility and Reconnaissance

وفي المرحلة الأولى من هذه المرحلة، يقوم المتخلفون من الحواسيب المكتبية بتقييم البيانات الجيولوجية والجيوفيزيائية الجيولوجية لتحديد المناطق الواعدة، حيث إن تقييم الأثر البيئي في هذه المرحلة أولي يركز على الحساسيات البيئية المحتملة مثل القرب من المناطق المحمية، والموائل الحرجة، أو أقاليم الشعوب الأصلية، ويمكن استخدام تقييم بيئي استراتيجي لمقارنة المواقع أو التكنولوجيات البديلة، كما أن المشاركة المبكرة مع الوكالات التنظيمية والمجتمعات المحلية تساعد على تحديد التوقعات والتوقعات.

التنقيب والتدريج

كما أن آبار التنقيب )الثقوب الملطخة أو الآبار ذات المقياس الكامل( تحفر لتأكيد درجات حرارة الخزان، وقابلية الارتطام، وكيمياء السوائل، وتشمل هذه المرحلة أكثر المخاطر البيئية إلحاحا: بناء الطرق، وربط الأحزمة، واستخدام المياه، وإدارة النفايات، والضوضاء، وينبغي أن تتضمن الدراسة الاستقصائية البيئية دراسات خطية مفصلة عن الهيدرولوجيا المحلية، ونوعية الهواء، والتنوع البيولوجي.

التنمية الميدانية والتشييد

وإذا كان الاستكشاف يؤكد وجود مورد قابل للاستمرار، فإن المشروع يتحرك إلى التنمية الميدانية الكاملة، ويشمل ذلك إنتاجا إضافيا وآبار حقن، وخطوط لجمع البخار، وبناء محطات توليد الطاقة، وخطوط نقلها، ويجب أن تعالج الرابطة الآثار التراكمية الناجمة عن الآبار والهياكل الأساسية المتعددة، كما أن اضطراب الأراضي والغبار والحركة ومخيمات العمال المؤقتين يتطلب إدارة دقيقة، وفي الأراضي الحرجية أو الجبلية، يصبح خطر التآكل في الأراضي، وتشتت عوامل الارتطام.

التشغيل والصيانة

وخلال فترة التشغيل الممتدة من ٢٠ إلى ٣٠ سنة - تحولت عملية تقييم الأثر البيئي من التنبؤ إلى الرصد والإدارة التكييفية، وتشمل الشواغل الرئيسية إعادة استخدام السوائل المستمرة للحفاظ على ضغط الخزان، وانبعاثات الغاز )ولا سيما سلفيد الهيدروجين، وثاني أكسيد الكربون، والأمونيا(، والضوضاء من أبراج التبريد والتربينات، والاستقرار الطويل الأجل في أجهزة إعادة التشغيل، وينبغي أن تحدد مؤشرات الأداء ومستويات المساءلة الصحيحة.

إنهاء الخدمة وإعادة التأهيل

وفي نهاية حياة المشروع، يجب أن تكون الآبار مزودة بالبضائع، وأن تزيل البنية التحتية السطحية، وأن يعاد الموقع إلى حالة متفق عليها، وينبغي أن تتضمن هذه الدراسة خطة أولية لوقف التشغيل، تتضمن تقديرات التكاليف وآليات للضمان المالي، وقد يشمل الإصلاح إعادة زراعة النباتات الأصلية، وقطع المنحدرات، ورصد استعادة المياه الجوفية، والدروس المستفادة من حقول الطاقة الحرارية الأرضية المهجورة (مثلاً، تقدم الجينات توجيهات قيّمة في كاليفورنيا).

Key Environmental Considerations Unique to Geothermal

وفي حين أن للطاقة الحرارية الأرضية آثار سطحية أصغر من مزارع الفحم أو المزارع الشمسية، فإنها تطرح تحديات بيئية متميزة تتطلب اهتماماً متخصصاً في تقييم الأثر البيئي.

Subsurface Impacts and Induced Seismicity

(ج) إن الخزانات الحرارية الأرضية تنطوي على استخراج وإعادة قذف السوائل، مما يمكن أن يغير الضغط والإجهاد في المنطقة دون السطحية، مما ينطوي على إمكانية تحفيز الكائنات المجهرية، وفي حالات نادرة، الزلازل الأكبر، وتشمل الحوادث الملحوظة مشروع التعدين في أعماق الحرارة (سويسرا) لعام 2006، وزلزال بوهانج (كوريا الجنوبية)، المرتبطان بنظم الحرارة الأرضية المعززة.

نوعية المياه وكميتها

وكثيراً ما تحتوي السوائل الحرارية الأرضية على معادن مُحلية، ومعادن ثقيلة (الزئبق، والرصاص)، والسرير، ويمكن أن تسبب تسرب السوائل المنتجة في طبقات المياه العذبة التلوث، وعلى العكس من ذلك، فإن ندرة المياه تشكل مصدر قلق في العديد من المناطق الحرارية الأرضية (مثل شرق أفريقيا، كاليفورنيا) وينبغي أن تصنف الرابطة البيئات المائية المحلية، وأن تقيِّم مخاطر حدوث تسرب بين طبقات المياه الجوفية.

الانبعاثات الجوية

كما أن محطات الطاقة الحرارية الأرضية التي تنتج غازات غير قابلة للتكثيف من الخزان، والكبريت الهيدروجيني هو الأكثر شيوعاً بسبب سميتها ودرجة سميتها عند تركيزها المرتفع، كما أن النباتات الحديثة تستخدم نظماً للحد من الانبعاثات مثل عملية ستريتفورد أو وحدات كلوز لتحويل مادة سداسي كلورون إلى سلفونات أولية عنصرية.

استخدام الأراضي والآثار الافتراضية

ويمكن أن تكون محطات توليد الطاقة الحرارية الأرضية، وخطوط الأنابيب، والطرق، مشهداً مجزأة، لا سيما في المناطق الحساسة مثل الحدائق الوطنية أو أقاليم الشعوب الأصلية، وقد يكون الأثر البصري لأبراج التبريد وركود البخار مثيراً للجدل، وينبغي أن يتضمن التقييم البيئي المحاكاة البصرية وتحليل البدائل (مثل النباتات المتحركة الصغيرة، والخطوط الأرضية، والركاب الأرضية) وفي أيسلندا ونيوزيلندا، ادمجت مرافق الحرارة الأرضية بنجاح في المناظر الطبيعية.

الضجة والتأشيرة

وتولد عمليات الحفر والاختبارات الجيدة ومعدات محطات توليد الطاقة ضوضاء يمكن أن تزعج الحياة البرية والمجتمعات المجاورة، ويمكن أن تتجاوز مستويات الضوضاء النموذجية قرب حفرة 100 دي بي. وينبغي أن تضع هيئة تقييم الأثر البيئي حدودا ضوضاء (مثل 55 دي بي (ألف) في أجهزة الاستقبال السكنية)، وأن تحدد حواجز ضوضاء، وأن تحدد أنشطة مزعجة أثناء النهار، كما يمكن أن تكون هناك حالة تواتر منخفضة من المكثفات والتركبات.

الآثار الإيكولوجية والتنوع البيولوجي

إن الحقول الحرارية الأرضية تتزامن مع النظم الإيكولوجية الفريدة، والينابيع الساخنة، والمجتمعات المجهرية المرتبطة بها (الأثيرات) هذه الموائل قد تستضيف أنواعاً متوطنة أو تكون بمثابة دفتر حرجية، ويجب على وكالة الطاقة البيئية أن تجري دراسات استقصائية بيولوجية شاملة، باستخدام أساليب مثل أخذ عينات من الـ (إي دينا) في الكائنات المجهرية النادرة، وقد تشمل التخفيف من السمات الحرارية السطحية، وتصميم خطوط الأنابيب لإتاحة المجال للتحكم في الحيات البرية

الأبعاد الاجتماعية والاقتصادية لاتفاقات الطاقة الحرارية الأرضية

وتمتد اتفاقات الاستثمار البيئية الحديثة إلى أبعد من التأثيرات البيوفيزيائية، ويتزايد الاعتراف بالاعتبارات الاجتماعية والاقتصادية باعتبارها ذات أهمية متساوية بالنسبة لنجاح المشاريع.

المشاركة المجتمعية والموافقة الحرة المسبقة عن علم

وكثيرا ما تحدث مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية في المناطق النائية والريفية التي تسكنها الشعوب الأصلية أو المجتمعات التقليدية، فمبدأ الموافقة الحرة المسبقة المستنيرة هو معيار دولي رئيسي مكرس في معايير أداء الاتحاد الدولي للمحيطات وإعلان الأمم المتحدة بشأن حقوق الشعوب الأصلية، ولا يعني المشاركة الحقيقية عقد جلسات استماع عامة فحسب، بل يُنشئ حوارا مستمرا من خلال لجان الاتصال المجتمعية، واتفاقات تقاسم المنافع، وآليات التظلم الموثقة.

خلق فرص العمل والاقتصادات المحلية

فالتنمية الحرارية الأرضية تخلق فرص عمل أثناء البناء )نحو ٥٠٠-١٠٠٠ وظيفة لمصنع من طراز MW( وتشغيله )٥٠-١٠٠ وظيفة دائمة( غير أن الثغرات في المهارات كثيرا ما تعني أن الوظائف العالية المهارات تتجه إلى الخارج، وينبغي أن تتضمن خطة عمل محلية وبرامج تدريبية ومشتريات من مؤسسات الأعمال المحلية، وينبغي أن تقيس خط الأساس الاجتماعي - الاقتصادي مستويات الدخل الحالية ومعدلات العمالة والهيكل الاقتصادي.

التراث الثقافي وحقوق الأراضي

وكثيراً ما تكون للينابيع الساخنة والهبات البخارية والجبال البركانية أهمية روحية أو ثقافية، ويجب على الرابطة أن ترسم خرائط لمواقع التراث الثقافي، وأن تتشاور مع أصحاب المعارف، وأن تقيِّم الأضرار المحتملة الناجمة عن التنمية، وفي نيوزيلندا، أُدمج مفهوم الكايتياكيتانغا (حماية الموارد الحرارية الأرضية) في اتفاقات الإدارة المشتركة، وبالمثل، في الفلبين، عُدِّلت الامتيازات المتعلقة بالحيوانات الأرضية لتلافي المواقع المقدسة.

أفضل الممارسات في مجال إجراء تقييمات الأثر البيئي الحرارية الأرضية

واستنادا إلى عقود من الخبرة العالمية، برزت عدة ممارسات أفضل.

جمع البيانات الأساسية

أما خطوط الأساس الآلية فهي أساس اتفاقات الاستثمار البيئية الموثوقة، أما بالنسبة للمشاريع الحرارية الأرضية، فينبغي أن تغطي الدراسات الأساسية دورتين موسمية كاملة على الأقل (12 شهرا) لاستخلاص التقلبات، وتشمل المعايير الرئيسية: مستويات المياه الجوفية والكيمياء (بما في ذلك النظائر المستقرة)، ونوعية الهواء المحيط (H2S، و CO2، و CH4)، والزلازل (استخدام شبكة من محطات الإستعداد على الأقل) وبيانات الأرصاد الجوية

النماذج الافتراضية وتقييم المخاطر

ولا تكفي قوائم حصرية بسيطة للمشاريع الحرارية الأرضية، وينبغي استخدام أدوات متقدمة: نموذج الخزانات للتنبؤ بالضغوط وتغييرات درجات الحرارة، ونماذج تدفق المياه الجوفية (مثلاً، وزارة الدفاع عن النفس) لمسارات التلوث، ونماذج التشت في الغلاف الجوي (مثلاً، خطة إعادة التنظيم) للانبعاثات الجوية، ونماذج إعادة تنشيط الأخطاء في حالة حدوث اضطرابات في السيزم.

Mitigation Hierarchy

وبعد التسلسل الهرمي للتخفيف من آثار تغير المناخ على مستوى الصناعة: تجنب الآثار أولاً، ثم تقليلها إلى أدنى حد، وإعادة استخدامها إلى مواقعها، وتعويضها في نهاية المطاف عن أي آثار متبقية، فالتجنب هو أكثر الآثار فعالية، على سبيل المثال، حيث يمكن أن يُبعد الآبار والطرق عن الموائل أو المواقع الثقافية الحرجة، ويشمل التدني استخدام أزهار صغيرة، والحواجز السليمة، ونظم عزل الجاف، وتشمل إعادة تصنيف الأنواع المتخلفة.

الإدارة والرصد التكيفيين

فالظروف تتغير والنماذج غير سليمة، إذ يتيح إطار إدارة التكيف إجراء تعديلات على أساس بيانات الرصد، وينبغي أن يحدد التقييم البيئي مجموعة من مؤشرات الأداء القابلة للقياس (مثل درجة حرارة المياه الجوفية في آبار الرصد، وتركيزات H2S عند خط السياج، ومعدلات السيزمية) وينبغي أن تكون مستويات التصحيح بالنسبة للعمل التصحيحي (مثلاً، " إذا تجاوزت نتائج الارتداد المتعمد المادة 3، وأن تكون تقارير عن الضرر " .

الأطر التنظيمية والمعايير الدولية

ويعتبر فهم المشهد التنظيمي أمراً أساسياً للمطورين والخبراء الاستشاريين الذين يعدون اتفاقات الاستثمار البيئية من أجل مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية.

الفرق الوطنية

الولايات المتحدة: تطبق خطة العمل الوطنية على مشاريع في الأراضي الاتحادية، وتشترط إصدار بيان تقييم بيئي أو بيان الأثر البيئي، ويتلقى مكتب إدارة الأراضي توجيهات محددة بشأن الطاقة الحرارية الأرضية في منطقة شمال شرق أفريقيا، وتطبق كاليفورنيا متطلبات إضافية من نظام تقييم نوعية الهواء وقواعد صارمة بشأن نوعية الهواء (مثل مقاطعة جنوب الساحل لإدارة نوعية الهواء).

أيسلندا: تتطلب أعمال التخطيط وحماية البيئة إجراء تقييم شامل لمصانع الطاقة الحرارية الأرضية على مدى 10 ميغاواط. وتنسق الهيئة الوطنية للطاقة مع البلديات المحلية والوكالات البيئية.

كينيا: تشرف الهيئة الوطنية للإدارة البيئية على اتفاقات الاستثمار البيئية بموجب قانون الإدارة البيئية والتنسيق، وتصنف مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية على أنها " مخاطر عالية " تتطلب دراسة كاملة لتقييم الأثر البيئي والمشاركة العامة.

الفلبين: تمنح إدارة الطاقة عقود خدمات الطاقة الحرارية الأرضية، ولكن مكتب الإدارة البيئية يدير نظام تقييم الأثر البيئي، وتستخدم الفلبين نظاماً للفرز مع فئات المشاريع (الأصناف ألف وباء وجيم).

إندونيسيا: تشترط وزارة البيئة والغابات إنشاء مشروع " أندال " (حلل التأثير البيئي) لأغراض مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية، وتهدف جهود المواءمة القانونية الأخيرة إلى تبسيط السماح في الوقت نفسه بالإبقاء على الضمانات البيئية.

أفضل الممارسات الدولية

وتقدم عدة منظمات دولية توجيهات تتجاوز الأنظمة الوطنية، وتوفر معايير أداء لجنة الاتحاد الدولي للمعونة الطبيعية (لا سيما PS1 و PS4 و PS5 و PS6) اعتمادا واسع النطاق من جانب المقرضين المتعددي الأطراف، كما أن المبادئ التوجيهية السنوية لمجموعة البنك الدولي بشأن توليد الطاقة الحرارية الأرضية توفر معايير محددة للانبعاثات والضوضاء ونوعية المياه، ويتضمن التقرير الخاص للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ عن تقييم مصادر الطاقة المتجددة.

A notable external resource is the U.S. Department of Energy’s Geothermal Environmental Impacts page , which provides a comprehensive overview of research and mitigation options. Another useful reference is the ]IFC Performance Standards, which set the baseline for many international geothermal projects.

التحديات والاتجاهات المستقبلية

وعلى الرغم من عقود من الممارسة، يواجه تقييم الأثر البيئي لأغراض التنمية الحرارية الأرضية تحديات مستمرة.

ألعاب البيانات وعدم اليقين

ولا شك في أن ظروف المستودعات الفرعية لا تزال غير مؤكدة، إذ قد لا يكون لمشاريع المرحلة المبكرة سوى بئر واحد أو اثنين من آبار الاستكشاف؛ وأن استقراء سلوك الخزان في جميع المجالات ينطوي على مخاطرة، فالتغيرات الطويلة الأجل في كيمياء المياه، والتوسع، وانخفاض ضغط الخزانات يمكن أن تؤدي إلى تغيير الانبعاثات والتكوين المسيئ، وتشمل أفضل الممارسات افتراضات محافظة وإدارة التكيف، ولكن المحاكم والمنظمات كثيرا ما تتطلب " نماذج مساعدة في رصد المشاريع لا يمكن أن تضمن التعاون العلمي.

Climate Change Interactions

وقد يؤثر تغير المناخ على الموارد الحرارية الأرضية بصورة غير مباشرة، ويمكن أن تؤدي أنماط التهطال المتغيرة إلى تغيير تغذية المياه الجوفية، مما يؤثر على مناطق الحقن وضغط الخزان، وقد يزيد الجفاف من المنافسة على استخدام المياه، كما أن ارتفاع درجات الحرارة يمكن أن يؤثر أيضاً على كفاءة نظم التبريد، وينبغي أن تتضمن تقييمات البيئة في المستقبل تحليل سيناريوهات المناخ - على الأقل اختبار حساسية للجفاف وحوادث الموجات الحرارية.

Integrating EIAs with Environmental Management Systems (EMS)

ويعد تقييم الأثر البيئي تقييماً لمرة واحدة، ولكن الإدارة البيئية جارية، إذ يدمج العديد من المطورين الآن نتائج تقييم الأثر البيئي في نظام الرصد الإلكتروني المصدق عليه من قبل ISO 14001، بما يكفل تتبع تدابير التخفيف ومراجعة وتحسينها على دورة حياة المشروع، كما أن الأدوات الرقمية مثل لوحات الدبابيس والاستشعار عن بعد (الصور الملتقطة بالسواتل، والدراسات الاستقصائية للطائرات العقيمة الدرقية) تتيح رصدامت لاضطرابات في الأراضي، واسترداد الكربوني، وسجلات الناشئة القائمة على الانبعاثات.

قبول الجمهور والرخصة الاجتماعية

وحتى أفضل اتفاق بشأن الاستثمار في المجتمعات المحلية لا يمكن أن يضمن قبولها، فالاعتراض غالباً ما لا ينبع من الشواغل التقنية بل من عدم الثقة أو من عدم المساواة أو من مختلف العناوين العالمية، ويجب أن تكون عملية تقييم الأثر البيئي مناسبة ثقافياً، مثلاً، باستخدام العروض الشفوية واللغات المحلية بدلاً من التقارير الخطية الكثيفة، وينبغي التفاوض على آليات تقاسم المنافع (المشاريع المحلية، والكهرباء المجانية، والأموال المجتمعية) قبل الانتهاء من وضع النموذج المحلي.

خاتمة

إن تقييمات الأثر البيئي ليست عملية تلاعب بالصناديق وإنما عملية حية تشكل مشاريع الطاقة الحرارية الأرضية من مفهوم إلى إغلاقها، فهي تحمي النظم الإيكولوجية والمجتمعات المحلية الفريدة التي تتعايش مع المناظر الطبيعية البركانية، مع تمكين الطاقة النظيفة التي يحتاجها العالم، ومن خلال دمج أفضل الممارسات - خطوط الأساس، والمشاركة التشاركية، والنموذج المتقدم، والإدارة التكييفية، والمواءمة مع المطوّرين الدوليين في المستقبل، يمكن أن تحول استراتيجيات الطاقة من الأصول إلى أصول.