250 عاماً من تحولات الطاقة: أمريكا من الحطب إلى مراكز البيانات

بينما يعتقد الكثيرون أن الطفرة الحالية في مصادر الطاقة المتجددة تعني الأفول السريع للوقود الأحفوري، تكشف البيانات التاريخية عن حقيقة مغايرة تماما.

وفي حين تقف الولايات المتحدة اليوم على أعتاب ثورة كهربائية جديدة تقودها مراكز البيانات والذكاء الاصطناعي، يغفل كثيرون عن أن هذا المشهد المعقد بدأ بمدفأة حطب بسيطة صممها "بنجامين فرانكلين" في عام 1742.

فما هي المفارقة الاقتصادية الكبرى التي يكشف عنها تتبع تاريخ استهلاك الطاقة في أمريكا على مدار 250 عامًا؟

ما هو حجم استهلاك الطاقة الإجمالي في الولايات المتحدة لعام 2025؟

بلغ إجمالي استهلاك الطاقة في الولايات المتحدة 96 كوادريليون (ألف تريليون) وحدة حرارية بريطانية، بزيادة 2% مقارنة بعام 2024، وحل النفط في المرتبة الأولى كأكثر المصادر استهلاكا، تلاه الغاز الطبيعي بفارق ضئيل جداً.

يظل هذا الاستهلاك دون الرقم القياسي التاريخي المسجل في عام 2007 البالغ 99 كوادريليون وحدة حرارية بريطانية.

كيف كانت بداية استهلاك الطاقة عند تأسيس الولايات المتحدة عام 1776؟

كان الخشب (الحطب) هو المصدر الرئيسي والوحيد تقريباً للتدفئة والطهي والإضاءة عند توقيع إعلان الاستقلال.

استمر الخشب كمصدر طاقة أول حتى أواخر القرن التاسع عشر مع التوسع الأمريكي نحو الغرب.

متى بدأ الفحم الحجري في الصعود والمنافسة بقطاع الطاقة الأمريكي؟

بدأ استخدام الفحم على نطاق واسع في منتصف القرن التاسع عشر مدفوعاً بظهور السكك الحديدية والقاطرات البخارية مثل "توم ثامب" عام 1830

.

قفزت حصة الفحم من 9% من إجمالي الاستهلاك عام 1850 إلى 27% بحلول عام 1870 مع ربط خطوط السكك الحديدية للبلاد.

متى تفوق الفحم رسمياً على الخشب كأكبر مصدر للطاقة في أمريكا؟

نجح الفحم في إزاحة الخشب ليصبح المصدر الأول للطاقة في الولايات المتحدة في عام 1885 تقريباً.

تزايد الطلب على الفحم لتوليد الكهرباء بعد اختراع "توماس إديسون" للمصباح المتوهج عام 1879 وافتتاح أول محطة توليد تجارية عام 1882.

كيف صعد النفط ليتصدر المشهد الطاقي في النصف الأول من القرن العشرين؟

شكل عام 1901 نقطة تحول كبرى مع تدفق النفط بغزارة في حقل "سبيندلتوب" في تكساس، ما أطلق طفرة نفطية أمريكية تزامنت مع التوسع الصناعي وزيادة الطلب خلال الحربين العالميتين.

تحول النفط من استخدامه الأساسي في القرن التاسع عشر للإضاءة والتدفئة (الكيروسين)، ليصبح وقود النقل الرئيسي للسيارات والطائرات في القرن العشرين.

متى أصبح النفط المصدر الأول للطاقة متفوقاً على الفحم الحجري؟

تجاوز النفط الفحم كأكثر مصادر الطاقة استهلاكاً في الولايات المتحدة في عام 1950، مع تأسيس خطوط الطيران التجارية الأولى.

تضاعف عدد السيارات في أمريكا من 8 ملايين سيارة عام 1920 إلى أكثر من 50 مليون سيارة بحلول عام 1950 بفضل الإنتاج الكثيف لطراز "موديل تي" من "هنري فورد".

ما العقبات التي واجهت الغاز الطبيعي في بداياته وكيف تم حلها؟

واجه الغاز الطبيعي في البداية صعوبات شديدة تتعلق بالاحتواء والنقل مقارنة بالنفط والفحم، واقتصر استخدامه على إنارة الشوارع.

ساهم بناء أول خط أنابيب ملحوم بالكامل بطول 200 ميل بين لويزيانا وتكساس عام 1925 في تقليل التسريبات وتسهيل نقله، ليمتد نطاق الشبكات عبر البلاد بحلول عام 1950 محققًا حصة استهلاك بلغت 18%.

متى دخلت الطاقة النووية تجارياً إلى مزيج الطاقة الأمريكي؟

بدأ تشغيل أول محطة طاقة نووية تجارية بالكامل في بنسلفانيا عام 1957، مستفيدة من الاكتشافات العلمية لمشروع "مانهاتن" السري لتطوير أول سلاح نووي في العالم خلال الحرب العالمية الثانية.

بلغ عدد الوحدات النووية القابلة للتشغيل ذروته التاريخية عند 112 وحدة، واستقر عدد الوحدات العاملة عند 94 وحدة في عام 2025 لتشكل الطاقة النووية 9% من مزيج الطاقة السنوي.

ما التحولات الهيكلية التي شهدها القرن الحادي والعشرون في قطاع الطاقة؟

تميز القرن الحالي بزيادة الاعتماد على الغاز الطبيعي والطاقة المتجددة مقابل تراجع مستمر في استهلاك الفحم والنفط.

استقر استهلاك الطاقة الإجمالي نسبيًا بين عامي 2000 و2020، مع انخفاضات مؤقتة خلال الأزمة المالية (2007-2009) وجائحة كورونا (2020).

ما الدور الذي لعبته طفرة الغاز الصخري في تحجيم الفحم؟

أدى تطوير الحفر الأفقي والتكسير الهيدروليكي في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين إلى وفرة الغاز الطبيعي من التشكيلات الصخرية وانخفاض أسعاره بشكل كبير.

أسفرت هذه الطفرة عن استبدال أو تحويل أكثر من 100 محطة طاقة تعمل بالفحم إلى الغاز الطبيعي بين عامي 2011 و2020، ليصبح الغاز المصدر الأول لتوليد الكهرباء والتدفئة المنزلية بحلول عام 2025 بحصة بلغت 36%.

متى تفوقت الطاقة المتجددة على المصادر التقليدية كالنووي والفحم؟

تجاوز استهلاك الطاقة من المصادر المتجددة الطاقة النووية في عام 2022 لأول مرة منذ عام 1984.

نجحت الطاقة المتجددة في تجاوز استهلاك الفحم في عام 2023 وذلك لأول مرة منذ ثمانينيات القرن التاسع عشر، وشهد عام 2025 تفوق طاقة الرياح والطاقة الشمسية مجتمعتين على الطاقة المائية.

ما الذي يغذي الارتفاع الحالي المتسارع في طلب الولايات المتحدة على الكهرباء؟

يرجع النمو الحالي بشكل مباشر إلى التوسع الهائل في مراكز البيانات، وتعدين العملات المشفرة، والانتشار السريع للسيارات الكهربائية.

تشير التوقعات إلى أن نمو الطلب على الكهرباء حتى نهاية عام 2027 سيكون الأسرع منذ عام 2000، مدفوعاً بمتطلبات تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي.

كيف يساهم قطاع السيارات الكهربائية في صياغة هذا الطلب؟

قفز عدد السيارات الكهربائية على الطرق الأمريكية إلى نحو 6 ملايين سيارة في عام 2024، وهو ما يعادل تقريبًا 6 أضعاف العدد المسجل في عام 2018.

تشير التقديرات إلى أن استهلاك السيارات الكهربائية الخفيفة للكهرباء بلغ 24 مليار كيلوواط/ساعة في عام 2025، وهو ما يمثل زيادة بنحو 15 ضعفًا مقارنة بمستويات عام 2018.

نهاية المطاف

تثبت القراءة المتأنية للتاريخ الاقتصادي للطاقة في الولايات المتحدة أن عمليات التحول الهيكلي لا تحدث بين عشية وضحاها؛ بل تتطلب عقودًا من التطوير التقني وبناء البنية التحتية.

ورغم الصعود المتسارع لطاقتي الرياح والشمس والقفزة النوعية في قطاع السيارات الكهربائية ومراكز البيانات، فإن الوقود الأحفوري (النفط، والغاز الطبيعي، والفحم) لا يزال يشكل 82% من إجمالي الطاقة المستهلكة في أمريكا لعام 2025.

ولذلك، يؤكد هذا المشهد أن الاستثمار في مصادر الطاقة التقليدية سيبقى ركيزة أساسية بالتوازي مع اقتناص الفرص الناشئة في تقنيات الطاقة النظيفة ومصادر الكهرباء الموجهة لثورة الذكاء الاصطناعي والحوسبة السحابية.

المصدر: إدارة معلومات الطاقة الأمريكية