اتجاهات تسجيل البراءات في مجال الطاقة المتجددة

بقلم جيمس نورتون، كاتب مستقل

إن تطوير مصادر الطاقة المتجددة (مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح والمد والجزر) ضروري للتصدي لأزمة المناخ. فما الذي يمكن استخلاصه من بيانات البراءات؟

شهد العقد الماضي استثمارات غير مسبوقة في مجال الطاقة المتجددة، فضلاً عن ظهور العديد من التكنولوجيات الجديدة. ويتجلى ذلك في انتشار الخلايا الشمسية وتوربينات الرياح في مختلف المناطق الطبيعية. ويمكن قياس ذلك أيضاً على عدد طلبات البراءات المنشورة.

وينتشر استخدام البراءات مؤشراً لحجم الابتكار وأماكنه ومجالاته. ومن ثم، يمكن لدراسة البيانات بتمعُّن أن توفر الكثير من المعلومات عن الابتكار في هذا القطاع.

الصورة الكبيرة

وفقاً لتقرير الاتجاهات العالمية للاستثمار في الطاقة المتجددة لعام 2019، الذي نشره برنامج الأمم المتحدة للبيئة وبلومبرغنيف، تجاوز الاستثمار في الطاقة المتجددة 250 مليار دولار أمريكي سنوياً فيما بين عامَي 2014 و2018. وعلى مدى العقد بأكمله، تشير تقديرات التقرير إلى أنه تم استثمار 2.6 تريليون دولار أمريكي في جميع أنحاء العالم. وبحلول عام 2019، باتت مصادر الطاقة المتجددة (بما فيها الطاقة المائية الكبيرة) تولِّد 26.3 في المئة من إجمالي الكهرباء المولدة على مستوى العالم.

ومع ذلك، تختلف صورة الاستثمار من سنة إلى أخرى. فلا شك في أن الاستثمارات كانت مرتفعة في عام 2018 ولكنها كانت أقل من عام 2017، كما يوضح مؤلفو تقرير الاتجاهات العالمية: "نعم، سجَّل الاستثمار العالمي انخفاضاً نسبته 12 في المئة خلال عام 2018 مقارنةً بالعام السابق ولكنه ليس تراجعاً. فقد انخفضت تكلفة الطاقة المتجددة، ولا سيما الطاقة الشمسية الكهروضوئية".

وكما أوضح يونغبينغ جاي ويونا لي في مقالة للمنتدى الاقتصادي العالمي، فإن الاستثمار في الطاقة المتجددة يتباطأ ولكنه ليس خبراً سيئاً بالضرورة. وذكر المؤلفان أنه "يمكن أن يُعزى تباطؤ نمو الاستثمارات في الطاقة المتجددة أساساً إلى انخفاض تكاليف الطاقة الشمسية وطاقة الرياح على الصعيد العالمي، وإلى تغيّر ظروف السوق مع انخفاض الإعانات المقدَّمة في العديد من البلدان [...] فبعبارة أخرى، إن الاستثمار المطلوب أقل لتركيب المستوى نفسه من مولدات الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح".

وينبغي مراعاة تلك العوامل عند النظر في اتجاهات تسجيل البراءات في قطاع الطاقة المتجددة.

براءات الاختراع والطاقة المتجددة

وينتشر استخدام معاهدة التعاون بشأن البراءات (معاهدة البراءات) التي تديرها الويبو في صفوف المخترعين الذين يلتمسون براءات على المستوى الدولي. فبإيداع طلب براءة واحد بموجب تلك المعاهدة، يمكن للمودعين التماس حماية البراءات لاختراعاتهم في أكثر من 150 بلداً طرفاً في المعاهدة. ومع ذلك، يظل منح البراءات أو رفضها من اختصاصات المكاتب الوطنية أو الإقليمية للبراءات.

تكتسي زيادة استخدام الطاقة المتجددة أهمية أساسية للحد من الاحترار العالمي عند 1.5 درجة مئوية

وبموجب نظام معاهدة البراءات، يمكن إيداع طلب براءة دولي لاستهلال عملية حماية الحقوق في بلدان متعددة. والأهم من ذلك أن الطلب يُنشر عادةً بعد 18 شهراً من أول تاريخ إيداع (تاريخ الأولوية)، أي أنه يُكشف عن الاختراع للجمهور في تلك المرحلة. وبعد ذلك، يتم فحص الطلب ثم يمنح كل مكتب وطني أو إقليمي تُلتمس فيه الحماية البراءة المعنية (إذا استوفى الطلب معايير الأهلية للحصول على البراءة). وفي حال المنح، تكون البراءات صالحة لمدة تصل إلى 20 عاماً من تاريخ الإيداع شريطة سداد رسوم المحافظة. وبعد انقضاء مدة سريان حقوق البراءة، تؤول التكنولوجيا المعنية إلى الملك العام فيكون للجمهور حرية استخدامها دون التعرض لأي ملاحقة قضائية.

ويمكن أن توفر دراسة الاتجاهات الخاصة بعدد الطلبات الدولية المنشورة بناء على معاهدة البراءات معلومات قيمة عن اتجاهات التكنولوجيا على مستوى العالم ولكن يجب مراعاة بعض القيود. أولاً، لا تُظهر بيانات معاهدة البراءات كل الأنشطة الابتكارية في العالم: فقد يختار بعض المخترعين إيداع طلبات براءات فردية على المستوى الوطني أو الإقليمي عوضاً عن استخدام نظام معاهدة البراءات أو قد يختاروا عدم إيداع أي براءة على الإطلاق. وثانياً، فإن بيانات النشر ما هي إلا صورة لحظية للاتجاهات في تاريخ النشر، ويكون ذلك عادةً بعد 18 شهراً من إيداع طلب البراءة وقبل انقضاء البراءة بسنوات عديدة؛ فلا تذكر هذه البيانات المدة المتبقية على سريان البراءة أو طريقة تسويق البراءة أو ترخيصها في السوق.

الاتجاهات العامة

كما يبيِّن الشكل 1، فإن إجمالي عدد الطلبات الدولية المودعة والمنشورة في إطار معاهدة البراءات والمتعلقة بتكنولوجيات متجددة قد زاد سنوياً منذ عام 2002 حتى بلغ ذروته في عام 2012 بعدد 4,541 طلباً. ومنذ ذلك الحين، انخفض عدد الطلبات سنوياً فيما بين عامَي 2013 و2018 وإن شهد ارتفاعاً طفيفاً في عام 2019.

وفي هذا المقام، تجدر الإشارة إلى أن الويبو نشرت إجمالاً 237,378 طلباً بناء على معاهدة البراءات في عام 2018، أي أن حصة البراءات الخاصة بمصادر الطاقة المتجددة لا تتجاوز سوى نسبة 1 في المئة بقليل. وهي نسبة ضئيلة مقارنةً بمجالات مثل تكنولوجيا الحاسوب، والاتصالات الرقمية، والتكنولوجيا الطبية، والمستحضرات التكنولوجية التي تشكل كل منها 6 في المئة على الأقل من إجمالي الطلبات الدولية.

ومع ذلك، فإن معدل زيادة الطلبات الخاصة بمصادر الطاقة المتجددة مذهل: ففي الفترة الممتدة بين عامَي 2002 و2012، زاد عدد طلبات البراءات المنشورة في هذا المجال بنسبة 547 في المئة. ويتزامن ذلك مع العقد الذي شهد أكبر الاستثمارات في هذا القطاع والنهوض بالابتكار فيه. وعلى الرغم من أن العدد الإجمالي للطلبات المنشورة بناء على معاهدة البراءات قد انخفض منذ ذروة عام 2012، فكان في عام 2019 لا يزال يساوي 3.5 أضعاف العدد المسجَّل في عام 2002.

وتستند طريقة أخرى لقياس الاتجاهات إلى أسر البراءات. وتشمل أسرة البراءات كل البراءات الوطنية والإقليمية التي لها تاريخ الأولوية نفسه؛ فيمكنها أن تساعد في قياس عدد الابتكارات وعدد الأسواق التي تودع فيها في آن واحد. وباستخدام هذا المقياس، شهد إجمالي عدد طلبات البراءات المتعلقة بمصادر الطاقة المتجددة بالاستناد إلى سنة إيداع أول طلب ارتفاعاً من 10,463 طلباً في عام 2002 حتى بلغ ذروته في عام 2011 بعدد 27,089 طلباً. وفي عام 2017 (أحدث عام تتوفر عنه بيانات)، بلغ ذلك العدد 24,027 طلباً.

فما الذي يمكن استخلاصه من كل تلك البيانات؟ من المهم أن نتذكر أن البراءات استثمار طويل الأجل. فعلى سبيل المثال، قد تكون البراءات الملتمسة في عام 2012 سارية في عام 2032. ويمكن لمودع طلب البراءة أن يسوِّق اختراعه في أي وقت خلال تلك الفترة إما عن طريق وضع منتجات أو خدمات تتضمن التكنولوجيا المحمية بموجب البراءة وإما بترخيص التكنولوجيا للغير.

ومن ثم، فمن المرجَّح أن نشهد الاختراعات المتعلقة بمصادر الطاقة المتجددة التي التُمست لها حماية البراءات خلال سنوات الازدهار الممتدة من عام 2002 إلى عام 2012 في المنتجات والخدمات المتاحة تجارياً اليوم وفي العقد المقبل. فما يمكن استخلاصه من هذه الإحصاءات أننا بدأنا للتو الانتفاع بفوائد الكثير من الجهود الابتكارية التي شهدها القطاع منذ عام 2002. وفضلاً عن ذلك، يمكننا تحديد الاتجاهات الخاصة بقطاع الطاقة المتجددة بتقسيم تلك الإحصاءات وفقاً لنوع التكنولوجيا.

الشكل 1

المصدر: شعبة الشؤون الاقتصادية والإحصاءات، الويبو.

التوزيع الإقليمي

يمكن تقسيم العدد الإجمالي للطلبات الخاصة بمصادر الطاقة المتجددة والمودعة في إطار معاهدة البراءات إلى أربعة قطاعات رئيسية هي الطاقة الشمسية، وخلايا الوقود (التي تولِّد الكهرباء عن طريق التفاعلات الكيميائية)، وطاقة الرياح، والطاقة الحرارية الأرضية (باستخدام الحرارة الكامنة تحت سطح الأرض).

وكان أبرز اتجاه منذ عام 2002 هو نمو تكنولوجيا الطاقة الشمسية (انظر الشكل 2). وفي عام 2002، شكلت التكنولوجيات الشمسية أكثر من ربع الطلبات المنشورة في مجال الطاقة المتجددة بناء على معاهدة البراءات؛ وارتفعت هذه الحصة إلى أكثر من النصف في عام 2019.

وعلى مدى السنوات السبع عشرة الماضية، زاد عدد الطلبات المتعلقة بالطاقة الشمسية والمنشورة في إطار معاهدة البراءات بنسبة 678 في المئة. وظلت الطاقة الشمسية في صدارة التقنيات منذ عام 2009. وبلغت ذروتها في عام 2012 بعدد 2,691 طلب براءة دولي منشور. ويواكب هذا الاستثمار في الابتكار زيادة الطاقة الشمسية المولَّدة في مختلف أنحاء العالم: وقد وجد تقرير الاتجاهات العالمية المذكور آنفاً أن سعة الطاقة الشمسية المتاحة كانت تبلغ 25 غيغاواط في نهاية عام 2009. وفي الفترة الممتدة من عام 2010 إلى عام 2019، توفرت سعة إضافية قدرها 638 غيغاواط.

وتتناقض بيانات الطاقة الشمسية مع بيانات تكنولوجيا خلايا الوقود التي بلغت ذروتها في عام 2008 عندما كانت الفئة التكنولوجية الرائدة. ومنذ ذلك الحين، انخفض عدد طلبات البراءات المنشورة إلى النصف تقريباً. وفي عام 2019، شكلت طلبات البراءات الدولية الخاصة بتقنية خلايا الوقود 19 في المئة من الطلبات المرتبطة بمصادر الطاقة المتجددة.

وقد شهد عدد طلبات البراءات الدولية المنشورة بشأن طاقة الرياح تقلبات شديدة وإن كان الاتجاه العام هو الزيادة. وشكلت 28 في المئة من منشورات قطاع الطاقة المتجددة في عام 2019. ومع ذلك، شكلت طلبات البراءات الدولية المتعلقة بالطاقة الحرارية الأرضية 1.4 في المئة فقط من الطلبات المنشورة في القطاع.

الشكل 2

المصدر: شعبة الشؤون الاقتصادية والإحصاءات، الويبو.

التوزيع التكنولوجي

تستند طريقة أخرى لتحليل اتجاهات البراءات إلى منشأ البراءات. إذ يجب تحديد بلد منشأ المودِع في طلب البراءة؛ وفي حال تعدد المودعين، تستند البيانات إلى بلد منشأ أول مودِع مذكور.

وبناءً على هذا التحليل، نرى أن اليابان تصدرت بلدان العام على مدى العقد الممتد من عام 2010 إلى عام 2019 من حيث إجمالي عدد طلبات البراءات الخاصة بمصادر الطاقة المتجددة عامةً وكذلك فيما يخص التكنولوجيات القائمة على الطاقة الشمسية وخلايا الوقود. وتحتل الولايات المتحدة المرتبة الأعلى من حيث تكنولوجيا الطاقة الحرارية الأرضية (انظر الشكل 3) وطاقة الرياح، وتحتل الدانمرك المرتبة الأولى وتليها ألمانيا.

ومع ذلك، يعرض تحليل النصف الثاني من العقد صورة مختلفة إلى حد ما. أما اليابان، فلا تزال في المرتبة الأولى بعدد 3,114 طلب براءة دولي منشور في مجال الطاقة المتجددة؛ وأما الولايات المتحدة، فلا تزال في المرتبة الثانية بعدد 2,247 طلباً، وأما المرتبة الثالثة فقد آلت إلى الصين بعدد 1,522 طلباً. وكان 1,115 طلباً من أصل الطلبات المنشورة من الصين يخص مجال تكنولوجيا الطاقة الشمسية حيث أحرزت الصين تقدماً كبيراً في السنوات الأخيرة: وفي عام 2017، أصبحت الصين أول بلد يتجاوز سعة المئة غيغاواط من الطاقة الشمسية. وتهدف الصين إلى بلوغ 1,330 غيغاواط بحلول عام 2050.

وتحتل الصين المرتبة الأولى بلا منازع عند النظر إلى أسر البراءات. ففي الفترة الممتدة بين عامَي 2013 و2017 مثلاً وبإحصاء أسر البراءات بأكملها، نشأت 45,472 براءة من الصين، وهو ضعف العدد الذي نشأ من اليابان التي تحتل المرتبة الثانية (21,386). ويقوم هذا الاتجاه على تكنولوجيا الطاقة الشمسية حيث يمتلك المودعون الصينيون ثلاثة أضعاف عدد البراءات مقارنةً بمودعي اليابان.

وإن التناقض بين البيانات المتعلقة بالبراءات المنشورة وأسر البراءات مثير للاهتمام لأنه يبيِّن أن مودعي الطلبات في الصين يلتمسون براءات في بلدان أكثر من مودعي المناطق الأخرى. ويدل ذلك على أن الاختراعات التي تُحمى بموجب براءة تتميز بإمكانات أكبر للتسويق في جميع أنحاء العالم.

الشكل 3

المصدر: شعبة الشؤون الاقتصادية والإحصاءات، الويبو.

تحسين التكنولوجيات

تكتسي زيادة استخدام الطاقة المتجددة أهمية أساسية للحد من الاحترار العالمي عند 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل العصر الصناعي، وهو أحد الأهداف التي حددها اتفاق باريس. ونظرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) التابعة للأمم المتحدة في إطار تقرير أصدرته في عام 2018 في سيناريوهات مختلفة، وقدَّرت أنه ينبغي لمصادر الطاقة المتجددة أن تولِّد ما بين 70 و85 في المئة من الكهرباء بحلول عام 2050 من أجل بلوغ هدف الحد من الاحترار العالمي عند 1.5 درجة مئوية. وأضافت ما يلي: "مع الاعتراف بالصعوبات والتفاوت بين الخيارات والأوضاع الوطنية، فإن الجدوى السياسية والاقتصادية والاجتماعية والفنية لتكنولوجيات الطاقة الشمسية وطاقة الريح وتخزين الكهرباء قد تحسنت تحسناً كبيراً خلال السنوات القليلة الماضية [...]. وهذه التحسينات تشير إلى تحول ممكن في نظم توليد الكهرباء."

وتؤيد الأدلة المستقاة من نشر بيانات البراءات هذه النتيجة وتشير إلى أن الابتكار في قطاع الطاقة المتجددة قد انطلق في العقد السابق لعام 2012، ولا سيما في مجال تكنولوجيات الطاقة الشمسية. وعلى مدى السنوات القليلة القادمة، سنرى كيف يساعد هذا الابتكار في التصدي للاحترار العالمي من الناحية العملية.