چگونه ۱۳۹ کشور تا سال ۲۰۵۰ از ۱۰۰درصد انرژی بادی، آبی و خورشیدی استفاده خواهند کرد

آخرین نقشه راه برای استفاده ۱۰۰ درصدی از انرژی تجدیدپذیر در آینده، توسط مارک جاکوبسون و ۲۶ همکار او ارائه شده است. آن­ها مشخص کردند که تغییرات زیر ساختی در ۱۳۹ کشور جهان می­‌تواند تا سال ۲۰۵۰ امکان استفاده کامل از انرژی باد، آب و خورشید را پس از انرژی الکتریکی فراهم کند. این تحول به معنای کاهش مصرف انرژی به دلیل بهره‌­برداری از برق پاک و تجدید پذیر، افزایش ۲۶ میلیون شغل طولانی مدت، کاهش ۷-۴ میلیون مرگ و میر ناشی از آلودگی هوا در سال، تثبیت قمیت انرژی و صرفه­‌جویی سالانه بیش از ۲۰ تریلیون دلار در هزینه‌­های بهداشتی و اقلیمی است. این  مطالعه در تاریخ ۲۳ آگوست در مجله Joule منتشر شد که روی انرژی پایدار تمرکز دارد.

چالش تحول جهان به سوی آینده کم کربن به منظور جلوگیری از افزایش گرمای جهانی و ایجاد کشورهای خودکفا از نظر انرژی یکی از بزرگترین اهداف است. نقشه راه توسعه یافته توسط جاکوبسون امکان آن را فراهم می­‌کند. در هر کدام از ۱۳۹ کشور، منابع انرژی تجدیدپذیر قابل دسترس در هر کشور ارزیابی شده و تعداد تولید کننده­‌های انرژی بادی، آبی و خورشیدی تا سال ۲۰۳۰ به ۸۰ درصد و تا سال ۲۰۵۰ به ۱۰۰ درصد خواهد رسید. مقدار زمین و فضای روباز مورد نیاز برای این منابع انرژی (تنها یک درصد از فضای کل در دسترس است و بیشتر این فضاهای باز بین توربین­‌های بادی[۱] که می‌­تواند برای اهداف چندگانه مورد استفاده قرار گیرد، می­‌باشد) و چگونگی کاهش مصرف انرژی و هزینه این رویکرد با تجارت معمولی باید مقایسه شود.

افراد و دولت­‌ها می­‌توانند منجر به این تغییر شوند. جاکوبسون، مدیر برنامه اتمسفر و انرژی دانشگاه استنفورد و یکی از بنیانگذاران دانشگاه می­گوید، سیاستمداران معمولا نمی­خواهند کاری انجام دهند، مگر اینکه علمی معقول وجود داشته باشد که بتواند راه حل­ها، آموزش عمومی در مورد انتقال به انرژی ۱۰۰ درصد پاک را فراهم کند. سناریو دیگری نیز وجود دارد. “ما نمی­گوییم که تنها یک راه وجود دارد که بتوانیم این کار را انجام دهیم، اما داشتن یک سناریو راه را به افراد نشان می­دهد”.

برای آنالیز آن باید در هر کشور بطور خاص بخش­‌های برق، حمل و نقل، گرمایش / سرمایش، صنعت، کشاورزی / جنگلداری / پرورش ماهی مورد بررسی قرار گیرد. برای این منظور ۱۳۹ کشور انتخاب شد، زیرا داده‌­های آژانس بین‌المللی انرژی این کشورها در دسترس عموم بوده و در مجموع بیش از ۹۹ درصد کل دی اکسید کربن را در سرتاسر جهان انتشار می­‌دادند. مطالعات نشان می­‌دهد که بخش بیشتری از زمین­‌های هر جمعیت (برای مثال، ایالات متحده، چین و اتحادیه اروپا) باید برای استفاده ۱۰۰ درصدی از انرژی آبی، بادی و خورشیدی در نظر گرفته شود. در مکان­های پرجمعیت و کشورهای کوچکی که توسط اقیانوس احاطه شده، مانند سنگاپور، این انتقال ممکن است بسیار سخت بوده و نیاز به سرمایه­گذاری در انرژی خورشیدی باشد.

در نتیجه این تحول، نقشه­‌های راه مزایای مختلفی را پیش­بینی نمود. به عنوان مثال، با حذف استفاده از نفت، گاز و اورانیم، انرژی مرتبط با معادن، حمل و نقل و پالایش این سوخت­ها نیز حذف می‌­شود و تقاضای انرژی بین‌المللی حدود ۱۳ درصد کاهش می­‌یابد. از آنجا که برق نسبت به سوخت­‌های فسیلی کارآیی بیشتر دارد، تقاضا باید ۲۳ درصد کاهش یابد. همچنین، تغییرات زیرساخت به این معنی است که کشورها دیگر نیازی به سوخت­‌های فسیلی نداشته و تعارض بین‌المللی در مورد انرژی کاهش می­‌یابد. در نهایت، جوامعی که در حال حاضر در بیابان­‌های انرژی زندگی می­‌‌‌کنند به انرژی پاک و تجدیدپذیر[۲] فراوانی دسترسی خواهند داشت.

جاکوبسون می­‌گوید: “صرف نظر از حذف و جلوگیری از گرم شدن کره زمین به میزان ۵/۱ درجه سانتیگراد و آغاز فرآیند تخلیه دی­‌اکسید کربن از جو زمین، مرگ و میر ۷-۴ میلیون نفر در سال حذف شده و بیش از ۲۴ میلیون شغل طولانی مدت و تمام وقت ایجاد می‌­شود”. “تفاوت بین این مطالعه و مطالعات دیگر که را‌‌ه‌‌حل‌های پیشنهادی بین آن­ها متفاوت است این است که ما تلاش می­‌کنیم تا نه تنها مزایای اقلیمی کاهش کربن بلکه مزایای کاهش آلودگی هوا، مزایای شغلی و مزایا هزینه­‌ها را نیز ارائه کنیم”.

مقاله Joule نقش راه سال ۲۰۱۵ برای انتقال از ۵۰ درصد انرژی پاک به ۱۰۰ درصد انرژی و تجدیدپذیر در ایالات متحده بوده و این امکان را آنالیز می­‌کند که آیا شبکه برق می‌­تواند طی چنین انتقال ثابت باقی بماند. این مطالعه جدید نه تنها تمام جهان را پوشش می‌­دهد، بلکه میزان در دسترس بودن انرژی­های خورشیدی، منابع انرژی تجدید پذیر و شغل­‌های ایجاد شده را نیز بهبود می­‌بخشد.

هدف این پروژه تولید انرژی ۱۰۰ درصد پاک و تجدیدپذیر می‌­باشد که در برخی از آن­ها بر انرژی بادی، آبی و خورشیدی تمرکز شده و از انرژی “زغال سنگ پاک” و سوخت­‌های زیستی صرف نظر شده است. با این حال، برخی از محققان مخالف استفاده از انرژی هسته‌­ای هستند، زیرا برنامه ­ریزی و انجام آن بین ۱۹-۱۰ سال زمان برده و هزینه­‌های آن بالا است و امکان گسترش تسلیحات وجود داشته و خطرات حذف زباله انرژی هسته‌­ای نیز وجود دارد. “زغال سنگ پاک” و سوخت­‌های زیستی نادیده گرفته می­‌شوند، زیرا هر دو مورد باعث آلودگی شدید هوا می­‌شوند. جاکوبسون و همکاران در تلاش هستند که آن­ها را از بین ببرند، زیرا مقدار کربن منتشر شده از آن­ها بیش از ۵۰ برابر انرژی بادی، آبی و انرژی خورشیدی[۳] است.

مطالعات ۱۰۰ درصد بادی، آبی و خورشیدی به فناوری­‌هایی نظیر ذخایر گرمای زیر زمینی در صخره‌­ها بستگی داشته و فقط در چند مکان امکان­پذیر است، برای این منظور پیشنهاد شده که از ایرکرافت سلولی با سوخت الکتریکی و هیدروژنی که تنها در هواپیماهای کوچک وجود دارد استفاده شود. جاکوبسون معتقد است که ذخایر گرمای زیر زمینی مورد نیاز نیست، اما مطمئنا یک گزینه قابل قبول است، زیرا در دانمارک این گرمایش مرکزی ۶۰ درصد گرما را فراهم می­‌کند. همچنین، ایشان اظهار داشتند که شاتل­ها فضایی و موشک­ها با هیدروژن پر شد‌ه‌­اند و شرکت­های هواپیمایی هم اکنون روی هواپیماهای الکتریکی سرمایه­‌‌گذاری می­‌کنند. انرژی­های بادی، آبی و خورشیدی با نوسانات روزانه و فصلی مواجه هستند و این امکان وجود دارد که تقاضای زیاد برای انرژی را از دست بدهند، اما مطالعه جدید در یک مقاله نشان می‌دهد که این نگرانی را می‌­توان توسط روش­های مختلفی برطرف نمود.

این تحلیل­‌ها برای سرمایه­‌گذاری عظیم جهت حرکت یک کشور به هدف مورد نظر، مورد انتقاد قرار گرفته است. جاکوبسون اظهار داشته که هزینه­‌های کلی (هزینه‌­های انرژی، سلامت و اقلیمی) سیستم پیشنهادی یک چهار سیستم‌­های فعلی سوخت فسیلی است. از نظر هزینه­‌ها، اکثر این موارد برای جایگزینی انرژی به هزینه بالایی نیاز دارد ولی در طول زمان هزینه‌­های مربوط به سلامتی و اقلیمی کاهش می­یابد.

مارک دلوچی، یکی از پژوهشگران موسسه مطالعات حمل و نقل در دانشگاه کالیفرنیا، می­‌گوید: “به نظر می‌­رسد که ما می‌­توانیم مزایای اجتماعی سیستم انرژی را بدون هیچ هزینه­ اضافی بدست آوریم”. “یافته‌های ما نشان می­د‌هد که مزایای آن بسیار زیاد است و ما باید از طریق بازنشستگی سریع سیستم­‌های سوخت فسیلی به سمت استفاده از انرژی بادی، آبی و خورشیدی حرکت کنیم”.

مارک دیسون از موسسه مانتین راکی در مقاله خود می­‌نویسید: “این مقاله کمک می‌­کند تا یک گفتگو بین جوامع علمی، سیاسی و کسب و کار در مورد چگونگی پیش­بینی و برنامه­‌ریزی برای یک اقتصاد بدون کربن انجام شود”. “رشد دانش علمی در زمینه انتقال جهانی انرژی کم کربن نشان می­‌دهد که چنین تحولی می‌­تواند اهرم خاصی را برای انجام این فعالیت­‌ها بوجود آورد”. در این مطالعه، جاکوبسون و همکاران روی یک سناریو تمرکز کرده و یک سری از اولویت­‌ها را برای اقدامات کوتاه مدت فراهم می­‌کند تا این تحول فعال شود.

[۱] توربین بادی به توربینی گفته می‌‌شود که برای تبدیل انرژی جنبشی باد به انرژی مکانیکی به کار می‌رود که توان بادی نام دارد.

[۲] به انواعی از انرژی می‌­گویند که منبع تولید آن نوع انرژی، بر خلاف انرژی‌­های تجدیدناپذیر، قابلیت آن را دارد که توسط طبیعت در یک بازه زمان کوتاه مجدد بوجود آمده یا به عبارتی تجدید شود.

[۳] تبدیل نور خورشید به انرژی الکتریسیته، بصورت مستقیم و با استفاده از سامانه فتوولتاییک یا غیر مستقیم، با استفاده از توان خورشیدی متمرکز گفته می­‌شود.

منبع: sciencedaily