چکیده: 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 مطالعه در تاریخ ۲۳ آگوست در مجله Joule منتشر شد که روی انرژی پایدار تمرکز دارد. 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. برای آنالیز 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 بین المللی 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 مختلفی را میتوان 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 بیناالمللی حدود ۱۳ درصد کاهش مییابد. از آنجا که برق نسبت به سوختهای فسیلی کارآیی بیشتری 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. |
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