کشورهایی که اقلیم و زیست‌بوم شکننده‌ای دارند و تغییر اقلیم تبدیل به یکی از نگرانی‌های اصلی آنها شده است؛ بی‌شک کشور ما هم مستثنا از این جریان نیست. از طرفی، ظهور فناوری‌های جدید در حوزه‌های تخصصی علاوه بر کمک به حل مسائل و مشکلات کشور باعث ایجاد اعتماد به نفس در جامعه جوان و تاثیرگذاری آنها در راهبردهای کشور می‌شود. شرکت‌های دانش‌بنیان به‌عنوان متولیان تولید فناوری به رقابت‌های اقتصادی ورود پیدا کرده‌اند. صمت در این گزارش به بررسی نقش و جایگاه شرکت‌های دانش‌بنیانی که در زمینه توسعه استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر فعالیت می‌کنند، پرداخته است.

سهم یک درصدی انرژی‌های نو در سبد انرژی کشور

با پایان یافتن سوخت‌های فسیلی و همچنین افزایش آلودگی‌های زیست‌محیطی ناشی از سوخت‌های فسیلی، اهمیت استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر روز به روز بیشتر می‌شود. انرژی‌های تجدیدپذیر به محیط‌زیست صدمه نمی‌زنند و به دلایل مختلف از جمله افزایش نرخ نفت، در دنیا موردتوجه زیادی قرار گرفته‌اند، به‌همین دلیل کشورهایی از جمله ایران نیز باید رویکرد اساسی نسبت به دستیابی به تولید برق از منابع تجدیدپذیر را در دستور کار خود قرار دهند، این در حالی است که تنها یک درصد از انرژی کشور از طریق تجدیدپذیرها تولید می‌شود. این عدد در برخی کشورهای جهان به ۹۰ درصد هم می‌رسد.

در شرایط فعلی، 4 منبع خورشیدی، آبی، بادی و زمین گرمایی برای تولید برق از انرژی‌های تجدیدپذیر در دسترس است که امکان خوبی برای کشور در راستای کاهش انتشار کربن به‌حساب می‌آید. بی‌شک فناوری و فعالیت شرکت‌های دانش‌بنیان در این زمینه از درجه اهمیت بالایی برخوردار است، بی‌شک انجام و پیگیری هر پروژه تحقیقاتی و عملیاتی در این عرصه می‌تواند گامی مهم در زمینه توسعه انرژی‌های نو در کشور به‌حساب آید.

آغوش باز انرژی‌های تجدیدپذیر

الهام پیشداد، اقلیم‌شناس و دبیر گروه هیدروپلتیک و تغییر اقلیم مرکز پژوهش‌های علمی و مطالعات استراتژیک خاورمیانه در گفت‌وگو با صمت گفت: بیشترین اثرات این بحران اقلیمی در مناطق آسیب‌پذیری همچون خاورمیانه و جوامع در حال توسعه و کم‌درآمد خود را نشان می‌دهد که دلیل آن به کمبود منابع مالی، عدم‌توسعه فناوری و امکانات مناسب رفاهی برای انطباق و سازگاری لازم با شرایط برمی‌گردد. نتیجه این جبر وارده، آسیب‌پذیرتر شدن کشورها و افزایش نابرابری‌ها، تشدید تنش‌ها و درگیری‌ها، تهدید منابع آب و خاک، امنیت غذایی، سلامت و نیز گسترش فقر، افزایش مهاجرت‌های اقلیمی درون و برون‌مرزی و گسترش بیماری‌های واگیردار و عفونی خطرناک در این کشورها است، بنابراین باید گفت سریع‌ترین اقدام را باید با نخستین هشدارها به‌کار گرفت.

پیشداد گفت: از آنجایی که شعار امسال روز جهانی هواشناسی «نخستین هشدار، نخستین قدم» بود، انتخاب این شعار، بر اهمیت و جایگاه حیاتی وجود اطلاعات آب و هواشناسی و اقلیمی مناسب برای کاهش خطر بلایا تاکید می‌کند، زیرا در بسیاری از نقاط جهان با تشدید گرمایش جوی، بر میزان مخاطرات اقلیمی افزوده شده است. در صورت ادامه این روند، جوامع انسانی بیش از پیش در معرض مخاطرات گوناگون مرتبط با این بحران قرار می‌گیرند، بنابراین باتوجه به شرایط نامطلوب موجود، به‌منظور حفظ بقا و منافع افراد مختلف جامعه، ارائه پیش‌بینی‌های جوی مبتنی بر تاثیرات که آگاهی‌بخشی درستی درباره هشدار به‌موقع اتفاقات آب و هوایی همچون رخداد سیل، توفان، موج‌های گرمایی و سرمایی، کمبود بارش و خشکسالی و ... می‌دهد، امری ضروری است.

وی گفت: درباره کاهش انتشار به‌منظور کنترل گرمایش جهانی، راه‌حل مطرح‌شده‌، گذار انرژی فعلی از سوخت‌های فسیلی به‌سوی تولید و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر است، بنابراین باتوجه به تاکید شعار امسال سازمان هواشناسی جهانی مبنی بر هشدار زودهنگام، اهمیت تهیه و ارائه اطلاعات مناسب از جمله پیش‌بینی دقیق پارامترهای جوی به‌منظور آگاهی از تهدیدات اقلیمی آتی و افزایش توان لازم برای اقدامات مقابله‌ای به‌موقع، برای کاهش خطرها و خسارت‌های مختلف تحمیلی، یک گام ضروری است.

به‌گفته پیشداد، برای ایجاد یک اتحاد جمعی و همکاری مناسب به‌منظور کنترل گرمایش جوی، مهم‌ترین اقدام ارائه اطلاعات هواشناسی و پیش‌نگری‌های اقلیمی مناسب همچون چشم‌انداز بارش‌ها و توان بادی منطقه در مقیاس فصلی و نیز پدیده‌های حدی اقلیمی، برای افزایش آگاهی‌رسانی است تا سطح خطراتی کاهش یابد که آب و هوا و اقلیم می‌تواند بر مدیریت مطلوب انرژی‌های پاک همسو با مقابله با گرمایش جهانی داشته باشد. بر این اساس شرکت‌های دانش‌بنیان در حوزه انرژی نظیر نیروگاه‌های تولید انرژی‌های تجدیدپذیر می‌توانند تصمیمات عملیاتی و استراتژیک کارآمدتری را درباره بهره‌برداری از منابع بادی و برق آبی خود به‌سمت آینده‌ای با انرژی پاک و سبز اتخاذ کنند.

نوسازی زیرساخت‌ها

وی افزود: ارائه راهکارهای مناسب برای تغییر زیرساخت‌ها یا حتی ارائه زیرساخت‌های جدید می‌تواند یکی از رویکردهای مهم شرکت‌های دانش‌بنیان در سازگاری با تغییر اقلیم در راستای بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر باشد. باتوجه به وابستگی اقتصاد ما به صنعت نفت و تحریم‌های اعمال‌شده، تصمیم‌گیران در کشور ما ترجیح می‌دهند که اقدامات سازگاری را در پیش گیرند تا اقداماتی که مربوط به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است. به‌همین دلیل شرکت‌های دانش‌بنیان می‌توانند در بحث‌های بهینه‌سازی انرژی تاثیر جدی روی سازگاری داشته باشند و کشور را از موردهدف قرار داده شدن تاثیرات زیانبار تغییر اقلیم نجات دهند.

پیشداد گفت: بکارگیری فناوری‌ها می‌تواند به تقویت زیرساخت‌ها و نوسازی آنها بینجامد، در واقع با ایجاد فضاهای جدید می‌توانیم در برابر میزان شدت و تاثیراتی که تغییرات اقلیم بر محیط می‌گذارد، ایستادگی و کنترل کنیم، اما برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای با کمک فناوری، باید رویکردهای متفاوت‌تری را از بحث‌های سازگاری در پیش بگیریم و در این بخش با استفاده از فناوری‌های به‌روز از میزان انتشار صنایع بکاهیم.

صرفه‌جویی در صنایع بزرگ

حمید آب‌روشن، رئیس جهاد دانشگاهی علم و صنعت و سرپرست پژوهشکده برق جهاد دانشگاهی در گفت‌وگو با صمت بااشاره به معضل انرژی در ایران درباره عملیاتی شدن پژوهش‌ها و راهکارهای موجود برای تامین برق از سوی شرکت‌های دانش‌بنیان گفت: حل معضل کنونی تامین انرژی در کشور نیاز به مطالعه و پژوهش در ابعاد مختلف موضوع دارد و این کار می‌تواند در رسیدن به راهکارهای کوتاه و بلندمدت برای دستیابی به راه‌حل‌های تامین انرژی کشور مفید و موثر واقع شود. گروه‌های پژوهشی پژوهشکده برق جهاد دانشگاهی در شبکه برنامه پژوهشی تعریف‌شده خود به‌طور عمده در حوزه تجهیزات الکترونیک قدرت فعال هستند.

 آنها از نظر کاربردی می‌توانند استفاده صحیح و اجباری و سرمایه‌گذاری در برخی صنایع کشور در استفاده از تجهیزاتی نظیر درایوهای کنترل دور و اینورتر و مبدل‌های الکتریکی را نهادینه کنند، همچنین صرفه‌جویی چشمگیری را در مصرف برق به‌ویژه در صنایع بزرگ و برخی مصارف عمومی موجب شوند.

شرایط مساعد در تامین انرژی نو

سرپرست پژوهشکده برق جهاد دانشگاهی با توجه به فعالیت‌های مجموعه پژوهشکده برق در توسعه انرژی‌های نو گفت: همان‌گونه که پیش‌تر اشاره شد، ما تجارب و آمادگی خوبی در زمینه انجام طراحی و ساخت تجهیزات و انواع مبدل‌های الکتریکی و اینورترهای انرژی‌های نو مثل خورشیدی و بادی در قدرت‌های بالا را داریم. کشور ما از نظر جغرافیای طبیعی و مناطق وسیع غیرقابل کشت و با قابلیت بالای راندمان انرژی خورشیدی، شرایط مساعدی را برای سرمایه‌گذاری و ایجاد مزارع انرژی نو یا تجدیدپذیر دارد که لازم است قوانین و برنامه‌های توسعه و کلان کشور در این باره امکان سرمایه‌گذاری بخش خصوصی را در کشور فراهم سازد، در این صورت، فناوری‌های جدید و به‌روز با راندمان بالا نیز به خدمت گرفته می‌شود و توسعه و استفاده از انرژی‌های پاک نیز درصد بیشتری از تولید را در کشور به‌خود اختصاص می‌دهد.

راهی که خارجی‌ها رفته‌اند

پژوهشگران بین‌المللی در یک تحقیق جدید، به ارزیابی تولید انرژی خانگی از طریق ترکیب انرژی بیوماس با انرژی خورشیدی پرداخته‌ و نتایج قابل‌توجهی را منتشر کرده‌اند، در واقع بررسی‌های جدید دانشمندان بین‌المللی نشان می‌دهد که افزودن یک منبع انرژی تامین‌شده از بیوماس یا همان مواد آلی تشکیل‌دهنده زیست توده‌ها به یک واحد تولید انرژی خورشیدی، می‌تواند گرمایش ۱۰۰ درصدی را برای یک خانه یک طبقه در سردترین ماه‌های سال فراهم کند. با استفاده از چنین سیستمی، علاوه بر کمک به حفظ بهتر محیط‌زیست، می‌توان در ماه‌های گرم‌تر سال، مازاد برق تولیدی را به شبکه سراسری برق فروخت.

محققانی از چین و ایالات‌متحده از طریق یک مدل شبیه‌سازی کامپیوتری، متوجه این موضوع شده‌اند که آنها با کمک این مدل و با اضافه کردن زیست توده به‌عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر دیگر در کنار منبع تولید انرژی خورشیدی، راه‌حل گرمایشی قابل‌اعتماد و مقرون به صرفه فوق را ارائه کرده‌اند که به کاهش انتشار دی‌اکسیدکربن نیز منجر می‌شود.

 این سیستم به‌طور ویژه برای جوامع روستایی مناسب است، جایی که مزارع دارای مقادیر زیادی زیست توده به‌شکل زباله‌های کشاورزی هستند که می‌توانند با انرژی خورشیدی ترکیب شوند و شکاف برق شهری و روستایی را کم، ضمن آنکه به حفظ محیط‌زیست نیز کمک کنند.

زیست توده از مواد آلی تجدیدپذیر مانند پوسته ذرت و آجیل، خمیر چوب، مواد غذایی و فضولات حیوانی تولید می‌شود. پژوهشگران فوق، سیستم هیبریدی تولید انرژی مدنظر خود را براساس نیازهای گرمایشی یک کلبه یک طبقه از نوامبر تا مارس در شمال‌غربی چین ارزیابی کردند، جایی که دما در زمستان می‌تواند به زیر منفی ۲۰ درجه سانتیگراد برسد. نتایج این بررسی نشان داد که از کل انرژی ورودی، کلکتورهای PV/T، ۵۲ درصد از انرژی الکتریکی را تولید و ۸ درصد از انرژی حرارتی موجود را جذب می‌کنند. زیست توده نیز ۴۰ درصد باقیمانده برق موردنیاز برای گرم کردن خانه را تولید می‌کند.

سخن پایانی

دانشمندان معتقدند اگر تا 3 سال آینده اقدامات اساسی برای کاهش اثرات گرمایش جهانی به‌کار گرفته نشود، این نسل بشر شاهد نابودی کامل خانه آبی و خاکی خود خواهند بود. دانش‌بنیان‌ها در این امر می‌توانند تاثیرگذاری جدی داشته باشند و به‌عنوان بازیگر نقش نخست نمایش سازگاری با تغییر اقلیم به‌حساب بیایند و باتوجه به پیامدهای تغییر اقلیم که در حوزه‌های گوناگون خود را نشان داده، در هر حوزه‌ای رویکردهای سازگاری را با کمک فناوری عملیاتی کنند. این امر نیازمند حمایت و تغییر نگرش نسبت به استفاده از تجدیدپذیرها و کاهش نرخ سوخت‌های فسیلی است.