به گزارش تجارت نیوز، جهان در یکی از حساسترین دورههای تاریخ انرژی قرار دارد. افزایش دمای زمین، تغییرات اقلیمی، بحرانهای زیستمحیطی و وابستگی شدید اقتصاد جهانی به سوختهای فسیلی، دولتها و شرکتهای بزرگ را وادار کرده تا مسیر تازهای برای آینده انرژی ترسیم کنند. در این میان، مفهوم «انتشار خالص صفر» یا Net Zero به یکی از مهمترین اهداف جهانی تبدیل شده است؛ هدفی که بر اساس آن، میزان گازهای گلخانهای تولید شده باید با میزان حذف یا جذب آنها برابر شود تا در نهایت انتشار خالص کربن به صفر برسد.
برای رسیدن به این هدف، بسیاری از کشورها سرمایهگذاریهای عظیمی در توسعه انرژیهای تجدیدپذیر انجام دادهاند. انرژی خورشیدی، بادی، برقآبی، هیدروژن سبز و فناوریهای ذخیرهسازی انرژی اکنون در مرکز برنامههای جهانی برای مقابله با گرمایش زمین قرار دارند. اما پرسش مهم این است که آیا جهان واقعاً میتواند تا سال ۲۰۵۰ به طور کامل با انرژی پاک اداره شود؟
مدل جهانی برای آیندهای بدون سوخت فسیلی
گروهی از پژوهشگران دانشگاه Tsinghua University به همراه محققانی از مؤسسات بینالمللی، در مطالعهای که در مجله علمی Nature Energy منتشر شده، تلاش کردهاند پاسخی دقیق به این پرسش بدهند.
آنها مدلی جامع از یک سیستم برق جهانی کاملاً تجدیدپذیر طراحی کردهاند که مصرف انرژی در سراسر جهان را بهصورت ساعتی و منطقهای شبیهسازی میکند. این مدل با دقت مکانی ۰.۲۵ در ۰.۲۵ درجه و تحلیل ۸۷۶۰ ساعت در طول یک سال، یکی از دقیقترین مدلهای انرژی جهانی محسوب میشود.
هدف این پژوهش بررسی این موضوع بوده که آیا فناوریهای موجود انرژی پاک میتوانند بهتنهایی نیاز برق جهان را در دهههای آینده تأمین کنند یا خیر.
انرژی خورشیدی و بادی؛ ستونهای اصلی جهان آینده
نتایج این مطالعه نشان میدهد که تحقق یک سیستم برق جهانی با انتشار خالص صفر از نظر فنی امکانپذیر است. بر اساس این مدل، جهان برای تأمین کامل برق خود به حدود ۱۵ تا ۲۰ تراوات ظرفیت انرژی تجدیدپذیر متغیر نیاز خواهد داشت؛ ظرفیتی که عمدتاً شامل نیروگاههای خورشیدی و بادی میشود.
پژوهشگران تأکید میکنند که منابع انرژی خورشیدی و بادی در بسیاری از مناطق جهان به اندازه کافی فراوان هستند و میتوانند برق مورد نیاز میلیاردها نفر را تأمین کنند. این موضوع بهویژه برای کشورهای کمدرآمد و در حال توسعه اهمیت زیادی دارد.
مطالعه نشان میدهد مناطقی مانند بخشهایی از آفریقا میتوانند از دسترسی گسترده به انرژی ارزان و پاک سود زیادی ببرند؛ موضوعی که نهتنها به توسعه اقتصادی بلکه به عدالت اقلیمی نیز کمک خواهد کرد.
چالش بزرگ زمین؛ بیش از ۹ میلیون هکتار پنل خورشیدی
اگرچه نتایج پژوهش امیدوارکننده است، اما دانشمندان هشدار میدهند که گذار کامل به انرژیهای تجدیدپذیر بدون چالش نخواهد بود.
بر اساس برآورد این مدل، تنها برای استقرار سامانههای خورشیدی فتوولتائیک به بیش از ۹ میلیون هکتار زمین نیاز است. این مساحت عظیم نشان میدهد که توسعه انرژی خورشیدی در مقیاس جهانی نیازمند برنامهریزی دقیق برای استفاده از زمین، حفظ محیطزیست و مدیریت منابع طبیعی خواهد بود.
با این حال، پژوهشگران اشاره میکنند که بیش از ۸۰ درصد ظرفیت انرژی تجدیدپذیر میتواند در فاصله کمتر از ۲۰۰ کیلومتری مراکز مصرف برق قرار گیرد؛ موضوعی که هزینه انتقال انرژی را کاهش میدهد و بهرهوری سیستم را افزایش میدهد.
نقش مدیریت مصرف در کاهش هزینهها
یکی از مهمترین یافتههای این مطالعه، تأثیر قابل توجه «مدیریت سمت تقاضا» بر کاهش هزینههای سیستم انرژی جهانی است.
مدیریت سمت تقاضا به معنای تغییر در زمان و الگوی مصرف برق توسط مردم، صنایع و کسبوکارهاست. برای مثال، استفاده از وسایل پرمصرف در ساعات تولید بالای برق خورشیدی یا بادی میتواند فشار بر شبکه را کاهش دهد.
بر اساس نتایج پژوهش، اجرای سیاستهای مدیریت مصرف میتواند هزینههای سیستم جهانی برق پاک را تا ۶.۵ درصد کاهش دهد؛ رقمی معادل حدود ۱۸۲ میلیارد دلار در سال.
اهمیت همکاری بینالمللی در گذار انرژی
پژوهشگران تأکید میکنند که دستیابی به یک سیستم جهانی ۱۰۰ درصد تجدیدپذیر بدون همکاری گسترده کشورها امکانپذیر نیست.
مطالعه نشان میدهد توسعه خطوط انتقال برق بینالمللی و حذف موانع تجاری مرتبط با فناوریهای انرژی پاک میتواند هزینههای جهانی را بهطور چشمگیری کاهش دهد.
بر اساس این پژوهش، گسترش شبکههای انتقال بینالمللی برق میتواند هزینهها را حدود ۵.۶ درصد، معادل ۱۵۷ میلیارد دلار در سال کاهش دهد. همچنین حذف تعرفهها و محدودیتهای تجاری بر تجهیزات انرژیهای تجدیدپذیر میتواند کاهش هزینهای حدود ۱۲.۲ درصد یا ۳۴۵ میلیارد دلار در سال ایجاد کند.
این ارقام نشان میدهد همکاری جهانی نهتنها از نظر زیستمحیطی، بلکه از منظر اقتصادی نیز سودمند خواهد بود.
هیدروژن سبز و ذخیرهسازی انرژی؛ حلقههای مکمل
اگرچه انرژی خورشیدی و بادی محور اصلی این مدل هستند، اما پژوهشگران تأکید دارند که فناوریهای مکمل مانند هیدروژن سبز، باتریهای ذخیرهسازی و سامانههای جذب دیاکسیدکربن نیز نقش مهمی در پایداری شبکه ایفا خواهند کرد.
یکی از بزرگترین چالشهای انرژیهای تجدیدپذیر، ناپایداری تولید آنهاست؛ زیرا خورشید همیشه نمیتابد و باد همیشه نمیوزد. به همین دلیل، ذخیرهسازی انرژی و ایجاد شبکههای هوشمند برق برای حفظ تعادل عرضه و تقاضا ضروری خواهد بود.
آیا جهان آماده چنین تحولی است؟
کارشناسان معتقدند گذار کامل به انرژیهای تجدیدپذیر تنها یک مسئله فنی نیست، بلکه به تصمیمات سیاسی، سرمایهگذاریهای کلان و تغییر الگوی مصرف انرژی نیز وابسته است.
در سالهای اخیر، هزینه تولید برق خورشیدی و بادی به شدت کاهش یافته و بسیاری از کشورها برنامههایی برای حذف تدریجی سوختهای فسیلی تدوین کردهاند. با این حال، وابستگی اقتصاد جهانی به نفت، گاز و زغالسنگ همچنان بسیار بالاست و گذار کامل به انرژی پاک نیازمند دههها سرمایهگذاری و تحول زیرساختی خواهد بود.
مطالعه جدید دانشگاه چینهوا تصویری امیدوارکننده از آینده انرژی جهان ارائه میدهد؛ آیندهای که در آن برق جهان میتواند بهطور کامل از منابع تجدیدپذیر تأمین شود و انتشار خالص کربن به صفر برسد.
با این حال، تحقق چنین آیندهای مستلزم توسعه گسترده نیروگاههای خورشیدی و بادی، سرمایهگذاری در شبکههای انتقال برق، گسترش فناوریهای ذخیرهسازی انرژی و همکاری نزدیک بین کشورهاست.
اگر دولتها و صنایع جهانی بتوانند موانع اقتصادی و سیاسی را کنار بزنند، جهان ممکن است تا میانه قرن حاضر وارد عصری شود که انرژی پاک نه یک گزینه جایگزین، بلکه ستون اصلی اقتصاد جهانی باشد.
