دنیای انرژی‌های پاک به سرعت در حال تکامل است. تاسیسات برق خورشیدی در ایالات متحده در سال ۲۰۲۰، ۴۳ درصد افزایش یافته و قیمت solar بین سال‌های ۲۰۱۰ و ۲۰۲۰ تقریباً ۹۰ درصد کاهش یافته است. به همین ترتیب، ظرفیت توربینهای بادی فقط در سال گذشته با رکورد ۱۴/۲ گیگاوات افزایش یافته است. علاوه بر این، فروش وسایل نقلیه الکتریکی به طور مداوم در حال افزایش است و انتظار می‌رود تا سال ۲۰۲۵، ۱۰ درصد از کل خودروهای فروخته شده، وسایل نقلیه الکتریکی باشد. با همه اینها، انقلاب فناوری سبز به خوبی در جریان است. در ادامه به آینده تکنولوژی محیط زیستی برای توسعه پایدار می‌پردازیم.
اما اگرچه تمام اینها مطمئناً تحولات امیدوار کننده‌ای هستند، اما به سختی می‌توانند تغییرات آب و هوایی را کاهش دهند. برای حل این مشکل جدی، باید این فناوری‌ها را اندازه گیری و بهبود ببخشیم. آینده انرژی سبز چگونه است؟ ما با محقق، نویسنده، مدرس و کارآفرین محیط زیست جاناتان کومی صحبت کردیم تا با برخی از راهکارها آشنا شویم.
آینده تکنولوژی محیط زیستی | انرژی خورشیدی
به گفته كومي، هزينه‌هاي خورشيدي به طور قطع در سال‌هاي آينده همچنان كاهش خواهد يافت اما شايد به شيوه‌هایی متفاوت‌تر از آنچه كه انتظار داريم.
كومي مي‌گويد: “ما هم اكنون به جايي رسیده‌ایم كه هزينه پنل‌هاي خورشيدي براي هر خانه و حتي براي يك تاسيسات بزرگ خورشيدي در صحرا يا هر جاي ديگر بازدارنده نيست. اکنون که پنل‌های خورشیدی بسیار ارزان هستند، تمرکز بر روی این هزینه‌ها و تلاش برای خلاص شدن از این هزینه‌ها تغییر می‌کند.”
این هزینه‌ها ممکن است شامل هزینه کار، هزینه اخذ مجوز و سایر عوامل باشد. کومی می‌گوید برای رسیدن به اهداف انرژی پاک ما باید هزینه‌های مجاز را به میزان قابل توجهی کاهش دهیم.
خارج از این هزینه‌ها، ما همچنین شاهد نوآوری‌های جدید امیدوار کننده ای در صنعت انرژی خورشیدی هستیم. بسیار خوب است که صفحات خورشیدی بسیار ارزان شده‌اند، اما اگر از کارآیی بیشتری نیز برخوردار باشند، بهتر خواهد بود و محققان در حال کشف روش‌های تحقق آن هستند.
یکی از روش‌های موثرتر ساختن پنل‌های خورشیدی، افزایش میزان نور است. محققان در سال‌های اخیر کشف کرده اند که شما می‌توانید مواد مختلف را روی صفحه پهن کرده و طیف وسیعی از طول موج‌های نور را بگیرید، به این معنی که می‌تواند انرژی خورشیدی بیشتری را جذب کند. این بدان معناست که شما برای تولید هر مقدار انرژی که نیاز دارید به تعداد پنل بیشتری نیاز ندارید.
كومي مي‌گويد: “تابش‌های زيادي از خورشيد به زمين وارد مي‌شود كه در واقع ما با هوش خود محدود شده‌ایم”
انرژی بادی
دقیقاً مانند انرژی خورشیدی، کومی می‌گوید که انرژی باد نیز در حال کم شدن است و روش‌های دستیابی به انرژی باد در حال تکامل هستند.
کومی می‌گوید: “من فکر می‌کنم بزرگترین پیشرفت در ایالات متحده برای تولید انرژی بادی، امکان باز کردن باد دریایی است.”
وزش باد دریایی در اروپا رایج است و به نظر می‌رسد به زودی در ایالات متحده امریکا کاملاً رایج شود. دولت بایدن تصمیم گرفته قسمت‌هایی از ساحل غربی را برای تولید انرژی بادی اختصاص دهد. با توجه به فضای وسیع موجود و میزان نسبتاً پایدار باد که از اقیانوس آرام می‌وزد، قدرت باد دریایی امکان افزایش چشمگیر ظرفیت انرژی تجدید پذیر ایالات متحده را دارد.
فن آوری توربین نیز در حال پیشرفت است. علاوه بر توربینهای سه پره معمول، مهندسان شروع به کشف و توسعه سیستم‌های جدید می‌کنند که انرژی را با کارایی بیشتری جذب می‌کند.
یکی از این ایده‌ها توربینهای بادی محور عمودی در مقیاس بزرگ (VAWT) است. این توربین‌ها نوعی شکل فوتبال عمودی را تشکیل می‌دهند و روی یک روتور می‌چرخند. مشخص شده است که آن‌ها ۱۵ درصد بیش‌تر از توربینهای بادی سنتی نیرو می‌گیرند و همچنین نگهداری آن‌ها آسان‌تر است. مسلماً بزرگترین مزیت آن‌ها مرکز ثقل پایین است که به آن‌ها امکان می‌دهد بسیار بزرگ‌تر از توربینهای بادی محور افقی ساخته شوند.
همچنین ایده‌هایی برای گرفتن نیروی باد بدون هیچ توربینی وجود دارد. Vortex Bladeless اساساً ستونی است که در باد برای تولید نیرو ارتعاش می‌کند، در حالی که Makani Energy Google با یک بادبادک هواپیما مانند نیرو تولید می‌کند که می تواند به هرجای باد منتقل شود.
آینده تکنولوژی محیط زیستی | باتری‌ها
وقتی صحبت از باتری‌هایی می‌شود که نیروی لازم برای وسایل نقلیه الکتریکی را تأمین می‌کنند و به طور فزاینده‌ای در خانه‌های مردم یافت می‌شوند، کومی می‌گوید این هزینه‌ها نیز بسیار کاهش می‌یابد. او می‌گوید باتری‌های Lithium-ion کاهش قیمت پنل‌های خورشیدی را طی سال‌های گذشته دنبال می‌کنند، اما “در مراحل اولیه هستند.”
“بزرگترین مشکل برای اتومبیل‌های الکتریکی، هزینه باتری است. با پایین آمدن قیمت آن، اقتصاد را به طریقی جذاب هدایت خواهد کرد.”
باتری‌های Lithium-ion به عنوان یک استاندارد صنعتی برای وسایل نقلیه الکتریکی و دستگاه‌هایی که ما از آن‌ها استفاده می‌کنیم، باقی مانده است، اما شاهد پیشرفت‌های امیدوار کننده‌ای در راه حل‌های ذخیره انرژی در مقیاس شبکه هستیم که به ما امکان ذخیره انرژی خورشیدی و بادی را می‌دهد تا بعداً از آن استفاده کنیم. به عنوان مثال، باتری‌های جریان دار در مکان‌هایی مانند کالیفرنیا و تگزاس، جایی که تقاضای برق غالباً از ظرفیت تولید بیش‌تر است، محبوبیت بیشتری دارند. سایر فناوری‌ٰها، مانند ذخیره سازی پیشرفته انرژی هوای فشرده و ذخیره گرانش نیز در حال دستیابی به موفقیت هستند.
فناوری اطلاعات
علاوه بر زیرساخت‌های فیزیکی که زیربنای فناوری باد، خورشید و باتری است، کومی می‌گوید فناوری اطلاعات نیز بخش بزرگی از آینده فناوری سبز خواهد بود. هرچه بیش‌تر بتوانیم سیستم‌های الکتریکی در خانه‌ها، ساختمان‌های اداری، زیرساخت‌ها و موارد دیگر را دیجیتالی و خودکار کنیم، می‌توانیم از این طریق انرژی بیشتری ذخیره کنیم.
“فناوری اطلاعات به ما امکان جمع آوری داده‌ها را می‌دهد و به ما امکان می‌دهد تا در زمان واقعی به داده‌ها پاسخ دهیم تا بتوانیم سیستم‌های خود را بهینه کنیم. همچنین به ما امکان می‌دهد که لوازم هوشمند را جایگزین قطعات سنتی کنیم. جنبشی به سمت مجازی سازی زیرساخت‌های فیزیکی ما در جریان است.”
به نظر می‌رسد که جهان فردا یک دنیای الکتریکی است و با سرعت بیشتری از هر کسی که پیش بینی می‌کند در آن مسیر حرکت می‌کند. کومی پیشنهاد می‌کند، ادامه ارزان شدن این فناوری‌ها، منجر به پذیرش راحت‌تر آن‌ها خواهد شد. چند دهه دیگر، ممکن است این ایده را مسخره کنیم که برای تأمین انرژی در خانه‌ها، اتومبیل‌ها و هر چیز دیگری، سوخت‌های فسیلی را سوزانده‌ایم.
حال که با آینده تکنولوژی محیط زیستی آشنا شدید می‌توانید از دیگر مقالات سایت اول نیوز دیدن کنید.
