براساس نتایج علمی و نظر بسیاری از اقلیم‌شناسان، جهان امروز در حال گذر از «دهه تغییرات آب‌وهوایی» است و بشر کمتر از ۱۰ سال فرصت دارد تا منابع تولید انرژی خود را برای محدود کردن میزان گرمایش زمین و پیامدهای جدی آن تغییر دهد. بسیاری از کارشناسان بر این باورند که برای مقابله با آثار زیانبار تغییرات آب‌وهوایی، کاربرد نوآوری و عبور از تفکرات کلیشه‌ای یک عنصر کلیدی است. بر این اساس، دانشمندان در سراسر جهان در پی یافتن منابع جدید برای تولید انرژی‌های تجدیدپذیر حتی از منابع نامتعارف و شگفت‌انگیز موفق بوده‌اند؛ تلاش‌هایی که باعث تولید سوخت‌هایی سبز و ارزان و قابل‌رقابت با سوخت‌های فسیلی همچون نفت و گاز شده است.صمت در این گزارش به اهمیت اقتصادی منابع تجدیدپذیر در تولید انرژی پرداخته است.

کدام کشورهای اروپایی رکورد استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را شکستند؟

براساس داده‌های اندیشکده انرژی امبر ( Ember )، برای نخستین‌بار در پرتغال بیش از نیمی از برق مصرفی این کشور در ماه گذشته میلادی، به کمک برق تولیدی از انرژی‌های باد و خورشید تامین شده است. به‌عبارت‌دیگر، در ماه آوریل سال گذشته میلادی، ۵۱ درصد برق تولیدشده در پرتغال حاصل استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر بوده است. رکورد پیش از آن نیز در دسامبر ۲۰۲۱ میلادی ثبت شده بود که ۴۹ درصد از برق تولیدشده در این کشور، حاصل بهره‌گیری از نیروهای باد و خورشید بود. در پرتغال نصب گسترده تجهیزات بهره‌گیری از انرژی خورشید، همچنین واردات برق از اسپانیا و افت تقاضا باعث شد که باوجود کاهش تولید برق از مسیر نیروگاه‌های آبی به‌دلیل خشکسالی، میزان استفاده از انرژی تولیدشده از سوخت‌های فسیلی تنها ۲۴ درصد باشد. نیکلاس فولگهام، پژوهشگر اندیشکده امبر می‌گوید: «همزمان با پایان زمستان بحرانی اروپا، رشد استفاده از انرژی‌های باد و خورشید باعث سودآوری قابل‌توجهی شده است. در بهار امسال، انرژی‌های تجدیدپذیر تاثیر خشکسالی و نرخ بالای برق در سراسر اتحادیه همچنین انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دادند و سرعت نصب تجهیزات بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر، نویدبخش رکوردهای مثبت بیشتری در تابستان است.»در بهار امسال، در بسیاری دیگر از کشورهای اروپایی نیز، میزان استفاده از انرژی‌های باد و خورشید رکوردها را شکست. اسپانیا در ماه آوریل شاهد رکوردی بی‌سابقه در تولید برق از خورشید بود (۴.۲ تراوات ساعت برق یا ۲۲ درصد از کل برق تولیدی کشور) و برای ماه‌های تابستان که تابش خورشید در اوج خود است، انتظار رکوردهای بالاتری می‌رود. استفاده ترکیبی از انرژی‌های باد و خورشید نیز در این کشور رکورد جدیدی را به‌ثبت رساند و ۴۶ درصد از برق تولیدشده در کشور را تشکیل داد. سوئد در فوریه امسال بیش از یک‌چهارم (۲۷ درصد) برق خود را به کمک انرژی‌های باد و خورشید تامین کرد. این رقم در ماه آوریل در فنلاند به ۲۹ درصد رسید و بلژیک نیز ماه گذشته با تولید ۲ تراوات ساعت معادل ۲۹ درصد کل برق تولیدی در کشور، رکورد بی‌سابقه‌ای را برای استفاده از انرژی‌های باد و خورشید به‌ثبت رساند.

آثار سوء بی‌توجهی به تجدیدپذیرها

مهرداد داوری‌فر، فعال حوزه تجدیدپذیر در گفت‌وگو با صمت درباره چالش‌های موجود در مسیر توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در کشور گفت: معضل امروز اکوسیستم انرژی در کشور، ناهمگونی سواد مدیران با جایگاهی است که در آن قرار دارند. برای مثال، در صنعت برق افراد غیرمتخصصی که سررشته‌ای از آن ندارند، زیاد هستند، بنابراین اتفاقی که در این شرایط می‌افتد، این است که افراد تمایلی برای فعالیت در این رشته پیدا نمی‌کنند و به‌همین‌دلیل کارآفرینی در دنیای تجدیدپذیرها خواهان کافی ندارد. متاسفانه باوجود منابع انسانی ماهر و با دانش کافی برای توسعه کارآفرینی در حوزه تجدیدپذیرها، هنوز بستر لازم برای فعالیت آن فراهم نشده است. وی افزود: بی‌توجهی به توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در صنعت، دامن بیشتر صنایع را در کشور گرفته است. برای مثال، باتوجه به اینکه برق صنعتی در کشور مهم و استراتژیک است، اما ارزش واقعی خود را ندارد و این بی‌ارزشی به تمام صنایع وابسته به خود هم منتقل شده است.

به‌گفته داوری‌فر، خوشبختانه شانس این را داریم که جزو کشورهای خوش‌تابش باشیم، به‌طوردقیق در اوج پیک مصرف که نیروگاه‌های حرارتی با گرمای زیاد دچار فرسودگی می‌شوند و دارای مشکلات خاص خود هستند، نیروگاه‌های خورشیدی اوج تولید را دارند، یعنی بهترین زمان برای تولید و بهره‌برداری از انرژی برق بدون تلفات است. در این زمان، نیروگاه‌های سیکل ترکیبی و حرارتی در دوران پیک مصرف، دچار افت راندمان و تلفات بسیار هستند و این از امتیازات صنعت تجدیدپذیر است که می‌تواند جایگزین خوبی برای آنها باشد. وی بااشاره به اینکه راه‌اندازی انرژی‌های نو در کشور مقرون به‌صرفه است، گفت: خوب است، بدانید نرخ تمام‌شده انرژی تجدیدپذیر با در نظر گرفتن تمامی ضعف‌های اقتصاد در کشور نظیر تورم، به نسبت فرآیند تولید با انرژی‌های فسیلی انرژی گرانی محسوب نمی‌شود. حال اینکه بسیاری از صاحبان صنایع، رغبتی برای راه‌اندازی و تولید انرژی با منابع طبیعی و تجدیدناپذیر ندارند را باید در ارزش بسیار کم نفت در کشور جست‌وجو کنیم.

اجبار برای استفاده از تجدیدپذیرها

این کارشناس افزود: اینکه بسیاری از صنایع به منابع رایگان انرژی فسیلی دسترسی دارند، دلیل کافی برای روی نیاوردن آنها به انرژی‌ها تجدیدپذیر است؛ اما علت اینکه در سال‌های اخیر برخی نیروگاه‌ها یا کارخانجات صنایع به استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر روی آوردند، این بود که با کمبود انرژی مواجه شده‌اند، نه آنکه دل‌شان به حال محیط‌زیست سوخته باشد. خوب است، کمی این روی سکه را هم نگاه کنیم، اگر دولت آن میزان از سوخت‌های فسیلی را که جای خود را به تجدیدپذیرها داده‌اند، بفروشد و انرژی صنایع را با تجدیدپذیرها تولید کند، صرفه اقتصادی بسیار بالاتری عایدش خواهد شد؛ تا زمانی که تمامی انرژی نیروگاه‌ها از سوخت‌های فسیلی تامین شود. گفتنی است، نرخ تمام‌شده برق با این روش بسیار کمتر تمام می‌شود، همچنین مشکل اصلی را باید در تعرفه‌های دستوری نرخ برق بکاویم. در کل، برای کشورهای آفتاب‌خیز، نرخ تمام‌شده برق ارزان‌تر از سوخت فسیلی است. این روال در بیشتر کشورهایی که به انرژی تجدیدپذیر روی خوش نشان دادند، وجود دارد.

داوری‌فر یارانه‌های انرژی را به سود دولت و نه مردم دانست و گفت: یارانه‌های دولتی باید به‌نفع مردم بینجامد، به‌نوعی که اصلاح سبک زندگی را در پی داشته باشد؛ نه آنکه تنها به‌نفع خود دولت تمام شود. برای مثال در کشور، بیشتر اجناس ضروری به نرخ دلار محاسبه می‌شوند، نظیر شیر خوراکی. حال سوال اینجا است که چرا دولت برای این اجناس که به‌طورکلی با سلامت مردم ارتباط مستقیم دارند، یارانه نمی‌دهد یا یارانه‌ای حداقلی در نظر می‌گیرد، اما برای انرژی، یارانه چندبرابری می‌دهد، چراکه پول ارزاق و کالاهای ضروری را مردم می‌دهند، اما نفت و انرژی در اختیار دولت است و این یارانه هم در نهایت به جیب خود دولت برمی‌گردد.

چالش‌های فناوری تامین انرژی در ایران

کاملیا رامین‌افشار، پژوهشگر و فعال دانش‌بنیان در زمینه توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر در گفت‌وگو با صمت گفت: باتوجه به تابش ۳۰۰روزه خورشید کمابیش در اغلب نقاط ایران، شرایط برای بهره‌برداری از انرژی خورشیدی در کشور فراهم است، اما مشکل اصلی نرخ انرژی در ایران است که نسبت به دیگر نقاط جهان ارزان‌تر است. همین امر موجب شده سرمایه‌گذاری روی انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌ویژه انرژی خورشیدی صرفه اقتصادی نداشته باشد. بی‌شک توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر منوط به ارزش‌گذاری به‌صرفه آنهاست. در شرایط فعلی یا باید دولت تسهیلات اقناع‌کننده‌ای برای توسعه تجهیزات انرژی‌های تجدیدپذیر و خورشیدی ارائه بدهد یا باید به‌قدری انرژی فسیلی گران شود که انرژی‌های تجدیدپذیر به صرفه اقتصادی برسند.

وی افزود: بنابراین با ادامه نرخ فعلی انرژی در کشور، نمی‌توان انتظار رشد و توسعه تجدیدپذیرها را داشت، زیرا هیچ گاه محیط‌زیست و هدفی مبنی بر کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای باعث نشده است که کشورها به انرژی‌های تجدیدپذیر و خورشیدی روی بیاورند.

رامین‌افشار گفت: برای تامین برق یک خانوار از انرژی خورشید، ابتدا باید بدانیم مصرف خانوار براساس چه الگویی است؛ در واقع باید بدانیم میزان مصرف برق خانوار چگونه است. این اطلاعات را می‌توان از فیش‌های برق دریافت و با مشخص شدن توان و ساعت مصرف در طول یک شبانه‌روز، تایید کرد که یک خانواده برای تامین برق مصرفی، نیازمند چه میزان انرژی با چه تعداد باتری فتوولتاییک است. ناگفته نماند که از انرژی خورشیدی تنها برای تولید برق استفاده نمی‌شود و از این انرژی برای تولید گرما هم استفاده می‌شود؛ برای مثال آبگرمکن‌های خورشیدی که برای تولید آب گرم نیز از گرمای خورشید بهره می‌گیرند.

این فعال دانش‌بنیان گفت: توسعه انرژی خورشیدی در کشور، نیازمند تجهیزات فوق‌پیشرفته است و نمی‌توان گفت داشته‌های فناورانه قابل‌قبولی در حوزه تامین انرژی‌های تجدیدپذیر و انرژی خورشیدی داریم. از مشکلات کشورمان در بحث تولید انرژی‌های تجدیدپذیر، تامین مواد اولیه و آزمایشگاهی است. در کل، در دنیا سازندگان پنل‌های خورشیدی فقط چند کشور اروپایی و امریکایی و معمولا کشورهای دیگر واردکننده و مونتاژکننده هستند. نسل سوم سلول‌های خورشیدی فناوری ساده و بازدهی بالاتری دارند، اما تنها مشکل‌شان این است که پایداری آنها کمتر از نسل‌های قبلی است، به‌همین‌دلیل طرح‌شان در حد آزمایشگاه باقی مانده است.

تامین انرژی از منابع نامتعارف

با افزایش ۲برابری مصرف انرژی تا سال ۲۰۵۰ میلادی، ما به‌دنبال یافتن جالب‌ترین طرح‌های انرژی سبز از دانشمندان سراسر جهان هستیم و بسیار مجذوب طرح‌هایی شده‌ا‌یم که نشان می‌دهند؛ در آینده‌ای نه‌چندان‌دور، شما با رقصیدن در آشپزخانه می‌توانید آب کتری‌تان را بجوشانید و با سوزاندن زباله‌های‌تان، آب گرم برای دوش گرفتن را تامین کنید.

تامین انرژی از مدفوع و ادرار انسان

در حال‌ حاضر انرژی ۲هزار خانه نوساز در منطقه کینگستون لندن از این روش تامین می‌شود. در این شیوه تامین انرژی که «بیوگاز» هم نام دارد، از مدفوع انسانی برای تولید برق استفاده می‌شود. در حال‌ حاضر شرکت Thames Water مجری این پروژه در بریتانیا است. اگر می‌شود از مدفوع انسان برق تولید کرد، چرا از ادرار نشود؟ این شیوه تامین انرژی که به «پیل سوختی میکروبی» نیز مشهور است، توسط دانشگاه بریستول توسعه یافته و قرار است امسال برای نخستین‌بار در خانه‌ها آزمایش شود.

کاکائو (ساحل عاج)

پس از موفقیت پروژه‌های آزمایشی، اکنون در ساحل عاج یک کارخانه زیست‌توده شروع به کار کرده که از زباله‌های کاکائو در کارخانه انرژی تولید می‌کند. این مرکز در شهر « Divo » مستقر است؛ یعنی جایی که هرساله مقدار قابل‌توجهی کاکائو تولید می‌شود. در این کارخانه زباله‌های باقیمانده از محصولات کاکائو در کارخانه زیست‌توده سوزانده می‌شوند و این کار به چرخاندن توربین و تولید برق کمک می‌کند؛ درست مانند آنچه در یک نیروگاه معمولی با سوخت فسیلی روی می‌دهد.

سوزاندن اجساد

این شیوه به « Crematorium » نیز معروف است. در حال‌ حاضر در بریتانیا ۷۹ درصد از اجساد متوفیان سوخته می‌شود؛ به‌عبارت‌دیگر، هرساله جسد حدود ۴۷۰ هزار نفر در ۳۰۰ مرکز جسدسوزی این کشور سوزانده می‌شود. هر جسد به‌تنهایی با سوزانده شدن می‌تواند انرژی موردنیاز برای استفاده از ۱۵۰۰ تلویزیون را تامین کند. سوزاندن اجساد مردگان با هدف استفاده از انرژی آنها از سال ۲۰۱۱ میلادی در بریتانیا رواج یافت و نخستین مرکز در شهر دورهام بود. در شهر آلبوگ دانمارک نیز چنین مرکزی وجود دارد و انرژی تولیدی از این مسیر را به روستاهای اطراف می‌فروشد. پروژه دیگری نیز در شهر ردیچ بریتانیا در حال اجراست که با حرارت تولیدشده از جسد مردگان، آب استخر شنای مجاور گرم می‌شود.

سخن پایانی

یکی از بزرگ‌ترین موانع پیش‌روی توسعه سریع انرژی تجدیدپذیر به‌ویژه در کشور‌های در حال توسعه، تامین سرمایه است. باوجود اینکه در سال‌های اخیر علاقه سرمایه‌گذاران به این بخش افزایش یافته است،اما برای رسیدن به اهداف تعیین‌شده در موافقت‌نامه پاریس، افزایش قابل‌توجه سرمایه برای توسعه نفوذ برق و گسترش استفاده از انرژی سبز ضروری است. پیش‌بینی می‌شود اقتصاد‌های در حال توسعه جهان جز چین در دهه آتی، بیشترین نقش را در افزایش آلایندگی داشته باشند. طبق اعلام آژانس بین‌المللی انرژی، بانک جهانی و مجمع جهانی اقتصاد، سال گذشته در این کشور‌ها ۱۵۰میلیارد دلار در این بخش سرمایه گذاری جدید انجام گرفت که نسبت به سال قبل از آن، ۸ درصد کاهش یافت.