آیا تامین صددرصدی انرژی از انرژی‌های تجدیدپذیر امکان پذیر است؟

فرادید| برای کاهش تأثیرات جهانی تغییرات آب و هوایی، ما باید انتشار کربن را به طرز چشمگیری کاهش دهیم و یا حتی از انتشار کامل آنرا متوقف سازیم. بسیاری از کشور‌ها نیاز به جایگزینی سوخت‌های فسیلی با انرژی‌های تجدیدپذیر یا "سبز" را در اولویت قرار داده‌اند.

در حالی که اکثر ما در خانه‌هایی هستیم که بیشتر انرژی آن‌ها از سوخت‌های فسیلی تأمین می‌شوذ، آیا این امکان وجود دارد که روزی تنها منبع تامین انرژی خانه‌هایمان فقط و فقط از منابع انرژی تجدیدپذیر باشد؟

ما از ۲۲ متخصص انرژی‌های تجدیدپذیر و سیستم‌های انرژی سوال کردیم که "آیا جایگزینی ۱۰۰ درصدی انرژی‌های تجدید پذیر برای یک کشور عملی است؟ " ۱۵ نفر از این متخصصین جواب این سوال را دادند که به بررسی آن‌ها خواهیم پرداخت.

انرژی تجدید پذیر چیست؟

انرژی تجدید پذیر انرژی است که از منابعی به دست می‌آید که به سرعت دوباره جایگزین می‌شوند. این نوع انرژی از سوخت‌های فسیلی مانند نفت و زغال سنگ، جداست، زیرا به وجود آمدن آن‌ها میلیون‌ها سال به طول می‌انجامد. همچنین جزو انرژی هسته‌ای نیز نیستند، زیرا در آن از اورانیوم استفاده می‌شود که قابل تجدید نیست.

انواع منابع انرژی باقی مانده عبارتند از: زمین گرمایی، خورشیدی، آبی، بادی، جزر و مد و زیست توده. بیشتر این نوع منابع انرژی به انرژی خورشیدی متکی هستند، در حالی که جزر و مد به نیروی جاذبه ماه متکی است. این نوع منابع انرژی "تجدید پذیر" تلقی می‌شوند، زیرا در آینده نزدیک تمام نمی‌شوند.

پروفسور شیائو یو وو، متخصص سیستم‌های انرژی از دانشگاه ام‌آی‌تی می‌گوید، "زمین ۲۳ هزار ترا_وات انرژی خورشیدی دریافت می‌کند، در حالی که مصرف جهانی انرژی فقط ۱۶ ترا_وات است؛ بنابراین ۱۰۰ درصدِ انرژی مورد نیاز کل زمین را از انرژی تجدید پذیر خورشیدی تأمین کرد، حتی اگر فقط ۰.۰۷ درصد از انرژی خورشید را بتوانیم را استخراج کنیم "

چگونه می‌توان فهمید که تأمین صددرصدیِ انرژی تجدید پذیر امکان پذیر است؟

در سال ۲۰۱۷، مارک جاکوبسون و همکارانش از دانشگاه استنفورد مقاله علمی منتشر کردند که در آن نقشه راه ۱۳۹ کشور برای انتقال به تامین صددرصد انرژی مورد نیازشان از انرژی‌های تجدیدپذیر ترسیم شده بود.

پروفسور ژاکوبسون، متخصص انرژی‌های تجدیدپذیر و اقلیم شناسی، توصیف می‌کند که چگونه این مقاله، همراه با بسیاری از پژوهش‌های دیگر که توسط ۸۵ نویسنده و ۳۵ منتقد در طی ۳۰ مطالعه به انجام رسیده است، نشان می‌دهد که صددرصد انرژی مورد نیازمان را میتوانیم از انرژی‌های تجدیدپذیر تأمین کنیم.

چنین مطالعاتی بر اساس مدل‌هایی است که سناریو‌های آینده را پیش بینی می‌کنند و سیستم‌های مختلف انرژی را آزمایش می‌کنند تا ببینند آیا قادر به تأمین نیاز‌های حوزه انرژی هستند یا خیر. همانند هر نوع مدل سازی دیگری، تخمین صحیح همه پارامتر‌ها نیز می‌تواند چالش برانگیز باشد.

دکتر مارک دلوچی، متخصص سیستم‌های انرژی و اقتصاد از دانشگاه کالیفرنیا، برخی از این پیچیدگی‌ها را برشمره است؛ "مسئله امکان سنجی به چند نوع مسئله اساسی خلاصه می‌شود: اینکه چگونه رفتار طرف تقاضا را در مواجهه با سیستم‌های مختلف انرژی کاملاً متفاوت مدلسازی می‌کنیم؛ چگونه هزینه‌ها و عملکرد فناوری‌های انرژی موجود یا آینده نزدیک را کمّی می‌کنیم و چگونه تأثیراتی را که به راحتی به دلار تعیین نمی‌شوند کنترل کنیم (به عنوان مثال، خطرات ناشی از انرژی هسته ای). "

به دلیل دشوار بودن پیش بینی اینکه چه سیستم‌های انرژی در آینده امکان پذیر خواهد بود، بین دانشمندان این بحث وجود دارد که آیا ممکن است علاوه بر انرژی‌های تجدیدپذیر، از برخی از سوخت‌های فسیلی استفاده شود یا خیر.

چالش و مشکلات پیشرو برای تأمین صددرصدی انرژی، از انرژی‌های تجدید پذیر کدامند؟

پروفسور شیائو یو وو، چند نمونه از مناطقی که تامین انرژی آنها، صددرصد از انرژی‌های تجدیدپذیر است را مشخص کرده است. او می‌گوید "دو سال پیش، اخباری در مورد بزرگترین ایالت اتریش که ۱۰۰ درصد برق خود را از انرژی‌های تجدید پذیر تأمین می‌کند، منتشر شد. همچنین، برای یک روز خاص در برخی از کشور‌های دیگر در اروپا، انرژی تجدید پذیر بیش از حد مورد نیازِ آن کشور‌ها تولید شده است. " با این حال، برخی از افراد نگرانند که آیا می‌توانیم برای تقاضای مداوم خود به انرژی‌های تجدیدپذیر اعتماد کنیم یا خیر.

دکتر اوژن پرستون، متخصص انرژی‌های تجدیدپذیر از موسسه مهندسان برق و الکترونیک در ایالات متحده می‌گوید: "هر چند وقت یک بار، در تولید انرژی‌های تجدید پذیر کمبود انرژی مشاهده می‌کنید. این به این دلیل است مدت زمان تولید انرژی بادی و خورشیدی کم است. اگر شما فقط یک روز از تولید انرژی‌های تجدیدپذیر را از دست بدهید، ناچارید که دوبارع ژنراتور‌های گازی را فعال کنید تا تقاضای انرژی را پاسخ دهید. " این مسئله باید توسط راه حل‌های ذخیره انرژی رفع شود. همچنین موانع غیر فنی در قبال تامین صددرصدی انرژی تجدیدپذیر وجود دارد.

پروفسور لورنس دلینا، متخصص انرژی‌های تجدیدپذیر از دانشگاه بوستون می‌گوید: "امکان پذیر بودن از چه نظر؟ امکان پذیری از نظر فناوری دکتر جاکوبسن و دلوچی و سایر متخصصین دانشگاه استنفورد می‌گویند؟ بله، امکان پذیر است. اما برای امکان پذیری از لحاظ سیاست‌های مربوطه، تأمین مالی و نهاد‌های گرداننده، احتمال کمتری وجود دارد، مگر اینکه سیستم‌های حاکم سیاسی و اقتصادی حکومت‌ها دچار مشکل‌های جدی در این زمینه شوند. "

با وجود برخی اختلاف نظرها، اکثر کارشناسان و متخصصین بر این موضوع اتفاق نظر دارند که تامین ۱۰۰ درصدی انرژی مورد نیاز کشور‌های حهان، از انرژی‌های تجدیدپذیر، شدنی است. همه کارشناسان عقیده دارند که تغییر مسیر بزرگ در مصرف سوخت‌های فسیلی نه تنها عملی است بلکه برای کند کردن اثرات تغییرات آب و هوایی، ضروری است.

منبع: ScienceAlert