بررسی لزوم استفاده از انرژی‌های نو در راستای حفاظت از محیط‌زیست

در دهه‌های اخیر فعالیتهایی در سطح جهان صورت گرفته است تا با پدیده‌ای که از آن به عنوان «تغییر اقلیم زمین» یاد می‌شود، برخوردی مناسب صورت گیرد تا از پیامدهای ناگوار آن جلوگیری شود در راستای این فعالیتها می‌توان به پذیرش اسنادی چون قطعنامه‌های مجمع عمومی سازمان ملل متحد در زمینه حمایت از اقلیم زمین، اعلامیه‌های سازمان ملل متحد راجع ‌به محیط‌زیست بشر (استکهلم ۱۹۷۲) و راجع‌به محیط‌زیست و توسعه (ریودوژانیرو ۱۹۹۲)، کنوانسیونها و پروتکلهای جهانی نظیر کنوانسیون وین ۱۹۸۵ برای حمایت از لایه ازن و پروتکل مونترال (و اصلاحیه‌های مربوطه به آن)،‌کنوانسیون ساختاری ملل متحد در خصوص تغییرات اقلیم و پروتکل ۱۹۹۷ آن، و نیز اسناد جهانی دیگر نظیر دستور کار ۲۱۱۵ (به ویژه فصل ۹ آن در زمینه حمایت از اتمسفر) اشاره کرد.
در چنین راستایی نقش شرکتهای برق که یکی از ارکان اصلی تولید انرژی در کشورها و جهان بوده و امر سیاست‌گذاری در میزان و نحوه تولید انرژی برق و فرهنگ‌سازی لازم در زمینه مصرف انرژی را بر عهده دارند و همچنین سهم و مقدار تاثیرات آنها بر تغییر اقلیم زمین و محیط زیست بالاخص تولید گازهای گلخانه‌ای و اثرات نامطلوب زیست‌محیطی مورد بررسی قرار گیرد و جهت کاهش این اثرات راه‌حل‌های صحیح و راهکارهای مناسب مورد توجه قرار گرفته و در دستور کار شرکتهای برق قرار گیرد ودر این میان جایگاه شرکتهای توزیع و میزان تاثیر آنها مورد بررسی کارشناسی و ارزیابی واقع شود.
به هر حال در ابتدای بررسی موضوع این مقاله باید توضیحات لازم در زمینه پدیده‌هایی که در اثر تولید انرژی برق موجب تغییر احتمالی اقلیم کره‌زمین می‌شوند و اثرات نامطلوب زیست‌محیطی را بوجود می‌آورند (به ویژه اثر گلخانه‌ای ناپدار) ارایه شوند و تولید ومصرف انرژی و تاثیر آن بر چنین فرایندی مورد اشاره قرار گیرد.
الف) پدیده اثر گلخانه‌ای و عوامل موثر بر آن
پدیده (اثر گلخانه‌ای) یکی از فرآنیدهای طبیعی است که بر اثر آن ادامه حیات در کره زمین امکان‌پذیر شده است. این فرآیند از آن جهت پدیده اثر گلخانه‌ای نامیده شده است که بر اساس اصل فیزیکی یکسان و مشابهی با آنچه در یک گلخانه شیشه‌ای رخ می‌دهد، عمل می‌کند.
در یک گلخانه شیشه‌ای حفاظت شیشه‌ای اجازه ورود نور خورشید به گلخانه را می‌دهد و سپس انرژی گرمایی آن در داخل گلخانه نگه می‌دارد.
در طبیعت نیز این فرآیند به دلیل وجود گازهای گلخانه‌ای ناشی از واکنش‌های طبیعی رخ می‌دهد. هنگامی که نور خورشید بصورت اشعه‌های مرئی و ماورا‌ء بنفش به لایه‌های اتمسفر می‌رسد لایه اوزن مانع عبور اشعه‌های ماوراء بنفش شده و اشعه‌های مرئی پس از عبور از آن و برخورد با سطح زمین بصورت اشعه‌های مادون قرمز به اتمسفر برمی‌گردند وتوسط گازهای گلخانه‌ای جذب شده و گرمای اتمسفر راافزایش می‌دهند.
این پدیده به‌عنوان یک تاثیر مثبت باعث حفظ تعادل زیست‌محیطی است اما مشکل از آنجایی آغاز شد که با صنعتی شدن کشورها و نیز رشد بی‌رویه جمعیت جهان که منجر به استفاده بیشتر از سوختهای فسیلی در بخش‌های انرژی،‌صنعت و حمل و نقل و همچنین جنگل‌زدایی به علت استفاده بی‌رویه و نادرست از جنگلها و بکارگیری زمینهای وسیع برای تولید محصولات کشاورزی شد که در نتیجه باعث افزایش تولید دی‌اکسید کربن ناشی از بکارگیری سوختهای فسیلی (ذغال، گاز و نفت) و عدم جذب دی‌اکسید کربن تولید شده و به علت تخریب جنگلها که منابع غنی جذب دی‌اکسید کربن و کاهش‌دهنده این گاز در اتمسفر است.
و همچنین کاهش فضای سبز از طریق قطع درختان برای گسترش زمینهای کشاورزی و دیگر کاربردها که در نهایت موجب ازدیاد میزان گازهای گلخانه‌ای در کره زمین شده است. لازم به ذکر است که تخریب لایه ازن واقع در اتمسفر زمین توسط مواد شیمیایی ساخت بشر مانند کلروفلوئورو کربن‌ها دارای اثر مستقیم بر افزایش اثر گلخانه‌ای است که این مواد با لایه اوزن واکنش نشان داده و این لایه را دچار آسیب می‌کنند.
گازهای گلخانه‌ای به طور عمده به دو دسته تقسیم می‌شوند:
▪ گازهای گلخانه‌ای طبیعی که در فرآیندهای طبیعی مانند بخار آب، دی‌اکسید کربن، متان و اکسید‌های نیتروژن وارد اتمسفر زمین می‌شوند.
▪ گازهای گلخانه‌ای ناشی از فعالیتهای بشری که در طبیعت وجود نداشته‌اند و از زمان صنعتی شدن کشورها به تدریج تولید و وارد اتمسفر شده‌اند که از جمله می‌‌توان به گازهای شیمیایی و صنعتی مانند کلروفلوئورو کربن‌ها (عبارتند از شش گاز: ۱ـ دی‌اکسید کربن (CO۲) ۲- متان (CH۴) ۳- اکسید نیتروژن (N۲O) ۴- هگزافلوئورید (HFCS) ۵- پروفلوئوروکربن (PFCS) ۶- سولفور هگزافلوئورید (SF۶) اشاره کرد که در پروتکل کیوتو (۱۱ دسامبر ۱۹۹۷) مطرح شد و مورد تایید قرار گرفت.
با افزایش گازهای گلخانه‌ای تولیدی توسط بشر آن تعادل ظریف که در تولید گازهای گلخانه‌ای طبیعی وجود داشت بر هم می‌خورد و می‌‌تواند آثار منفی‌ای را از جمله موجب نگه‌داشتن گرمای بیشتری در اتمسفر و در نتیجه گرم شدن کره زمین و تغییر اقلیم کره زمین و وقوع تغییرات نامطلوب زیست‌محیطی می شوند. تخمین زده می‌شود که دمای متوسط زمین از سال ۱۸۸۰ تاکنون در حدود ۵/۰ تا ۶/۰ درجه سانتیگراد به دلیل خروج گازهای گلخانه‌ای ناشی از فعالیتهای بشر افزایش یافته است و برآورد می‌شود که اگر روند گرم شدن زمین ادامه یابد و تا سال ۲۱۰۰ سطح دریاها در حدود ۶/۰ متر بالا خواهد آمد.
ب) اثار نامطلوب پدیده اثر گلخانه‌ای و نظام‌های حقوقی جهانی
از جمله عوارض ناشی از افزایش دمای کره زمین عبارتند از:
▪ از بین رفتن بسیار از اکوسیستم‌ها و گونه‌های طبیعی همانند از بین رفتن مرجانها و تخریب صخره‌های مرجانی دریاها.
▪ افزایش تناوب و شدت بروز طوفانها، گردابها، سیل‌ها و نیز قحطی‌های ناشی از خشکسالی که متاسفانه در سالهای اخیر شاهد بروز و پیدایش آنها درنقاط مختلف جهان هستیم.
▪ آب شدن یخ‌های قطبی و کوه‌های یخ
▪ افزایش تناوب آتش‌سوزی‌های جنگلی
▪ گسترش بیماریها در مناطق گرمسیری به دلیل ازدیاد حشرات
▪ کاهش منابع آبی در برخی مناطق خشک
باید توجه داشت که موضوع گرم شدن کره زمین و تغییر اقلیمی ناشی ازاثر گلخانه‌ای اضافی یک مشکل جهانی است و راه‌حلهای آن نیز باید جهانی بوده و همه کشورهای جهان باید در جهت مبارزه با چنین مشکلی کوشش کنند اگرچه کشورهای توسعه یافته و صنعتی نقش اصلی را در ایجاد و پیدایش این مشکل وگرم شدن زمین و تغییرات نامطلوب زیست‌محیطی به دلیل دستیابی به استانداردهای بالاتر زندگی با استفاده گسترده از سوختهای فسیلی در طول چند قرن اخیر را داشته‌اند اما به هر حال باید توجه داشت که برای حل این گونه مسایل زیست‌محیطی لازم به مشارکت همه کشورهای جهان، چه توسعه یافته و چه در حال توسعه است.
هر چندنقش این کشورها در حل مشکلات یکسان نیست، چنین اشتراک مساعی یک ضرورت برای حفظ محیط زیست مشترک است.
در حال حاضر در ماده یک کنوانسیون ساختاری سازمان ملل متحد درخصوص تغییرات اقلیمی جهت کنترل و کاهش تولیدگازهای گلخانه‌ای اضافی تعهدات کلی (از جمله اقداماتی از قبیل همکاریهای علمی و فنی و انتقال دانش و تکنولوژی و آموزش و آگاهی دادن به جامعه در جهت راههای جلوگیری از تغییر اقلیم کره زمین و کاهش گازهای گلخانه‌ای) را بر دوش همه کشورهای جهان چه توسعه یافته و چه در حال توسعه گذارده است و در ماده دو آن تعهدات خاصی را برای کشورها توسعه یافته یا کشورهای در حال پیشرفت اقتصادی در نظر گرفته است و در سومین کنفرانسی که در کیوتو (ژاپن) تشکیل شد مقرر شد ۳۸ کشور جهان بعلاوه جامعه اروپا میزان تولید گازهای گلخانه‌ای را در فاصله سالهای ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۲ به میزان ۵ درصد زیر سطح تولید آنها در سال ۱۹۹۰ برسانند.
در ضمن کاهش تولید این گازها از سوی کشورهای در حال توسعه به صورت اختیاری انجام خواهد شد. در هر حال این موضوع که جامعه جهانی به یک سند حقوقی الزام‌آور در زمینه کاهش قابل توجه گازهای گلخانه‌ای در کیوتو دست یافت یک موفقیت ارزشمند محسوب می‌شود.
نکته‌ای که باید در استفاده از طبیعت و منابع آن و توسعه انرژی به آن توجه لازم داشت آن است که در عمل به گونه‌ای این امر اجرا شود که به طور منصفانه نیازهای توسعه و نیازهای زیست‌محیطی نسل‌های حاضر و آینده تامین شوند و حمایت از محیط‌زیست یک جزء جدایی‌ناپذیر فرآیند توسعه را تشکیل می‌دهد و نمی‌تواند به طور مجزا در نظر گرفته شود. (اصل ۳ اعلامیه ۱۹۹۲ ریودوژانیرو)
این اصول به خوبی نشان می‌دهد که در امر توسعه دو جنبه مهم و اساسی حمایت از محیط‌زیست و توسعه اقتصادی لازم و ملزوم یکدیگرند به این ترتیب که اگر توسعه اقتصادی بدون رعایت اصول حفاظت از محیط‌زیست صورت گیرد توسعه پایدار نخواهد بود. در ارتباط با موضوع تولید و مصرف که از جمله شامل تولید و مصرف انرژیهای گوناگون مانند انرژی الکتریکی می‌شود اصل ۸ اعلامیه ۱۹۹۲ ریو نیز چنین بیان می‌کند: «برای دستیابی به توسعه پایدار و کیفیت بالاتر زندگی برای همه مردم،‌دولتها باید الگوهای ناپایدار تولید و مصرف را حذف کرده و یا کاهش دهند و سیاست‌های جمعیتی مقتضی را طرح ریزی کنند.»
در راستای تولید و مصرف انرژی،‌باید به گونه‌ای عمل کرد که تا حد امکان از مصرف سوختهای فسیلی که متاسفانه عمده منابع مورد مصرف جهت تولید انرژی (در کشور ما به دلیل دارا بودن این منابع عظیم و گرانبهای خداوندی) است جلوگیری کرد در نتیجه باعث کاهش اثر گلخانه‌ای اضافی که منجر به اثرات نامطلوب محیط‌زیست می‌شود و همچنین جلوگیری از هدر رفتن و نیز عدم استفاده مفید از آن می‌شود. و راهکار مناسب در نیل به این هدف استفاده از انرژی‌های نو که منطبق بامحیط‌زیست (انرژی‌های پاک) است به جای سوختهای فسیلی است.

ج) انرژی‌های نو
از جمله انرژی‌های پاک می‌توان به انرژی آب برای به حرکت درآوردن توربین‌های نیروگا‌ه‌های آبی و انرژی باد جهت توربین‌های ژنراتورهای بادی که نمونه‌هایی از آن در کشورمان راه‌اندازی و به بهره‌برداری رسیده است و همچنین انرژی خورشیدی که امروزه جزء یکی از انرژی‌های ارزان و سهل‌الوصول در جهان مطرح است اشاره کرد. به کارگیری انرژی‌های مزبور فوائد گوناگونی را به همراه دارد که علاوه بر حفاظت از محیط‌زیست موجب اشتغال‌زایی و کسب درآمد و صرفه‌جوییهای کلان اقتصادی نیز می‌شوند. به ویژه آنکه این انرژی‌ها از طبیعت سرچشمه گرفته و رایگان بوده و هرگز پایان نمی‌پذیرند. از جمله انرژیهای پاک دیگری که این روزها زیاد از آن سخن به میان می‌آید و کشورهای دارای آن در پی گسترش آن و کشورهایی که فاقد آن هستند به دنبال دستیابی به این انرژی هستند انرژی هسته‌ای است که استفاده از آن موجب خروج گازهای گلخانه‌ای به اتمسفر نمی‌شود.
اکنون مناسب است که به موضوع استفاده از انرژی خورشیدی درعمل پرداخت. انرژی خورشیدی به عنوان انرژی طبیعی و پاک می‌تواند نقش موثری رادر تامین انرژی ضروری جهان داشته باشد. بدون آنکه اثرات زیان‌آوری را برای محیط‌زیست به بار آورد. به ویژه درنواحی غیرشهری می‌توان با استفاده از انرژی خورشیدی برق لازم را با هزینه قابل قبولی تامین کرد. و به این صورت از انرژی خورشیدی برای بهبود بخشیدن شرایط زندگی بسیاری از مردم فقیر جهان (به ویژه در کشورهای در حال توسعه) بهره برد. خوشبختانه تکنولوژی استفاده از انرژی خورشیدی در حال حاضر دردسترس و در حال گسترش نیز هست. استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان منبعی فناناپذیر و کاربرد آن در سیستم‌های فتوولتائیکی برای تبدیل به انرژی الکتریکی کاملاً‌فراگیر شده و شرکتها و موسسات متعددی در کشورهای مختلف اقدام به ساخت و نصب این سیستم‌ها کرده‌اند ودر حال حاضر نیز تلاش درحهت بهینه سازی این سیستمها همچنان ادامه دارد. از جمله می‌توان به عنوان نمونه‌ به شرکت آب و برق لوس آنجلس درآمریکا (LADWP) اشاره کرد که در این راستا برنامه‌ای را برای نصب سیستم‌های فتوولتاییکی در ساختمانهای این شهر تدوین و اجرا کرده است که بر مبنای آن تا سال ۲۰۱۰ میلادی تعداد یکصد هزار (۱۰۰۰۰۰) دستگاه از این نوع بر سقف ساختمانهای مسکونی و تجاری شهر نصب خواهند شد.
دستگاههای مذکور همگی متصل به شبکه سراسری برق خواهند بود تا به هنگام شب یا مواقعی که برق تولیدی ساختمانی کمتر از مقدار نیاز آن باشد، انرژی اضافی به شبکه انتقال یابد. همچنین شرکت TVA در ایالت تنسی آمریکا نیز اقدام به استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع «انرژی سبز» کرده است. این شرکت برای نمایش تولیدبرق خورشیدی و به منظور تشویق مشترکان خود به استفاده از آن، دو سایت انرژی خورشیدی، یکی در موزه علوم کامبرلند و دیگری در یک گردشگاه توریستی در دالیورد دایر کرده است. در ژاپن نیز تحقیق در زمینه کاربرد عملی سیستم برق با استفاده از پنل‌های فتوولتائیک بصورت متصل در شبکه براکیناوا نیز ادامه دارد. این تحقیقات شامل بررسی ویژگی‌های عملکرد سیستم و تاثیر باتری‌ها بر شبکه و همینطور راندمان و تداوم برق‌رسانی شبکه است. در میاکو، مصرف برق به هنگام شب تقریباً با پیک روز برابر است. بنابراین از انرژی خورشیدی برای تامین بخشی ازنیاز برق روزانه بطور مستقیم و برق شبانه از طریق باطری ها استفاده می‌شود. در حدود ۰۰۰/۲۰۰ سیستم سلولهای خورشیدی در جهان نصب شده‌اند. از جمله کشورهای در حال توسعه مانند مکزیک (۳۷۰۰۰ سیستم)، کنیا(۲۰۰۰۰ سیستم)، اندونزی (۱۶۰۰۰ سیستم)، چین (۱۵۰۰۰ سیستم)، سریلانکا (۴۵۰۰ سیستم)،‌جمهوری دومنیک (۴۵۰۰ سیستم) و برزیل (۱۰۰ سیستم).

نتیجه‌گیری
در راستای رسیدن به محیط‌زیست سالم و عاری از هر گونه آلودگی محیط‌ و جلوگیری از تغییر اقلیم نیاز به انجام اقداماتی موثر و دو چندان در بخش تولید انرژی که امروزه با استفاده از سوختهای فسیلی که سهم عمده‌ای از منابع مورد استفاده درتولید را به خود اختصاص داده است نیز هست. همانگونه که در این مقاله شرح داده شد مسائل زیست‌محیطی ابعاد جهانی دارند و چنین موضوعی ایجاب کرده است که دولتهای جهان با یکدیگر همکاری کرده تا از جمله برای جلوگیری از اثرات نامطلوب اقلیمی ناشی از فعالیتهای صنعتی و توسعه‌ای اقدام جدی بعمل آورند. در همین راستا نیز معاهدات بین‌المللی تنظیم شده تا با ایجاد تعهدات و الزامات حقوقی از اثرات نامطلوب گازهای گلخانه‌ای ناشی از این فعالیتها جلوگیری به عمل آید. روشن است که چنین اقداماتی نمی‌تواند به برخی کشورها محدود شود وبایدشامل همه کشورهای جهان شود. اگر چه میزان مسوولیت کشورها به میزان نقش آنها در ایجاد مشکلات زیست‌محیطی وتغییرات نامطلوب اقلیمی متفاوت است، برطرف کردن این مشکلات نیازمند همکاری همه‌جانبه دولتهای جهان است. در این راستا صرف ملزم کردن دولتها از نظر حقوقی برای رعایت میزان نیست، بلکه اقدامات آموزشی فراگیری در سطح کشورهای جهان در زمینه علل گرم شدن زمین و تغییرات نامطلوب اقلیمی به اجرا درآید و افراد جامعه به انجام کارهایی چون مصرف انرژی کمتر، به کارگیری وسایل با مصرف انرژی کم و راندمان بالا و نیز استفاده از خودروهای خورشیدی ترویج وتشویق شوند. در ضمن دولتها باید بازده مصرف انرژی را در کارخانه‌ها و مراکز صنعتی بالا برده، دستگاههایی با مصرف انرژی پایین و یا با استفاده از انرژی‌های پاک برای حمل و نقل عمومی به کار برند و برنامه‌‌های اساسی را برای جایگزینی منابع انرژی پاک تجدید شونده به جای سوخت‌های فسیلی به اجرا بگذارند.
در این راستا کمیته ملی انرژی در ایران می‌تواند نقش موثری را در دادن آگاهی به جامعه وارایه طرح‌های استفاده از انرژی‌های پاک ایفا کند. دولت ایران به عنوان یک عضو جامعه بین‌المللی و نیز عضو کنوانسیون ساختاری سازمان ملل متحد که در جایگاه هجدهمین کشور تولید‌کننده گازهای گلخانه‌ای قرار دارد و به پروتکل کیوتو نیز پیوسته است و به تصویب مجلس شورای اسلامی و شورای نگهبان رسانده است باید برنامه‌های تولید و مصرف انرژی را بر اساس الگوهای هماهنگ با محیط‌زیست در بخش انرژی تنظیم کرده و جایگزینی انرژی نو را در دستور کار شرکتهای برق بالاخص شرکتهای توزیع قرار داده و به اجرا درآورند و در جهت فرهنگ‌سازی و ایجاد بستر فرهنگی مناسب و ترویج و تشویق به استفاده از انرژی‌های نو همانند دیگر کشورهای جهان گام‌های اساسی و محکم برداشته که مطمئناً نتایج مورد قبول و قابل توجهی را در برخواهد داشت.
فراموش نکنیم که هرکدام از ما نیز جزء لاینفک و جدایی‌ناپذیر محیط اطراف خود هستیم و بدون وجود آن حضورمان در عرصه حیات ناممکن خواهد بود.

مهندس علی‌ باقری- مهندس حمید‌رضا آقایی

منبع : ماهنامه صنعت برق