گذار شهرها به انرژی‌های پاک برای دستیابی به آینده‌ای پایدار
شهرها و ساکنان آن‌ها با اولویت دادن به انرژی سبز و پاک، در حال تلاش برای کاهش اثرات کربنی خود هستند و هم‌زمان تاب‌آوری و استقلال انرژی خود را نیز افزایش می‌دهند. این موضوع در سال‌های اخیر به‌دلیل چشم‌انداز ژئوپلیتیکی پیچیده و چالش‌هایی که به بازار انرژی اضافه می‌کند، اهمیت بیشتری پیدا کرده است.
Admin1
مفاهیم انرژی پاک، انرژی سبز، انرژی بدون انتشار، انرژی پایدار یا انرژی تجدیدپذیر، نقاط مشترکی دارند، اما یکسان نیستند. مفهوم انرژی پاک نخستین بار در اواخر دهه ۱۹۶۰ مطرح شد تا در مقابل انرژی آلوده حاصل از سوختن سوخت‌های فسیلی و انرژی هسته‌ای قرار بگیرد؛ این مفهوم در زمینه بهینه‌سازی تکنولوژیکی مطرح می‌شود و با انرژی‌های جایگزین مرتبط است.
اگرچه این اصطلاح القا می‌کند که هیچ آلودگی مستقیم یا انتشار گازهای گلخانه‌ای هنگام تولید و مصرف این نوع انرژی وجود ندارد، اما واقعیت این است که همه انرژی‌های پاک، سبز و تجدیدپذیر به نوعی بر محیط زیست تأثیر دارند، به‌عنوان مثال، انرژی بادی و جزرومدی بر حیات وحش تأثیر می‌گذارند. انرژی پاک به‌طور معمول با تأثیر کم مرتبط است، اما هنوز به اندازه انرژی سبز یا انرژی تجدیدپذیر، به‌صورت واضح مشخص نشده است.
انرژی سبز مفهوم حقوقی تعریف‌شده‌ای است که در بعضی مناطق همچون اروپا، انرژی هسته‌ای را نیز در بر می‌گیرد، با وجود اینکه این نوع انرژی تجدیدپذیر نیست. انرژی تجدیدپذیر به منابع تقریباً نامحدود اشاره دارد، اما به منابع طبیعی محدود نمی‌شود. برای مثال، بیوگاز یک منبع انرژی تجدیدپذیر است اما انرژی پاک محسوب نمی‌شود، چرا که فرایند تولید آن با انتشار دی‌اکسیدکربن همراه است.
تعریف انرژی پاک در سازمان‌ها و کشورهای مختلف یکسان نیست، به‌عنوان مثال دولت ایالات متحده آمریکا، انرژی هسته‌ای و بیوگاز را در گروه انرژی‌های پاک قرار می‌دهد، اما سازمان محیط زیست این کشور آن‌ها را از این طبقه‌بندی خارج می‌کند. در چین، مفهوم انرژی پاک با انرژی کم‌کربن هم‌پوشانی دارد. سازمان ملل متحد بیشتر مواقع برچسب‌های انرژی تجدیدپذیر و پاک خود را تغییر می‌دهد، در حالی که سازمان بین‌المللی انرژی اشاره می‌کند که انرژی پاک به معنای «بدون انتشار» است.
انواع مختلف انرژی پاک
اگرچه بین معیارهای مختلف انرژی پاک تناقضاتی وجود دارد، اما می‌توان طبقه‌بندی روشنی از آن‌ها ایجاد کرد که بسیار شبیه به فهرست انرژی‌های تجدیدپذیر است. منابع انرژی بادی، خورشیدی و برق‌آبی با توجه به محبوبیت و نیاز به سرمایه‌گذاری بیشتر عمومی و خصوصی، مهم‌ترین انواع انرژی پاک به‌شمار می‌آیند و پتانسیل آن را نشان می‌دهند.
انرژی باد که توربین‌ها را به حرکت درمی‌آورد و انرژی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل می‌کند، در حال حاضر منبع اصلی انرژی تجدیدپذیر در اتحادیه اروپا به‌شمار می‌رود. علاوه‌بر نیروگاه‌های بادی در خشکی‌ها، نیروگاه‌های بادی دریایی نیز در مناطق دریایی عمیق در حال توسعه هستند.
انرژی خورشیدی یکی منابع انرژی پاک است که سریع‌ترین رشد را در سراسر جهان داشته و به‌دلیل سرمایه‌گذاری‌های قابل‌توجه و توسعه زیرساخت‌ها در کشورهایی همچون چین شکوفا شده است. این نوع انرژی به‌دلیل مقیاس‌پذیری و سهولت اجرا، برای مصارف خانگی نیز جذاب است.
نیروگاه‌های برق‌آبی از جمله اولین تأمین‌کننده‌های انرژی در تأمین برق بودند که دوباره مورد توجه قرار گرفته‌اند، زیرا رودخانه‌ها، برخلاف سوخت‌های فسیلی، محدود نیستند، با این حال، این روش به‌دلیل تأثیر منفی سدها بر اکوسیستم‌های آبی مورد انتقاد قرار گرفته است.
از جمله سایر منابع انرژی پاک می‌توان به هیدروژن سبز، سوختی که بدون اثرات کربنی تولید می‌شود؛ انرژی زمین‌گرمایی که از گرمای هسته زمین استفاده می‌کند و انرژی جزرومدی که از نیروی جزرومدها برای تولید برق استفاده می‌کند، اشاره کرد. انرژی‌های زیستی که از مواد آلی در راستای اصول اقتصاد دایره‌ای استفاده می‌کند نیز در این گروه قرار می‌گیرند.
این منابع انرژی پاک، عاری از آلودگی کربنی هستند و به‌عنوان جایگزینی مناسب برای سوخت‌های فسیلی مورد استفاده قرار می‌گیرند، برای مثال، واکنش هیدروژن تولیدشده در باتری‌های ویژه با اکسیژن، الکتریسیته تولید می‌کند و تنها انتشار آن بخار آب در جو است. الکتریسیته تولیدشده در یک باتری ذخیره می‌شود و برای موتورهای الکتریکی خودرو استفاده می‌شود، به این ترتیب هیدروژن به‌عنوان یک انرژی بدون آلایندگی شناخته می‌شود. توسعه و استفاده از انواع انرژی پاک، نقش مهمی در دستیابی به اهداف توسعه پایدار و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ایفا می‌کند.
پاک به معنی بدون تأثیر نیست
همه انواع انرژی، صرف‌نظر از منبع آن‌ها، نوعی تأثیر مستقیم یا پراکنده بر محیط زیست دارند. انرژی‌های بادی و خورشیدی انرژی‌های تجدیدپذیر پاک هستند، به این معنا که در فرایند تولید آن‌ها دی‌اکسید کربن منتشر نمی‌شود. این انرژی‌ها در بسیاری از مناطق به‌عنوان انرژی سبز محسوب می‌شوند، با این حال، این منابع انرژی تأثیر محلی دارند و فرایند تولید آن‌ها زباله الکترونیکی ایجاد می‌کند.
اگرچه این تأثیرات محلی در مقایسه با تأثیرات منابع حاصل از سوخت‌های فسیلی بسیار کمتر است، اما نباید به‌عنوان بهانه‌ای برای استفاده از منابع دوست‌دارتر محیط زیست استفاده شود. مطالعات بسیاری وجود دارد که نشان می‌دهد مزایای جانبی حاصل از توسعه و استفاده از این انرژی‌های تجدیدپذیر، می‌تواند اثر زیست‌محیطی آن‌ها را جبران کند و در نتیجه آن‌ها را در گروه انرژی‌های پاک قرار دهد، برای مثال ترکیب پنل‌های خورشیدی و گیاهان روی بام ساختمان‌ها به کاهش اثر جزیره گرمایی شهری کمک می‌کند.
آثار مثبت استفاده از انرژی پاک
سازمان بین‌المللی انرژی در گزارش‌های منظم خود اشاره می‌کند که به‌کارگیری تکنولوژی‌های انرژی کم‌کربن (LCE) در گذار به سمت انرژی پاک ضروری است و تلاش‌های بیشتری برای کربن‌زدایی باید انجام شود. این سازمان در راهنمای جامع و پیچیده تکنولوژی انرژی پاک، به چندین تکنولوژی مرتبط با کربن‌زدایی اشاره می‌کند و مواردی نظیر استفاده از هیدروژن به‌عنوان ذخیره‌سازی(باتری‌ها)، استفاده از پمپ‌های گرمایی برای سیستم‌های کنترل دما و حرارت غیرفعال، الکتریکی‌سازی سریع سیستم‌های گرمایش و حمل‌ونقل و افزایش کارایی سیستم‌ها تأکید دارد.
اگرچه افزایش آگاهی نسبت به آثار منفی اتکای بیش‌ازحد به انرژی‌های ناپاک مشهود است، اما تقاضا برای انرژی همچنان بدون کاهش ادامه دارد. میزان بسیار زیادی برق برای تأمین نیازهای خانگی و زندگی روزمره استفاده می‌شود و بسیاری از دستگاه‌ها و لوازم مورد استفاده، وابستگی شدیدی به انرژی دارند، همچنین چالش‌های پیش روی شهرهای کنونی و آینده، این شهرها را به‌طور فزاینده‌ای به انرژی وابسته ساخته است.
در چنین شرایطی، به‌کارگیری و توسعه انرژی‌های پاک و تجدیدپذیر بخش حیاتی و اصلی در راهبرد انتقال شهرها به‌سوی پایداری محسوب می‌شود. شهرها و ساکنان آن‌ها با اولویت دادن به منابع انرژی سبز، علاوه‌بر کاهش اثرات کربنی خود، به افزایش تاب‌آوری و استقلال انرژی دست پیدا می‌کنند. این موضوع در سال‌های اخیر به‌دلیل چالش‌های پیچیده ژئوپلیتیکی بازار انرژی، اهمیت بیشتری پیدا کرده است، زیرا شهرها نمی‌توانند در مقابل اختلالات در عرضه انرژی یا افزایش هزینه‌ها آسیب‌پذیر باشند.
شهرها فرصت‌هایی برای استفاده از منابع انرژی سبز دارند از جمله انرژی زمین‌گرمایی در مناطق شهری که از منابع طبیعی زیرزمینی برای تأمین مناطق شهری استفاده می‌کند. شهر بویزی در ایالات متحده آمریکا از این روش برای تأمین آب گرم ساختمان‌های عمومی استفاده می‌کند، در حالی که وین در اتریش یک چاه زمین‌گرمایی را برای تأمین گرمایش خانگی راه‌اندازی کرده است.
بسیاری از شهرهایی که در مناطقی با تابش خورشید فراوان قرار دارند، در تولید برق خورشیدی پیشتاز هستند. آدلاید در استرالیا برای رسیدن به هدف شهری با انتشار کربن صفر تا سال ۲۰۲۵، از ترکیب نیروی خورشیدی و بادی استفاده می‌کند. چندین شهر آفریقایی از جمله دارالسلام در تانزانیا، هراره در زیمبابوه و مازابوکا در زامبیا با سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های خورشیدی به مقابله با افزایش تقاضای انرژی می‌پردازند.
گرایش فزاینده‌ای به استقلال انرژی در سطح فردی / خانگی (خودمصرفی) وجود دارد که هدف آن خودکفایی در تأمین انرژی توسط شهروندان است و تعداد افرادی که تکنولوژی‌های انرژی تجدیدپذیر را در خانه‌ها و ساختمان‌های خود نصب می‌کنند هر روز در حال افزایش است، به‌عنوان مثال در آلمان، بیشتر بالکن‌ها و تراس‌های خانگی با پنل‌های خورشیدی مجهز شده‌اند که دلیل آن در دسترس بودن کیت‌های نصب خودکار است.
