About nolanadmin

این نویسنده هنوز جزئیاتی وارد نکرده است.
So far nolanadmin has created 36 blog entries.

برداشت آب از مه با استفاده از شبکه توری هارپ

برداشت آب از مه

برای مقابله با خشکسالی و کمبود آب دانشمندان روش‌های جدیدی مانند باردار کردن قطرات آب موجود در مه و برداشت آن و استفاده از مواد جاذب آب را ارائه کردند. هفتاد درصد سطح زمین را آب فرا گرفته است اما تقریبا تمام این مایع، آب دریاهایی است که برای انسان قابل آشامیدن نیستند. مناطق زیادی در سطح جهان با مشکل جدی خشکسالی رو به رو هستند. کالیفرنیا در حال تجربه‌ی خشکسالی است و ساکنان شهر کیپ تاون آفریقای جنوبی در تلاش برای به تعویق انداختن روز صفر بی‌آبی هستند، روزی که شهر کاملا بی‌آب می‌شود. با افزایش رشد جمعیت و بالا رفتن دمای هوا و افزایش نگرانی‌ها، دانشمندان به‌دنبال یافتن روش‌های بهتری مانند برداشت آب از مه هستند.

جاناتان بورکو مهندس موسسه‌ی پلی تکنیک ویرجینیا می‌گوید:

در سرتاسر جهان مردمی که در سواحل زندگی می‌کنند، آب را از مه برداشت می‌کنند. مه نوعی ابر بسیار نزدیک به سطح زمین نزدیک است. برداشت‌کننده‌های مه معمولا شبکه‌های توری یک متر مربعی هستند که به‌صورت عمود بر مسیر باد نصب می‌شوند. وقتی باد موجب کشیده‌شدن مه در دستگاه می‌شود، توری‌ها قطرات را به‌دام می اندازند و گرانش زمین موجب ریزش آب داخل ظروفی می‌شود که زیر توری‌ها در نظر گرفته شده‌اند. میزان متوسط جمع‌آوری آب توسط این دستگاه‌ها، حدود ۳ لیتر در روز به ازای هر متر مربع توری است.

بورکو توضیح می‌دهد که زیبایی برداشت مه این است که برای انجام آن زحمت زیادی لازم نیست. این برداشت‌کننده‌ها در مناطق دوردست قابل استفاده بوده و نیاز به نظارت مستمر ندارند؛ فقط لازم است آن‌ها را نصب کنید و در پایان روز آب را برداشت کنید. البته این دستگاه‌ها چندان هم کارآمد هم نیستند. یکی از دلایل ناکارآمدی در ساختارهای یادشده این است که باید منافذ توری‌ها دارای کیفیت مناسب باشد. اگر منافذ زیاد از حد بزرگ باشند، قطرات آب از آن‌ها فرار خواهند کرد؛ اما اگر این منافذ را بیش از حد کوچک در نظر بگیریم، به‌علت کشش سطحی آب، عبور قطرات آب از منافذ آسان نخواهد بود.

برای حل مشکلات این دستگاه ساده، بورکو طی یک همکاری با بروک کندی، طراح صنعتی ویرجینیا به‌دنبال ایجاد یک برداشت‌کننده‌ی کارآمدتر با نام هارپ‌ مه رفت. مطالعه‌ی آن‌ها اخیرا در ACS Applied Materials and Interfaces منتشر شده است. کندی زمانی را در کالیفرنیای شمالی گذراند، منطقه‌ای پر از درختان چوب قرمز عظیم که تقریبا یک‌سوم مه را به دام می‌اندازند. با توجه به موقعیت طولی درختان، پژوهشگران بر آن شدند هارپ مه‌ هایی بسازند که فقط دارای سیم‌های عمودی باشند.

برداشت آب از مه - سیستم هارپ مه

برداشت آب از مه – سیستم هارپ مه

این اصلاح، یعنی حذف سیم‌های افقی، ترفند ساده‌ای به نظر می‌رسید. آزمایش‌ها با استفاده از دستگاه‌های رطوبت‌ساز نشان داد که در این حالت، منافذ توسط قطرات آب مسدود نمی‌شد و آب از سیم‌ها به سمت پایین می‌چکد. با این روش به جای جمع‌آوری سه لیتر آب در روز به ازای هر متر مربع، ۹ لیتر آب جمع‌آوری می‌شد. در مرحله‌ی بعد، گروه پژوهشی قصد دارد این آزمایش‌ها را در فضای بیرون انجام دهد و نیز با همکاری با چند تولیدکننده در پی تولید ارزان و وسیع هارپ‌مه در مقیاس بزرگ هستند. برای مناطقی که با خشکسالی مواجه هستند، آب موضوعی حیاتی است. طبق اعلام سازمان بهداشت جهانی، دسترسی به آب در نیمی از جهان تا سال ۲۰۲۵ با مشکل رو به رو خواهد شد.

هارپ‌مه یک فناوری سطح پایین است که قادر است حدود یک تا ۳ درصد مه عبورکننده را جمع‌آوری کند. در مقاله‌ای که در Science Advances منتشر شد، گروهی از پژوهشگران موسسه‌ی تکنولوژی ماساچوست با استفاده از تکنولوژی پیشرفته نوع کارآمدتری از آن را معرفی کرده است. وقتی که هوا به یک مانع برسد (مانند تورهای سیمی)، تلاش می‌کند که از اطراف آن عبور کند. حال وقتی که آن هوا حاوی قطرات آب باشد، آب نیز از اطراف می‌گریزد و این یعنی از دست رفتن مقدار زیادی آب. ماهر داماک کشف کرد که دستکاری کردن نیروهای الکتریکی اطراف مه می‌تواند این مشکل را حل کند و کار برداشت را کارآمدتر کند.

نحوه‌ی کار دستگاه‌ها بدین صورت است: شما دارای برداشت‌کننده‌ی توری مه هستید. چند سانتی‌متر آن سو تر، سطحی عمودی با همان اندازه، قرار داده می‌شود که الکترودهایی روی آن قرار می‌گیرد. این الکترودها به یک منبع انرژی متصل می‌شوند و البته انرژی بسیار کمی لازم دارند. الکترودها موجب باردار شدن قطرات و حرکت رو به جلوی آن‌ها می‌شوند. بازده این روش ۱۰۰ در صد است.

این روش موجب آغاز به کار یک استارتاپ برداشت آب به نام خنک‌کننده‌ی بی‌نهایت شد. پژوهشگران می‌خواهند در کار خود، همین ایده را بگیرند و آن را در نیروگاه‌های انرژی که یکی از بزرگترین مصرف کننده‌ی آب در کشور هستند، به کار ببرند. بیشتر آب صرف کاهش دمای سیستم‌های کارخانه‌ای می‌شود. خلیل و دامارک می‌خواهند برداشت‌کننده‌های مه را نزدیک تاسیسات خنک‌کننده قرار دهند تا آب را جمع‌آوری و دوباره استفاده کنند. در حال حاضر خلیل و دامارک در حال ساخت یک نمونه‌ی آزمایشی از دستگاه جمع‌آوری مه هستند که در پایان امسال نزدیک یک کارخانه نصب خواهند شد. دامارک می‌گوید که آن‌ها پتانسیل‌های دراز مدت زیادی دارند. از آنجا که آب مورد استفاده در برج‌های خنک‌کننده‌ی کارخانه‌ها، تصفیه شده است؛ شاید بتوان روزی از این روش برای جدا کردن نمک از آب و استفاده در جوامع نزدیک استفاده کرد.

برداشت آب از مه - سیستم جمع آوری

برداشت آب از مه – سیستم جمع آوری

مشکل دیگر این است که مناطق خشک نیاز به آب دارند؛ اما برداشت‌کننده‌های مه بهترین عملکرد خود را در مناطق مرطوب دارند. گروهی از پژوهشگران روشی را برای جمع‌آوری آب از بیابان با استفاده از نور خورشید توسعه دادند. چند سال پیش دانشمندان درمورد ویژگی‌های منحصربهفرد ماده‌ای که چارچوب فلزی-آلی (MOF) نامیده می‌شد، گزارش‌هایی انتشار دادند. MOF ها، مایعات را به سرعت جذب می‌کنند، حتی در شرایط خشکی و زمانی که نور خورشید وجود باشد هم این مایعات را آزاد می‌کنند. در سال ۲۰۱۴ این موضوع فقط در حد یک ایده بود؛ اما در یک مقاله که در Science Advances منتشر شده است، دانشمندان این دستگاه جمع‌آوری‌کننده‌ی آب را در منطقه‌ای از آریزونا که رطوبت آن ۸ درصد است، مورد آزمایش قرار دادند. این دستگاه از یک جعبه درون جعبه دیگری ساخته شده است. داخل آن چند کیلوگرم از ماده‌ی MOF قرار داده می‌شود و بیرون جعبه از پلاستیک شفاف ساخته شده است.

برداشت آب از مه

در طول شب، جعبه‌ی پلاستیکی باز می‌شود و دانه‌های MOF می‌توانند آب موجود در هوا را بگیرند. طی روز جعبه پلاستیکی بسته است ولی نور خورشید از پلاستیک گذشته و درون آن را گرم می‌کند و موجب می‌شود که آب از MOF خارج شود. آب متراکم‌ شده و در قسمت پایین جعبه قابل جمع‌آوری است. این دستگاه کوچک است و به ازای هر نیم کیلوگرم از MOF، چیزی حدود یک‌سوم فنجان آب جمع‌آوری می‌کند. البته MOF ها گران هستند؛ ولی پژوهشگران به‌دنبال یافتن انواع ارزان‌تری هستند تا به‌جای زیرکونیم، آلومینیوم مورد استفاده قرار دهند. آن‌ها همچنین به‌دنبال ساخت انواع فعال‌تری از این دستگاه‌ها هستند. اگر یک فن وجود داشته باشد که بتواند هوا را به سمت داخل جعبه براند، آب بیشتری جمع‌آوری خواهد شد. پژوهشگران این دستگاه را در یکی از گرم‌ترین و خشک‌ترین مناطق کالیفرنیا تست خواهند کرد.

نظر شما در مورد برداشت آب از مه چیست؟ آیا نمی توان در مناطق شمالی ایران از سیستم های برداشت آب از مه استفاده کرد؟

باروری ابرها چیست و چگونه انجام می شود؟

در فرآیند باروری ابرها، مواد شیمیایی برای افزایش بارش در یک منطقه به ابرها اضافه می‌شوند؛ البته نتیجه‌ به عوامل مختلفی وابسته است.

باروری ابرها به فرآیند اضافه کردن مواد شیمیایی به ابر برای افزایش بارش گفته می‌شود. در این فرآیند ذرات کوچکی در ابرها پخش می‌شود تا به بارش برف یا باران کمک کنند. دانشمندان از دهه‌ی ۱۹۴۰ این فرآیند را آغاز کرده‌اند، در این دوره شواهد اندکی مبنی بر نتیجه‌بخش بودن این روش وجود داشت.

در دهه‌ی ۱۹۴۰، دانشمند جوی برنارد ونگوت به این نتیجه رسید که ذرات یدید نقره می‌توانند ابرهای حاصل از بخار آب را تا دمای پائین سرد کرده و در فضای آزمایشگاه به برف تبدیل کنند. به این روش بارورسازی یخزاد یا Glaciogenic گفته می‌شود.

هواپیمای بارورسازی در تاسمانیا، حامل یدید نقره

                                          هواپیمای بارورسازی در تاسمانیا، حامل یدید نقره

باروری ابرها به روش یخزاد فقط در صورتی نتیجه‌بخش است که تمام شرایط لازم آن مهیا باشد. یک آزمایش بارورسازی یخزاد در تازمانیا انجام شد، در عملیات بارورسازی هیدرو تازمانیا از یک هواپیمای سبک برای اضافه کردن یدید نقره (در شرایط مناسب طبق پیش‌بینی‌ها) استفاده شد. یک محل مناسب دیگر برای بارورسازی یخزاد کوه‌های برف‌خیز در منطقه‌ی نیو ساوث ولز است. نیروگاه برق Snowy Hydro هم از یدید نقره استفاده می‌کند؛ اما روش انتقال آن کمی متفاوت است.

آیا واقعا نتیجه بخش است؟

با وجود سال‌ها تلاش برای باروری ابرها ، انجام این روش خارج از محیط کوچک آزمایشگاه دشوار است. یک دلیل عمده‌ برای چنین مشکلی این است که واسطه‌های اندازه‌گیری در سال‌های گذشته قادر به اندازه‌گیری بی‌درنگ ابعاد قطره‌ی آب موجود در ابرها نبوده‌اند. دانشمندان بدون دانستن عملکرد ابرها پس از بارورسازی نمی‌توانند از نتیجه‌بخش بودن یدید نقره مطمئن شوند. یک دلیل دیگر برای مسئله‌ی یادشده این است که ماهیت بی‌نظم آب‌وهوا، انجام آزمایش‌های کنترل‌شده‌ و طبیعی را تقریبا غیرممکن می‌سازد. با اجرای یک مرتبه بارورسازی دیگر نمی‌توان آن را در همان جو مشابه برای بار دوم تکرار کرد؛ زیرا شرایط جوی تکرار نمی‌شود.

به‌طور کلی اندازه‌گیری و فاکتوربندی دقیق در این آزمایش غیرممکن است؛ به‌خصوص وقتی با داده‌های جهان واقعی سروکار داشته باشیم. از طرفی به گفته‌ی منتقدها این بررسی‌ها بر اساس تحلیل آماری از داده‌های بارش انجام گرفته است و شامل یک زمینه‌ی کل و جامع برای نمایش علت و تأثیر آن نیست.

در آزمایش‌های جدیدتر مؤسسه‌ی علوم ملی و مؤسسه‌ی برق آیداهو، تیم بررسی، آزمایشی را در کوهستان جنوب غربی آیداهو انجام دادند، آن‌ها برای این آزمایش منتظر ماندند، ابرهای سرد در آسمان ظاهر شوند. ابرها در دماهای صفر درجه‌ی سانتی‌گراد تا منفی ۱۵ درجه‌ی سلسیوس به‌اندازه‌ی کافی برای انجماد سرد هستند.

پس از ظاهر شدن ابرهای مناسب در آسمان، تیم پژوهشی وارد عمل شدند. آن‌ها هواپیمایی را به پرواز درآوردند که بین دو رادار مستقر در زمین به حرکت پرداخت، این هواپیما محفظه‌هایی حامل یدید نقره را در میان ابرها پخش کردند. یک هواپیمای دیگر مجهز به تجهیزات اندازه‌گیری برای خواندن ارقام در یک مسیر عمودی به پرواز درآمد. در ابتدا هیچ اتفاقی نیفتاد، رادار تنها قادر به مشاهده‌ی ذرات درشت بود، از طرفی ابرها حامل قطره‌های کوچکی بودند که برای رادار قابل‌تشخیص نبود. در نهایت، خطوط زیگزاگی پدیدار شدند که کاملا منطبق با مسیر حرکت هواپیمای اول بودند. در این خطوط، قطره‌های آب ابرها با برخورد به یدید نقره بزرگ‌تر شده و منجمد می‌شدند. پس از چند ساعت دانه‌های برف با قطرهای متغیر چند میکرون تا ۸ میلی‌متر پدیدار شدند، این داده‌ها به‌اندازه‌ی کافی برای سقوط روی زمین سنگین بودند.

باروری ابرها

مشکلات دیگر

مشکل دیگر برای باروری ابرها ، جهت باد است، جهت وزش باد باعث می‌شود بارش در یک منطقه‌ی دیگر رخ دهد. با وجود گزارش‌های سالیانه، هنوز هیچ گرایش قابل تفکیکی در رابطه با میزان بارندگی در جهت باد مشاهده نشده است.شرایط مناسب برای باروری ابرها اغلب اوقات به شرایط خشک (با یا بدون بارورسازی) وابسته هستند. نگرانی متداول دیگر، در مورد نشر یدید نقره است؛ البته با وجود نگرانی‌های موجود، تیم پژوهشی ثابت کرد که میزان یدید نقره‌ی به‌کاررفته برای فرآیند بارورسازی مضر نیست. به گفته‌ی پیروجی، یکی از پژوهشگرهای این آزمایش:

دقیقا مثل جست‌وجوی سوزن در انبار کاه است. بر اساس میانگین سالیانه، تقریبا ۲۰ کیلوگرم یدید نقره  را در یک ناحیه با وسعت ۲۰۰۰ کیلومتر مربع توزیع کردیم؛ بنابراین مثل این است که بخواهیم در مقیاس یک تریلیونیم اتمسفر به دنبال ذرات یدید نقره بگردیم.

با وجود تلاش‌های زیاد و آزمایش‌های انجام شده هنوز لازم است به چند سؤال ذیل در مورد فرآیند باروری ابرها پاسخ داد: آیا این فرآیند می‌تواند برف کافی را برای تأمین ذخایر آب تولید کند؟ آیا ازنظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه است؟

نظر شما در این مورد چیست؟

جام جهانی قطر ۲۰۲۲: معرفی پیشرفته ترین فناوری های حوزه انرژی های تجدید پذیر در استادیوم های قطر

 مسابقات جام جهانی قطر ۲۰۲۲ در تاریخ ۲۱ نوامبر ۲۰۲۲ (۳۰ آبان ۱۴۰۱) آغاز و در تاریخ ۱۸ دسامبر ۲۰۲۲ (۲۷ آذر ۱۴۰۱) پایان خواهد یافت. این برای اولین بار در تاریخ است که این مسابقات در فصل پاییر برگزار می شود. تاکنون تمامی دوره های جام جهانی در ماه های ژوئن و جولای (خرداد و تیر) برگزار شده است.

قطر در نظر دارد در این دوره از مسابقات جام جهانی از انرژی خورشیدی و تکنولوژی کربن خنثی  برای خنک کردن استادیوم ها استفاده کند تا دمای استادیوم از ۲۷ درجه سلسیوس بالاتر نرود. همچنین برای سهولت رفت و آمد تماشاگران قرار است متروی جدید و کار آمد با طول ۳۲۰ کیلومتر در سال ۲۰۲۱ ساخته شود. تمامی استادیوم ها نیز به بزرگراه متصل و از تاکسی آبی استفاده شوند. هرکدام از استادیوم های جام جهانی قطر ۲۰۲۲ نیز دارای ویژگی های منحصر به فردی است که با به روزترین تکنولوژی دنیا ترکیب شده و موجب خلق آثار شگفت انگیزی شده اند که در ادامه ویژگی‌های هر یک از این استادیوم‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرند.

استادیوم لوسیل: 

استادیوم لوسیل آیکونیک که در منطقه الداین در شمال دوحه قرار می‌گیرد، دارای ظرفیت ۸۶ هزار نفر است که میزبانی افتتاحیه جام جهانی قطر ۲۰۲۲ و فینال این رقابت ها را نیز برعهده خواهد داشت. سقف ورزشگاه، پارکینگ‌ها و غرفه های خدماتی از صفحات خورشیدی تشکیل شده است. این صفحه‌های خورشیدی به اندازه‌ای انرژی تولید خواهند کرد که انرژی مورد نیاز ورزشگاه در هنگام برگزاری مسابقات را تامین کرده و در عین حال به ساختمان‌های همسایه ورزشگاه نیز انرژی خواهد رساند. این ورزشگاه از فناوری‌های دوستدار محیط زیست برخوردار است که می توانند هوای ورزشگاه را در حرارت غیر قابل تحمل دوحه، خنک نگه دارند. سقف توگود این ورزشگاه به سیستم عملیاتی بادگیر مانندی مجهز بوده و بخش مرکزی سقف زین مانند ورزشگاه از قابلیت باز و بسته شدن کامل برخوردار است. تماشاچیان از طریق ۶ پل که بر روی استخرهای آبی که ورزشگاه را احاطه کرده و شمایلی شناور مانند به آن داده اند، وارد ورزشگاه می شوند. دسترسی به این ورزشگاه که در شمال دوحه ساخته خواهد شد، از طریق جاده های اصلی و خطوط جدید مترو امکان پذیر خواهد بود.

جام جهانی قطر 2022

استادیوم الوکره:

 ورزشگاه الوکره با ظرفیت ۴۵ هزار نفر میزبانی دوره گروهی و بازی های حذفی جام جهانی قطر ۲۰۲۲ را برعهده خواهد داشت. طراحی آن با استفاده از منابع ساختاری پایدار، منعکس کننده فرهنگ و سنت دریا نوردی محلی است. دمای هوای داخل استادیوم بین ۳۰ تا ۳۲ درجه سلسیوس کنترل می شود و مساحتی که این ورزشگاه به خود اختصاص داده معادل ۷۲ هزار متر مربع است. استادیوم الوکره مجموعه ورزشی عظیمی متشکل از مرکز آبزیان، مرکز آب گرم، تجهیزات ورزشی و بازار خواهد بود. این مجموعه عظیم، مجموعه ای بدون تعطیلی ( دایر در ۳۶۵ روز سال ) خواهد بود که در آینده نزدیک به بزرگراه دوحه متصل خواهد شد.

جام جهانی قطر 2022

استادیوم بندر دوحه:

استادیوم جدید بندر دوحه ورزشگاهی خواهد بود که کاملا به طور مدولار ساخته شده و دارای ظرفیت ۴۴۹۵۰ نفر است. این استادیوم که روی یک شبه جزیره مصنوعی در خلیج فارس طراحی شده است، ظاهری کاملا مناسب با فضای منطقه را دارد. آبی که از خلیج فارس به لوله های بیرونی ورزشگاه جاری می شود، در روند خنک کنندگی داخل استادیوم و همچنین اضافه کردن به جذابیت های بصری آن نقش مهمی دارد. طرفداران از گزینه های دسترسی به وسیله تاکسی‌های آبی یا کشتی برخوردار خواهند بود. پس از جام جهانی ۲۰۲۲، کل ورزشگاه ازهم جدا خواهد شد و صندلی ها و قطعات آن به کشورهای در حال توسعه برای بهبود وضعیت و شرایط ورزش فوتبال ارسال می شوند

جام جهانی قطر 2022

استادیوم ام صلال: 

ورزشگاه ام صلال با ظرفیت ۴۵ هزار نفری، دارای طراحی مدرن در بخش معماری سنتی عربی است. ساختار این استادیوم مدرن نشانگر شکل و فضای قلعه تاریخی ام صلال محمد، واقع در نزدیکی همین ورزشگاه است به همین دلیل این استادیوم را ترکیبی از معماری مدرن و سنتی عرب می دانند. پس از جام جهانی ۲۰۲۲، ظرفیت آن به ۲۵ هزار نفر کاهش می یابد.

جام جهانی قطر 2022

استادیوم الخور:

 استادیوم کاملا جدید ۴۵ هزار نفری الخور که شکل و ویژگی‌های خیره کننده یک صدف حلزونی را دارد، دارای سقف انعطاف پذیر و کاملا تکمیل کننده موقعیت ساحلی آن است. ورزشگاه به تماشاگران داخل نمایی خیره کننده ای از خلیج فارس را ارایه می دهد که هنگام برگزاری مسابقه‌های فوتبال و در جایگاه‌های خود می‌توانند از این منظره بهره ببرند.

جام جهانی قطر 2022

 استادیوم الریان:

 ظرفیت ورزشگاه ۲۱ هزار نفری الریان نیز برای برگزاری مسابقه‌های جام جهانی قطر ۲۰۲۲ به ۴۴ هزار نفر افزایش خواهد یافت. ورزشگاه دارای “دیواره خارجی رسانه‌ای” است که توسط آخرین دستاوردهای تکنولوژی و معماری ساخته شده است. این صفحه نمایش عظیم، برای طرح اخبار، به روز رسانی و پخش بازی‌های در حال اجرا در ورزشگاه درنظر گرفته شده است. این نمای دیدنی و جذاب همیشه در حال تغییر خواهد بود. پس از جام جهانی ظرفیت ورزشگاه به ظرفیت فعلی کاهش خواهد یافت.

جام جهانی قطر 2022

استادیوم الشمال:

این استادیوم در نزدیکی شهر مدینه الشمال، در ۱۱۰ کیلومتری شمال دوحه در نزدیکی قلعه زوبارا (ساخته شده در سال ۱۹۳۸) واقع شده و ظرفیتی معادل۴۲۱۲۰ نفر را دارد. شکل استادیوم الهام گرفته از یکی از قایق های خلیج فارس است. تماشاگران می‌توانند از بزرگراه دوحه، تاکسی آبی،  پل دوستی بحرین-قطر و مترو جدید برای دستیابی به این استادیوم استفاده کنند.

جام جهانی قطر 2022 - استادیوم الشمال

استادیوم الغرافه: 

 ظرفیت ورزشگاه ۲۱ هزار نفری الغرافه برای بازی های جام جهانی ۲۰۲۲ با استفاده از عناصر مدولار و قطعه ای در بخش بالایی ورزشگاه، به ۴۱ هزار نفر افزایش خواهد یافت. نمای بیرونی ورزشگاه پوشیده از روبان های رنگی به نمایندگی از کشورهای شرکت کننده در جام جهانی ۲۰۲۲ و نماد دوستی متقابل، احترام، تحمل و درک و دیگر ویژگی‌هایی است که مسابقات جام جهانی فوتبال نشان دهنده آن است.

جام جهانی قطر 2022 - استادیوم الغرافه

استادیوم دانشگاه:

این ورزشگاه که با ظرفیت ۴۳۳۵۰ نفر به شکل الماس ناهموار طراحی شده است، به راحتی برای طرفداران فوتبال در هر دو کشور قطر و بحرین قابل دسترس خواهد بود چرا که تنها طی مسافت ۵۱ دقیقه ای توسط خطوط راه آهن و قطارهای سرعت بالا را لازم دارد. ظرفیت این ورزشگاه پس از جام جهانی، به ۲۵ هزار نفر به منظور استفاده توسط تیم های ورزشی دانشگاهی کاهش خواهد یافت.

جام جهانی قطز 2022 - استادیوم دانشگاه

استادیوم شهر ورزش: 

طراحی و ساختار این استادیوم ورزشی نیز از سنت‌های غنی چادر نشینان و قبیله های بادیه نشین الهام گرفته شده است. همانند دیگر استادیوم های میزبان و با الهام از ویژگی چادرهای بادیه نشینی، معماری این استادیوم نیز به گونه‌ای انجام شده که قابلیت تطبیق و هماهنگی با محیط زیست اطراف را دارد. سقف جمع شدنی آن، صندلی های قابل جابه جایی و تغییرشکل و زمین چمنی که بخشی از آن قابلیت جمع شدن دارد، این استادیوم را درکنار معماری های خاص جام جهانی قطر ۲۰۲۲ تبدیل کرده است. ورزشگاه دارای ۴۷،۶۵۰ صندلی است که آن را به یکی از اولین استادیوم های چند منظوره دارای امکانات درجه یک در جهان تا سال ها پس از جام جهانی ۲۰۲۲ نگه خواهد داشت. ویژگی های نوآورانه در این ورزشگاه، آن را به محل ایده آلی برای برگزاری مسابقات فوتبال، کنسرت ها، اجرای تئاتر و رویدادهای ورزشی غیر فوتبالی تبدیل کرده است.

جام جهانی قطر 2022 - استادیوم شهر ورزش

استادیوم خلیفه:

 ورزشگاه بین المللی خلیفه به عنوان یکی از ورزشگاه های اصلی بازی های آسیایی ۲۰۰۶ بازسازی شده بود. طراحی جدید این ورزشگاه ظرفیت آن را از ۵۰ هزار نفر به ۶۸ هزار نفر برای جام جهانی ۲۰۲۲ افزایش خواهد داد. این ورزشگاه نه تنها توانایی برگزاری مسابقات فوتبال، بلکه استادیومی چند منظوره برای تمام رویدادهای ورزشی است.

جام جهانی قطر 2022 - استادیوم خلیفه

سایر فناوری های جام جهانی قطر ۲۰۲۲

همچنین از میان مهمترین فناوری‌هایی که در جام جهانی قطر ۲۰۲۲ استفاده از آنها پیش بینی شده است سیستم‌های مخابراتی و ارتباطی است که امکان به اشتراک گذاری مسابقات را با تمام دنیا فراهم می کنند و قادر خواهند بود بدون قطع ارتباط شبکه با امنیت بسیار بالایی به فوتبال دوستان خدمات ارایه دهند.

در مورد اینکه از چه فناوری‌هایی در اشتراک گذاری این بازی‌ها با دیگر نقاط دنیا استفاده خواهد شد باید گفت که قرار است در جام جهانی قطر ۲۰۲۲  از فناوری‌های ارتباطی کاملا به روزی که در ۱۲ سال آینده در دسترس قرار می گیرند، استفاده شود.

از جمله این فناوری‌ها که می توان آنها را برای ۱۲ سال آینده تجسم کرد امکان تماشای زنده مسابقات بر روی تلفن‌های همراه هوشمند در هر نقطه دنیا به صورت سه بعدی، حضور مجازی در مسابقات اشاره کرد. همچنین می توان تصور کرد که با نصب دوربین‌هایی سه بعدی بسیار کوچکی که روی لباس دروازه بان نصب می شوند امکان تماشای بازی از چشم یک دروازه بان فراهم شود.

بی شک تمام این فناوری‌ها نیازمند برخورداری از یک شبکه اینترنت فوق سریع است که از طریق فیبرهای نوری نسل جدید و ماهواره ها ایجاد شود. از سویی دیگر، این اینترنت نه تنها امکان ارتباطات رسانه ای را سرعت خواهد بخشید بلکه قطر از طریق این شبکه مافوق سریع اینترنت خواهد توانست دستگاه‌های مختلفی که همزمان بر روی ترافیک، دمای هوا و امنیت مردم نظارت دارند را به طور همزمان مدیریت کند.

نظر شما در مورد جام جهانی قطر ۲۰۲۲ چیست؟

زیست توده چیست؟ و نیروگاه های زیست توده چگونه کار می کنند؟

 زیست توده ترجمه لغت انگلیسی بیومس (Biomass) می ­باشد که بعنوان یک تعریف ساده عبارت است از:

زیست توده شامل کلیه موادی در طبیعت می شود که در گذشته نزدیک جاندار بوده، از موجودات زنده بعمل آمده و یا زائدات و ضایعات آنها می باشند. می دانیم که منشاء منابع فسیلی نیز منابع زیست توده می باشد ولی تفاوت آنها در این است که منابع فسیلی از منابع زیست توده که در گذشته بسیار دور زنده بودند و تحت شرایط فشار و دمای خاص حاصل شده­ اند.

زیست توده یا بیومس (Biomass) یک منبع تجدید پذیر انرژی است که از مواد زیستی به دست می‌آید. مواد زیستی شامل موجودات زنده یا بقایای آنها است. زیست توده معمولاً شامل مواد آلی  است که برای تولید الکتریسیته یا گرما به کار می‌رود. برای مثال بقایای درختان جنگلی، مواد هرس شده از گیاهان و خرده‌های چوب، فضولات دامی و …  می‌توانند به عنوان زیست توده به کار گرفته شوند. زيست توده يكي از منابع مهم انرژيهاي تجديدشونده محسوب مي شود و به هر موجود زنده كه قابليت رشد و نمو داشته و بر مبناي قوانين طبيعي تقسيم شوند اطلاق مي شود و شامل جنگلها، اجزاء گياهان، برگها، زائدات حيواني، پسماندهاي شهري و غذايي و … مي شوند. اين مواد قابليت ذخيره انرژي در خود را دارا مي باشند. در واقع در خلال پديده فتوسنتز، دي اكسيد كربن از طريق آب و خاك و هوا توسط انرژي خورشيدي در گياهان ذخيره مي شود و باعث رشد و نمو آنها مي گردد، اين انرژي خورشيدي در مواقع مصرف، قابليت تبديل به انرژي را دارا مي باشد. زيست توده قابليت توليد برق، حرارت، سوختهاي مايع، سوختهاي گازي و انواع كاربردهاي مفيد شيميايي را دارا مي باشد. زيست توده سهم بزرگي در ميان ديگر انواع منابع انرژيهاي نو دارا مي باشد.

ساختار شیمیایی

زیست توده بر پایه کربن است و از مخلوط مولکول‌های آلی، شامل هیدروژن، معمولاً اکسیژن و اغلب نیتروژن و مقدار کمی از دیگر اتم‌ها مانند، فلزات قلیایی، فلزات قلیایی خاکی و فلزات سنگین است. منابع زسيت توده شامل تركيبات آلي با زنجيره بلند مي باشند كه در فرايند هضم به مو لكو لهاي ساده تر تبديل مي گردد. حاصل اين فرايند گازي قابل اشتعال به نام بيو گاز مي باشد که به بيو گازگاز مرداب معروف می باشد. اين گاز شامل دو جز عمده متان و دي اكسيد كربن، به همرام مقدار جزئي از گاز هاي ديگر مي باشد اين مخلوط گازي با ارزش حرارتي ۲/۲ – ۵/۱ مگاژول به ازاي هر متر مكعب است

زیست توده چیست؟

منابع زیست توده (بیومس) کدامند؟

منابع زیست توده که برای تولید انرژی مناسب هستند، طیف وسیعی از مواد را شامل می شوند که بصورت عمده به گروه زیر تقسیم می شوند:

  • زائدات جنگلی، کشاورزی، باغداری و صنایع غذایی
  • زائدات جامد شهری (زباله ها)
  • فضولات دامی و طیور
  • فاضلاب های شهری فاضلابها، پسماندها و زائدات آلی صنعتی  

 

تولید انرژی از زیست توده چگونه است؟

تولید انرژی از منابع زیست توده (همانند سوختهای فسیلی) به منظور تولید الکتریسیته و حرارت می باشد. منابع زیست توده یکی از قدیمی ترین منابع انرژی در جهان می باشد. این منابع در صورت استفاده مستقیم قابلیت تولید حرارت را دارا می باشند. و در صورت تولید سوختهای زیستی یا بیوگاز قابلیت استفاده در موتور ژنراتورها یا پس از تولید بخار آب در توربین ژنراتورها را جهت تولید برق دارد.  

زیست توده چیست؟

مزایای بهره گیری از منابع زیست توده چیست؟

 این منابع جزء منابع تجدیدشوند می باشند چرا که با بهره گیری از این منابع مجدداً بطور طبیعی رشد و نمو پیدا می کنند، ضمن اینکه تولید CO2 این منابع (در صورت بهره گیری از آنها) بطور طبیعی بوده و تولید گازهای گلخانه ای نمی کند. از دیگر سو بعنوان یک منبع ذخیره انرژی خورشیدی عمل می کنند که می توان در مواقع لزوم از آن بهره گیری نمود. در میان سایر منابع تجدیدشونده تنها منبعی هستند که قابلیت تولید سوختهای مایع، جامد و گازی را دارا می باشند و این به معنای کاربرد گسترده آن می باشد.  

اتحادیه اروپا مطابق ابلاغیه ۲۰۰۰/۱۷۷/EC جهت توسعه استفاده از زیست توده در تولید برق در بازار داخلی اروپا تعریف زیست توده را به شکل زیر مطرح نمود:

زیست توده کلیه اجزاء قابل تجزیه زیستی از محصولات، فاضلابها و زایدات کشاورزی (شامل مواد گیاهی و حیوانی)، صنایع جنگلی و سایر صنایع مرتبط، فاضلابها و زباله های تجریه پذیر زیستی شهری و صنعتی می باشد.

تاریخچه بهره برداری زیست توده

از نقطه نظر تاریخی استفاده از انرژی زیست توده به ابتدایی ترین دوره های تاریخ باز می‌گردد از زمانی که آتش شناخته شد، انسان نخستین، همواره چوب و برگ خشک درختان را به عنوان سوخت استفاده می‌کرده و این چرخه تا قرن حاضر نیز ادامه پیدا کرده است. در خصوص بیوگاز، قدیمی ترین مورد خروج گاز و اشتعال ناقص آن به وسیلة دفن زباله در طبقات زیرین زمین توسط پیلی نی روس گزارش شده است. وی خروج گاه به گاه گاز طبیعی و اشتعال ناقص آن را از طبقات زیرین زمین مشاهده کرد ولی وان هلمونت درسال ۱۶۳۰ شناسائی و اشتعال این گاز را رسما اعلام کرد. در ایران نیز استفاده از بیوگاز سابقه ای قابل توجه دارد. محمدبن حسین عاملی معروف به شیخ بهائی (۱۰۳۱-۹۳۵ ه ق ) نخستین کسی است که بر اساس منابع تاریخی این منبع انرژی را به عنوان سوخت یک حمام در اصفهان به کار برده است.

وضعیت فعلی بهره برداری از زیست توده در جهان

امروزه منابع مفید و کاربردی زیست توده تنها به چوب و برگ خشک محدود نمی شود و طیف وسیعی از مواد از جمله پسماندهای جامد و مایع شهری و پسماندهای صنعتی و غیره را نیز در بر می گیرد. برای مثال در آخرین پیشرفت های حوزه تولید انرژی از زیست توده در مقیاس بزرگ، هلند در حال حاضر دارای بزرگترین نیروگاه تولید انرژی از فضولات مرغی – بله درست خوانده اید، فضولات مرغی-  در جهان است.

تولید برق با استفاده از فناوری بیوگاز در گاوداری های ایران

توجیه اقتصادی استفاده از فناوری بیوگاز در گاوداری های ایران

پیشرفتهای اخیر در حوزه ی تکنولوژی منابع تجدید پذیر به همراه افزایش تقاضا و نیاز به انرژی پاک و ارزان سبب گرایش روز افزون به تولید پراکنده ی برق شده است. تولید پراکنده برق، به تولید برق در مقیاس کم و در نزدیکی محل مصرف گفته می شود. در بیش تر موارد برای تولید پراکنده ی برق از منابع تجدید پذیر استفاده می شود. سیستم های تولید پراکنده ی برق با هدف بهینه سازی در مصرف انرژی، به صورت کاهش تلفات ناشی از انتقال و توزیع انرژی الکتریکی در شبکه و نیز کاهش آلودگی های ناشی از احتراق سوخت های فسیلی در نیروگاه های بزرگ، به کار گرفته می شوند.

در این میان اهمیت تولید برق با استفاده از فناوری بیوگاز در گاوداری های ایران کاملا مشخص است. بیوگاز به عنوان محصول نهایی تخمیر بی هوازی برخی از منابع از جمله فضولات دامی، می تواند برای تولید پراکنده­ی برق به کار گرفته شود. بر این اساس گاوداری های صنعتی با داشتن تعداد قابل توجهی گاو و گوساله، پتانسیل بالایی برای تولید بیوگاز و سپس برق خواهند داشت. بر طبق ماده­ی ۶۲ از قانون تنظیم بخشی از مقررات مالی دولت، وزارت نیرو مکلف است که انرزی برق تولیدی توسط نیروگاه­ها و تولید کنندگان بخش های خصوصی و دولتی را خریداری کند. بر این اساس، امکان تولید برق از بیوگاز در گاوداری های صنعتی و فروش آن به شبکه وجود دارد.

استفاده از فناوری بیوگاز، علاوه بر تولید برق، اثرات قابل توجهی در حوزه­ی افزایش سلامت و محیط زیست در پی خواهد داشت. به علاوه کود خروجی از واحدهای بیوگاز نیز کودی بهداشتی است که میتواند بازده­ی محصولات کشاورزی را افزایش دهد. 

شرکت مپتا آریا آمادگی خود را جهت ارائه و انجام هر گونه خدمات در رابطه با مدیریت، مهندسی، طراحی، محاسبه، نظارت فنی بر ساخت، نصب و راه اندازي، اجرا، مشاوره، مهندسی ارزش، احداث، اجرای عملیات و پروژه‌ها بصورت مهندسی، پیمانکاری،ساخت توأم با تامین تجهیزات ، طرح و ساخت توام با تامین تجهیزات و راه اندازی،پیمان مدیریت، طرح و ساخت و راهبری در نیروگاهای تجدید پذیر اعلام می دارد.

مزیت های تولید بیوگاز از فضولات دامی

  • کاهش بوی نامطبوع حاصل از فضولات دامی : کنترل بوی نامطبوع حاصل از فضولات دامی، از مهمترین مسائل در مزارع پرورش دام نزدیک به زیستگاه های شهری به شمار می رود. فرایند تخمیر بی هوازی این پتانسیل را دارد که می تواند حتی تا ۹۷ درصد بوی نامطبوع فضولات دامی را کاهش دهد.
  • جلوگیری از گرم شدن هوای کره­ی زمین : یک واحد بیوگاز مستقر در مزارع پرورش دام، با جمع آوری گاز متان حاصل از تخمیر فضولات دامی و استفاده از ان به عنوان منبع انرژی، منجر به کاهش ورود گاز متان به جو زمین خواهد شد. هم چنین از آن جایی که هر مولکول متان (به عنوان یک گاز مهم گلخانه ای)، ۲۳-۲۱ برابر بیش تر از کربن دی اکسید گرما ایجاد می کند، از این رو مهمترین عامل برای گرم شدن کره­ی زمین به شمار می رود.
  • کاهش عوامل بیماری زا: برخی از اصلی ترین عوامل بیماریزا در فضولات دامی عبارتند از: سالمونلا، یرسینیا، اینتروکولیتیکا، کریپتواسپورودیوم و ژیاردیا.
  • کاهش تخم علف های هرز و تولید کود غنی شده: تخم علف های هرز می تواند طی فرایند تخمیر بی هوازی هاضم نابود شود. همچنین کود تولید شده در اثر تخمیر بی هوازی دارای فواید بسیار دیگری نیز می باشد. از جمله که تخمیر بی هوازی، بسیاری از مواد مغذی موجود در فضولات دامی(نیتروژن، فسفر و پتاسیم) را در خود نگه داشته و /ان ها را به منظور کشت و کار آماده تر می کند، که این امر سبب افزایش بازده ی محصولات کشاورزی می شود.
  • تولید انرژی : بیوگاز به دلیل ارزش حرارتی بالا، می تواند به عنوان سوختی تمیز و در دسترس برای مصارف آشپزی و تولید آب گرم مصرفی، مورد استفاده قرار گیرد. همچنین با ایجاد اندکی تغییر، موتورهای دیزلی قادر به تولید برق با استفاده از بیوگاز خواهند بود. برق تولید شده می تواند برای تامین روشنایی مورد استفاده قرار گیرد.

آینده نیروگاه های زباله‌سوز چه می‌شود؟

در حال حاضر وضعیت نیروگاه‌های پسماند سوز در کشور مطلوب نیست اما اخیرا مجلس شورای اسلامی مصوبه‌ای را در راستای توسعه تولید برق از زباله ابلاغ کرده است که اگر در این بین شهرداری نیز کمک رسان وزارت نیرو باشد، می‌توان نسبت به توسعه این نیروگاه‌ها امیدوار بود.

به گزارش ایسنا، ظرفیت تولید برق در نیروگاه‌های پسماند کشور حدود ۱۱ مگاوات است که از ۵ نیروگاه در شهرهای شیراز، تهران و مشهد تولید می‌شود، در تهران نیز به جز تولید برق از زباله، از فاضلاب نیز تولید برق صورت می‌گیرد.

در همین راستا نیز مجلس شورای اسلامی درقانون بودجه امسال مصوبه‌ای در جهت تقویت این مسیر و تولید برق از زباله داشت که این مصوبه شتاب خوبی به موضوع تولید برق از پسماند خواهد داد، البته باید گفت مشکل اصلی در راه توسعه تولید برق از پسماند در کشور کمبود منابع مالی است و باید منابع مالی لازم برای خرید تضمینی برق از این نیروگاه‌ها پیش‌بینی شود.

از سوی دیگرتولید برق از پسماند حدود دو برابر گران‌تر از بقیه انواع نیروگاه‌ها و تجدیدپذیرهای بادی و خورشیدی است به گونه‌ای که وزارت نیرو برق تولیدی این نیروگاه‌ها را به قیمت ۳۷۰۰ ریال بر کیلووات ساعت به صورت تضمینی خریداری می‌کند و تقریباً ۳ هزار ریال یارانه از محل عوارض برق برای این کار اختصاص می‌دهد و به این طریق حمایت خود را از حفظ محیط زیست اعلام می‌کند.

این در شرایطی است که وزارت نیرو مسئول تأمین برق کشور است و مسئول پسماند نیست، ولی به‌خاطر انجام وظایف ملی در جهت حفظ محیط زیست و رفع آلودگی، این یارانه را اختصاص داده و پرداخت می‌کند، در این بین سیدمحمد صادق زاده رئیس سازمان انرژی‌های تجدید پذیر و بهره وری انرژی برق (ساتبا) معتقد است که اگر وزارت نیرو ۳۰۰۰ ریال بابت هر کیلووات ساعت تولید برق از این نیروگاه‌ها، یارانه می‌پردازد توقع دارد دستگاه متولی دفع پسماندها که شهرداری‌ها هستند حداقل دو برابر وزارت نیرو کمک کنند.

وی با اشاره به این مطلب که در سال‌های گذشته شهرداری‌ها از پرداخت یارانه مناسب برای دفع بهداشتی پسماند از طریق تولید برق از نیروگاه‌های زباله سوز استنکاف کرده‌اند، اظهار کرد: اگر مشکل تأمین مالی برطرف شود این کار رونق خواهد گرفت ولی اگر مشکل مالی برطرف نشود، با توجه به اینکه وزارت نیرو خود دارای بدهی‌های گسترده‌ای است، امکان پرداخت یارانه بیشتر برای تولید برق از انرژی‌های تجدید پذیر ندارد.

رئیس سازمان انرژی‌های تجدید پذیر و بهره وری انرژی برق (ساتبا) ادامه داد: شهرداری‌ها بایستی به وظایف مقرر خود در قانون و وظایف ملی خود همچون وزارت نیرو علاقه نشان دهند و نسبت به در نظر گرفتن یارانه قابل توجهی بیش از آنچه که وزارت نیرو برای پسماندها در نظر گرفته تخصیص دهند تا با شکل‌گیری این کار در کشور مشکلات بهداشتی و زیست محیطی برطرف شود.

از سوی دیگر دوره قرارداد خرید تضمینی برق برای این نیروگاه‌ها ۲۰ سال است و وزارت نیرو در قرارداد منعقده تضمین می‌کند به مدت ۲۰ سال برق تولیدی از این نیروگاه‌ها را خریداری کند و این مدت می‌تواند در سرمایه گذاران این اعتماد را ایجاد کند که نه تنها بازگشت سرمایه خواهند داشت بلکه تقریباً در این مدت به پایان عمر نیروگاه نیز نزدیک می‌شوند.همچنین بر اساس ماده ۶ آئین نامه اجرایی ماده ۶۱ قانون اصلاح الگوی مصرف، تا سقف ۳۰ درصد تعرفه خرید برق از نیروگاه‌هایی که تجهیزات آنان از داخل کشور تأمین و طراحی آنها در داخل کشور انجام شده و دانش فنی آنها بومی است افزایش خواهد داشت

منبع: ایسنا

اولین و بزرگترین نیروگاه زیست توده کود مرغی در اروپا

این نیروگاه زیست توده (Biomass) هلندی با استفاده از فضولات مرغی، برق بیش از ۹۰ هزار خانه را تامین می کند.

در آخرین پیشرفت های حوزه تولید انرژی از زیست توده در مقیاس بزرگ، هلند در حال حاضر دارای بزرگترین نیروگاه تولید انرژی از فضولات مرغی – بله درست خوانده اید، فضولات مرغی-  در جهان است. اگرچه استفاده از فضولات مرغی در نیروگاه های زیست توده بحث جدیدی نیست، اما موضوع مهم مقیاس بزرگ آن و ارائه یک منبع تجدید پذیر انرژی هم زمان با حل کردن مشکل زیست محیطی کود مرغی است. این نیروگاه سالیانه یک سوم از کل فضولات طیور تولید شده در کشور هلند (معادل ۴۴۰ هزار تن) را به انرژی تبدیل می کند.   

manure

این نیروگاه با ظرفیت ۳۶٫۵ مگاوات در شهر موردیک (Moerdijk) واقع شده است و سالانه ۲۷۰ میلیون کیلووات ساعت برق (تقریبا معادل برق مورد نیاز ۹۰ هزار خانوار) تولید می کند. هزینه ساخت و بهره برداری این پروزه ۱۵۰ میلیون یورو بوده است و به گفته سازندگان آن، این نیروگاه هیچگونه گاز گلخانه ای مانند دی اکسید کربن و متان تولید نمی کند، که جالب است بدانید در حالت معمول، استفاده از فضولات  مرغی به عنوان کود در مزارع باعث افزایش گازهای گلخانه ای می شود.

پیشتر از این، دولت هلند مجبور به انتقال ۸۰۰ هزار تن فضولات مرغی خود به خارج از کشور به منظور فرآوری آن با هزینه های گزاف بوده است. اکنون حتی خاکستر باقی مانده از سوزاندن فضولات مرغی در این نیروگاه نیز به عنوان کود غنی از فسفر و کلسیم فروخته می شود. در حال حاضر ضایعات بیش از ۶۲۹ مرغداری جمع آوری و به نیروگاه زیست توده انتقال داده می شود.

Biomass-Power-Plant-Moerdijk (1)

کاهش ارزش غذایی برنج با افزایش سطح کربن دی اکسید

برنج به عنوان یکی از مهم ترین محصولات غذایی جهان ممکن است به علت انتشار گازهای گلخانه ای از کیفیت پایینی برخوردار باشد.

نتایج یک تحقیق مهم که روز گذشته در Science Advances منتشر شد، نشان می دهد که افزایش غلظت کربن دی اکسید (CO2) در هنگام رشد برنج (منبع غذای اصلی میلیاردها نفر)، باعث کاهش ارزش غذایی آن می شود. این مسئله برای حفظ سلامتی عموم جامعه، به خصوص در کشورهای فقیرتر که برنج سهم زیادی در برنامه غذایی شان دارد، بسیار حائز اهمیت است.

چونو ژو (Chunwu Zhu) نویسنده این مقاله از آکادمی علوم چین می گوید:

 این نتایج نشان می دهد که نقش افزایش کربن دی اکسید در کاهش کیفیت برنج می تواند یک تأثیر بنیادین بر سلامت انسان بگذارد که ریشه در تغییرات اقلیمی و آب و هوایی دارد.

البته این یافته ها برخلاف نظریه پذیرفته شده در میان دانشمندان علوم آب و هوایی است که اعتقاد دارند افزایش غلظت CO2 تاثیر مثبتی بر پوشش گیاهی جهانی، از جمله محصولات کشاورزی دارد. لامار اسمیت (Lamar Smith) نماینده جمهوری خواه ایالت تگزاس که ریاست کمیته علوم، فضا و تکنولوژی را نیز بر عهده دارد، از طرفداران این ایده است. تابستان گذشته وی در مقاله ای در The Daily Signal، استدلال کرده است که دی اکسید کربن بیشتر منجر به افزایش رشد گیاهان، افزایش حجم تولید غذا و کیفیت بهتر مواد غذایی خواهد شد.

کاهش ارزش غذایی برنج

اما تحقیقات جدید این ادعاها را بی اعتبار ساخته است. بر طبق گفته لویز زیسکا (Lewis Ziska) استاد عالی مرتبه کشاورزی دانشگاه تگزاس،  برخی از واریته های برنج واکنش قوی تری به CO2 نشان داده اند و قادر هستند حجم بیشتری از کربن دی اکسید را به دانه تبدیل کنند، که این امر می تواند بسیار مطلوب باشد. اما از سوی دیگر کیفیت دانه های برنج در پاسخ به CO2 کاهش می یابد.

در تحقیقات جدید از ۱۸ واریته رایج برنج استفاده شده است تا نحوه پاسخ دهی هر کدام به میزان سطح دی اکسید کربن را مشاهده و بررسی کنند. میزان غلظت کربن دی اکسید در آزمایشات ۵۶۰ تا ۵۹۰ ppm در نظر گرفته شده است. در حال حاضر، غلظت دی اکسید کربن هوا در حدود ۴۱۰ ppm است اما با توجه به روند افزایشی آن، اگر اقدامی در جهت محدود کردن انتشار کربن دی اکسید انجام نشود، تا پایان قرن ۲۱ میزان غلظت آن به سطح آزمایشات خواهد رسید.

 در مقایسه با غلظت های فعلی، محتوی مواد مغذی برنج تحت تاثیر غلظت بالای دی اکسید کربن قرار گرفت. به طور میانگین، میزان پروتئین حدود ۱۰ درصد، آهن برابر با ۸ درصد و روی ۵ درصد کاهش یافت. همچنین محققان دریافتند که ویتامین B به میزان قابل توجهی، حدود ۳۰ درصد، کاهش یافته است. ویتامین E تنها ماده مغذی است که در معرض غلظت بالای CO2، مقدارش افزایش یافته است.

کاهش ارزش غذایی برنج

ساموئل مایرز (Samuel Myers) محقق برجسته دانشگاه هاروارد در زمینه تغییرات آب و هوایی و سلامات انسان ها، در تحقیقات اخیر خود به نتایج مشابهی دست یافته است. طبق تحقیقات وی افزایش غلظت دی اکسید کربن سبب کاهش ارزش غذایی محصولات مهمی همچون برنج، گندم، جو و سویا می شود. در حالیکه کار وی عمدتا بر روی پروتئین، روی و آهن متمرکز شده بود، آزمایشات جدید یکی از نخستین نمونه هایی است که تاثیر کربن دی اکسید بر روی ویتامین ها را ارزیابی می کند و به نظر می رسد که نتایج آن مشابه تحقیقات قبلی باشد.

با این حال تحقیقات در زمینه تاثیر افزایش غلظت دی اکسید کربن بر روی محصولات غذایی در حال رشد است، اما آینده به همان اندازه که Smith و همکارانش در مقاله خود ارائه داده اند، روشن نیست. اگرچه درست است که افزایش غلظت  CO2 می تواند باعث افزایش رشد و نمو بعضی گیاهان شوند، اما لزوما کاهش ارزش غذایی آن گیاهان تاثیری در سلامت انسان ها ندارند.

علاوه بر این، بالا رفتن سطح کربن دی اکسید (ناشی از انتشار گازهای گلخانه ای)، منجر به افزایش دمای کره زمین و تغییرات الگوی بارش می شود که این به شدت برای بخش کشاورزی زیان آور است. در حقیقت، این ایده که افزایش سطح COنقش مثبتی در رشد محصولات کشاورزی ایفا می کند، یک حرف پوچ و بی معناست. بهتر است بدانید کاهش ارزش غذایی محصولات کشاورزی، موجب نگرانی شدید در مورد سلامت عمومی جامعه می شود، به ویژه هنگامی که در محصولات حیاتی مثل برنج مشاهده شود. دانشمندان همچنان در حال بررسی دقیق تر مقدار کاهش مواد مغذی محصولات کشاورزی هستند.

کاهش ارزش غذایی برنج

در سه ماهه اول سال ۲۰۱۸ در انگلستان توربین های بادی انرژی بیشتری نسبت به نیروگاه های هسته ای تولید کرده اند

برای اولین بار در انگلستان، انرژی بادی برای یک کشور برق بیشتری نسبت به انرژی هسته ای در یک چهارم اول سال تولید کرده است.

از ژانویه تا مارس ۲۰۱۸، انرژی بادی ۱۸/۸% از کل انرژی مورد نیاز بریتانیا را تولید کرده درحالیکه این مقدار برای انرژی هسته ای ۱۸/۷% بوده است. با این حال، گاز طبیعی با ۳۹/۴% همچنان بیشترین سهم تولید انرژی در انگلستان را به خود اختصاص داده است. بر طبق ادعای دانشگاه Imperial College London در طول شب ۱۷ مارس، انرژی بادی تقریبا ۵۰% از برق مورد استفاده ساکنان بریتانیا را تامین کرد.

این صنعت همچنین بین ۱۲ تا ۴۳ % درصد از انرژی مورد نیاز کشور انگلستان را در طی شش روز هوای زیر صفر درجه سیلسیوس را تولید کرد. در سه ماهه اول سال ۲۰۱۸، دو نیروگاه هسته ای انگلستان به طور موقت یکی برای تعمیر و نگهداری و دیگری به دلیل نفوذ جلبک دریایی به سیستم خنک کننده خاموش شدند.

اگرچه این برای اولین بار است که در انگلستان برق تولیدی انرژی بادی بیشتر از انرژی هسته ای است، اما وزارت انرژی انگلستان ابراز امیدواری کرده است که این روند همچنان ادامه پیدا کند و حجم سرمایه گذاری در بخش انرژی های تجدید پذیر را افزایش خواهد داد.

نقشه مزارع بادی انگلستان

نقشه مزارع بادی انگلستان

نوع جدیدی از انرژی پاک یا کربن زدایی به روش CCUS

در حال حاضر دنیا بیش از هر زمان دیگری در مبارزه با تغییرات آب و هوایی نیاز به تکنولوژی جذب کربن دارد.

در ابتدا به نظر می رسید امضای معاهده پاریس در سال ۲۰۱۵ بین تمام ملت ها، نقطه عطفی در جلوگیری از تغییرات آب و هوایی باشد، اما در حال حاضر بسیاری از کشورها از اهداف تعیین شده خود عقب افتاده اند و انتشار گازهای گلخانه ای در سراسر جهان همچنان افزایش یافته است. نکته قابل تامل اینجاست که این اهداف کاملا محافظه کارانه انتخاب شده بودند تا به طور موفقیت آمیز از افزایش دمای کره زمین را به میزان ۲ درجه سیلسیوس جلوگیری کنند، به همین دلیل حتی اگر تمام کشورها میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را کاهش می دادند، صرفا به تاخیر افتادن فاجعه تغییرات آب و هوایی می انجامید؛ نه راه حل دائمی آن.

معاهده پاریس 2015

از همین رو، تنها روش موثر کاهش انتشار کربن، ایجاد یک رویکرد همه جانبه و قانون مند است که از تمامی استراتژی های ممکن در این راه استفاده کند. این مهم با سرمایه گذاری هنگفت در جذب کربن، استفاده و ذخیره آن (carbon capture, utilization and storage: CCUS) محقق می شود.  این تکنولوژی دی اکسید کربن را از دودکش ها و حتی از هوای بیرون جذب و به مواد مفید تبدیل می کند و می تواند آن را در زیر زمین ذخیره کند. تکنولوژی CCUS قابلیت جذب ۱۰۰% کربن منتشر شده از سوختن سوخت های فسیلی مورد استفاده در تولید برق و صنایع دیگر (سیمان و …) را دارد و حتی می توان از آن در صنایعی که امکان استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر وجود ندارد بهره برد تا از انتشار مستقیم کربن به جو زمین جلوگیری کرد.

با وجودی این که CCUS در گذشته به دلیل گران بودن و عدم اثبات کارایی آن، در پروژه های ساخت و توسعه در کشورهای اورپایی و آمریکا با مخالفت مواجه شده بود، اما امروزه با پیشرفت های اخیر در کارایی و کاهش هزینه ها، این فناوری را بسیار موثر و مقیاس پذیر تر از قبل ساخته است. به همین دلیل سرمایه گذاری بیشتر در این بخش، به منظور گستردگی این فناوری در سرتاسر دنیا امری بسیار ضروری تلقی می شود.

میزان انتشار دی اکسید کربن کشورهای جهان از طریق سوزاندن سوخت های فسیلی در سال 2015 (آبی بالاترین و سبز کمترین میزان انتشار می باشد).

میزان انتشار دی اکسید کربن کشورهای جهان از طریق سوزاندن سوخت های فسیلی در سال ۲۰۱۵ (آبی بالاترین و سبز کمترین میزان انتشار می باشد).

در همین راستا، بر طبق محاسبات شورای بین المللی تغییرات آب و هوایی (IPCC)، که از زبده ترین دانشمندان و متخصصین در زمینه آب و هوا، انرژی و محیط زیست بهره می برد، تکنولوژی CCUS هزینه جلوگیری از گرمایش زمین  به مقدار ۲ درجه سیلسیوس را به نصف کاهش داده است. علاوه بر این، پیش بینی آژانس بین المللی انرژی (IEA) حاکی از آن است که جلوگیری از افزایش گرمایش جهانی بدون استفاده از CCUS غیرممکن خواهد بود و تا سال ۲۰۵۰، این فناوری به تنهایی ۱۵% از سهم کل کربن منتشر یافته در دنیا را کاهش خواهد داد. اگرچه برای نجات کره زمین و حفظ حیات بشر استفاده از انرژی تجدید پذیر شرط لازم است اما کافی نیست و بدون دستیابی و گستردگی تکنولوژی کربن زدایی CCUS این امر امکان پذیر نخواهد بود.

کربن زدایی یا کربن گیری از طریق CCUS به سه روش اصلی صورت می گیرد: استفاده در نیروگاه های تولید برق موجود که از سوخت فسیلی استفاده می کنند، استفاده در صنایع سنگین که نمی توان از منابع انرژی تجدید پذیر بهره برد، و حذف مستقیم کربن از هوا. کلیه نیروگاه هایی که از زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی به عنوان منبع انرژی خود استفاده می کنند، می توانند با استفاده از CCUS انتشار کربن دی اکسید خود را متوقف سازند. حتی خوش بینانه ترین پیش بینی ها برای کابرد گسترده انرژی پاک، نشان می دهد که سوخت های فسیلی به زودی ناپدید نخواهند شد: یک سناریو IEA برای پیش بینی آینده پایدار تخمین می زند که سوخت های فسیلی تا سال ۲۰۴۰ همچنان ۶۰% از انرژی  مصرفی جهان را تشکیل می دهند.

کربن زدایی

گرچه نیروگاه های تولید برق از زغال سنگ، که بیشترین سهم از انتشار کربن را دارند، در کشورهای اورپایی و آمریکا در حال تعطیل شدن هستند، اما این نیروگاه ها در کشورهای در حال توسعه رو به رشد هستند و تخمین زده می شود که تا دهه ها مشغول به کار باشند. بنابراین کاهش انتشار کربن ناشی از سوزاندن سوخت های فسیلی موجود با تکنولوژی CCUS، برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی ضروری خواهد بود. این سیستم های پیشرفته در آینده با کمک یک اقتصاد چرخشی می توانند جذاب تر نیز شوند؛ در این صورت کربن جذب شده می تواند برای کاربرد های دیگر، از جمله تولید بتن یا پلاستیک، دوباره به فروش رسد و یا بازیافت شود.