چرا در حل مشکل آلودگی هوا ناتوانیم روایت یک شکاف فناورانه
سی دی دریا: آلودگی هوا در دهه های اخیر از یک مسئله فقط زیست محیطی به چالشی چندلایه و راهبردی در سیاستگذاری فناوری تبدیل گشته است.
به گزارش سی دی دریا به نقل از مهر؛ نتیجه انباشت تدریجی مجموعه ای از روندهای ساختاری، شامل صنعتی سازی شتابان مبتنی بر سوخت های فسیلی، گسترش ناگهانی ناوگان حمل و نقل موتوری، رشد انفجاری شهرنشینی متراکم بدون زیرساخت های هوشمند و تأخیر در نوسازی سیستم های انرژی، حمل و نقل و پایش دیجیتال است. علاوه بر این، وابستگی تاریخی خیلی از اقتصادها به فناوری های فرسوده و تجهیزات کم بازده سبب شده است رابطه میان رشد اقتصادی و افزایش انتشار آلاینده ها بصورت ناخواسته تقویت شود. امروزه مساله آلودگی هوا بالاتر از آن که یک مبحث زیست محیطی باشد، شاخص سنجش بلوغ فناورانه کشورها و توانایی آنها در مدیریت چرخه انرژی، صنعت و شهر هوشمند است. ضعف در سرمایه گذاری فناورانه، کمبود داده های برخط، ناهماهنگی میان سیاستهای انرژی و حمل و نقل و فقدان معماری پایش یکپارچه سبب شده است خیلی از کشورها نتوانند منشأ آلاینده ها، سهم هر بخش و روند تغییر کیفیت هوا را به دقت رصد کنند. این وضعیت مداخله مؤثر دولت ها در حوزه کاهش آلاینده ها را دشوار و بحران های دوره ای آلودگی هوا را تشدید می کند. مهر در این نوشتار کوتاه با تأکید بر همین ابعاد فناورانه، علل ایجاد و تشدید آلودگی هوا را در بعضی کشورها تحلیل و تبیین می نماید.
ماهیت آلودگی هوا و پیوند آن با فناوری
برمبنای برآورد کارشناسان، آلودگی هوا تلفیقی از ذرات معلق و گازهای آلاینده است که به طور عمده بنابراین فرایندهای احتراق و کارهای صنعتی تولید می شود. مهم ترین آلاینده ها شامل ذرات معلق ریز، خصوصاً «PM2.5» و «PM10»، اکسیدهای نیتروژن، اکسیدهای گوگرد، اوزون تروپوسفری، مونوکسید کربن و ترکیبات آلی فرار می شود. این ترکیبات در خیلی از موارد محصول مستقیم فناوری های تولید انرژی، سیستم های حمل و نقل، خطوط تولید کارخانه ها و تجهیزات گرمایش و پخت وپز خانگی و صنعتی هستند.
در کشورهای دارای رشد اقتصادی سریع، وابستگی تاریخی به سوخت های فسیلی برای تولید برق، حرکت دادن صنایع و تأمین حمل و نقل عمومی و خصوصی سبب شده است که هر واحد رشد اقتصادی عملا معادل افزایش محسوس در انتشار آلاینده ها باشد. از همین روی، در غیاب سیاستهای سخت گیرانه و فناوری های کنترل آلایندگی، پیوند عمیق رشد و آلودگی به صورت بحران های تکرارشونده آلودگی هوا بروز می کند.
صنعتی سازی مبتنی بر سوخت فسیلی و فناوری های قدیمی
یکی از پیشران های اصلی آلودگی هوا در کشورهایی که مسیر صنعتی سازی سریع را طی کرده اند ترکیب تعدادی از عوامل، همچون موارد زیر است:
۱. نیروگاه های حرارتی قدیمی و غیربه روز:
بخش قابل توجهی از برق در خیلی از اقتصادهای نوظهور از نیروگاه های زغال سنگ یا گازوئیلی تولید می شود. در فقدان سیستم های کارآمد گوگردزدایی، حذف اکسیدهای نیتروژن و فیلترهای پیشرفته ذرات، این نیروگاه ها حجم زیادی از سولفور دی اکسید، اکسید نیتروژن و ذرات معلق را وارد جو شهری و حومه می کنند.
۲. واحدهای صنعتی با فناوری فرسوده:
صنایع سیمان، فولاد، پتروشیمی، پالایشگاه ها و واحدهای بزرگ تولید مواد شیمیایی اگر بر پایه فناوری های دهه های گذشته کار کنند، معمولا مصرف انرژی به مراتب بالاتر و راندمان احتراق پایین تری دارند و بنابراین به ازای هر واحد محصول، آلودگی بیشتری منتشر می کنند.
۳. تمرکز مکانی صنایع در مناطق شهری:
در خیلی از کشورها شهر های بزرگ با حلقه ای از نواحی صنعتی احاطه شده اند. ترکیب مجاورت جغرافیایی این صنایع با تراکم جمعیتی بالا و الگوهای نامناسب باد و وارونگی دما سبب می شود آلاینده های صنعتی مستقیماً به هوای تنفسی شهروندان وارد شود. در چنین شرایطی و از نظر فناورانه، مشکل صرفا وجود صنعت نیست بلکه سطح فناوری، سن تجهیزات، نوع سوخت و فقدان سیستم های کنترل انتشار است که سطح آلودگی را در مناطق مذکور تعیین می کند.
حمل ونقل موتوری، کیفیت سوخت و زیرساخت شهری
حوزه حمل و نقل در خیلی از کلان شهرها به یکی از مهم ترین منابع آلودگی هوا تبدیل گشته است. چند عامل فناورانه در این بین نقش کلیدی دارد که در ادامه مورد بررسی قرار می گیرند:
۱. موتورهای احتراق داخلی قدیمی و ناوگان فرسوده:
خودرو ها، موتورسیکلت ها و ناوگان حمل و نقل سنگین قدیمی که فاقد استانداردهای به روز آلایندگی، مانند یورو ۵ و ۶ هستند، ذرات معلق، اکسید نیتروژن و ترکیبات آلی فرار بسیار بیشتری نسبت به وسایل نقلیه جدید و برقی منتشر می کنند.
۲. کیفیت پایین سوخت:
از طرف دیگر، بنزین و گازوئیل با گوگرد بالا و ترکیبات ناخالص، حتی در صورت استفاده روی موتورهای نسبتاً جدید، منجر به افزایش تولید ذرات معلق و گازهای آلاینده می شود. فاصله بین استانداردهای روی کاغذ و کیفیت حقیقی سوخت در جایگاه های سوخت، خود یک مساله فناورانه و نظارتی است.
۳. الگوی ترافیک و طراحی شهر:
همینطور فقدان شبکه حمل و نقل عمومی کارآمد و مبتنی بر داده، گره های ترافیکی گسترده و استفاده بالای خودرو شخصی، سبب افزایش زمان کارکرد موتورها در ترافیک و بنابراین تشدید انتشار آلاینده ها می شود. در چنین وضعیتی، نقش فناوری های مدیریت هوشمند ترافیک و سیستم های حمل و نقل هوشمند کاملا برجسته است؛ در این راستا، کشورهایی که دیرتر به سوی این راه حل ها حرکت کرده اند با الگوی آلودگی شدید رو به رو شده اند.
۴. رفتار فناوری محور کاربران:
در کنار همه موارد ذکر شده، رشد سریع خدمات حمل و نقل اینترنتی، تحویل کالا درب منزل و اقتصاد پلتفرمی اگر بدون تنظیم گری مناسب توسعه یابد، می تواند تعداد سفرهای روزانه ناوگان سبک و موتورسیکلت ها را به شدت بالا ببرد و سهم این بخش در آلودگی هوا را افزایش دهد.
شهرنشینی متراکم، ساخت وساز و عدم هماهنگی با زیرساخت های هوشمند
رشد شهرنشینی در خیلی از کشورها با توسعه متوازن زیرساخت های شهری همراه نبوده است. از نظر فناوری چند محور مهم در این مورد قابل اشاره است:
۱. مواد و فناوری های ساخت وساز:
استفاده گسترده از بتن و آسفالت بدون درنظر گرفتن پوشش سبز، سطح نفوذپذیر و طراحی اقلیمی، علاوه بر تشدید جزیره حرارتی شهری، الگوهای باد و پخش آلاینده ها را هم مختل می کند. همینطور گردوغبار ناشی از پروژه های ساختمانی بزرگ هم در صورت نبود تجهیزات مه پاش و سیستم های کنترل گردوغبار، سهم مفهوم داری در آلودگی ذرات معلق پیدا می کند.
۲. زیرساخت گرمایش و سرمایش ساختمان ها:
در شهرهایی که بخش قابل توجهی از ساختمان ها از بخاری ها و سیستم های گرمایشی با راندمان پایین و بدون استانداردهای روز استفاده می نمایند، احتراق ناقص گاز، نفت یا سایر سوخت ها به انتشار مونوکسید کربن و ذرات معلق در مقیاس شهری منجر می شود.
۳. عدم استفاده کافی از قابلیت های شهر هوشمند:
همینطور پلت فرم های شهر هوشمند، سیستم های پایش برخط کیفیت هوا، مدلهای پیشبینی مبتنی بر داده و ابزارهای تصمیم یار شهری در خیلی از کشورها یا وجود ندارند یا در مراحل ابتدایی توسعه هستند. نتیجه این شکاف، تصمیم گیری های شهری بدون داده کافی و تأخیر در مداخله در وضعیت بحرانی آلودگی هوا است.
فناوری انرژی در بخش خانگی و خدماتی
علاوه بر صنعت و حمل و نقل، فناوری های مورد استفاده در بخش خانگی و خدماتی هم در خیلی از کشورها، خصوصاً مناطق درحال توسعه اهمیت بالای ی در آلودگی هوا دارند:
۱. پخت وپز و گرمایش با سوخت های آلاینده:
در بعضی کشورها هنوز بخش قابل توجهی از خانوارها برای پخت وپز و گرمایش از سوخت های جامد مانند زغال سنگ، چوب یا زغال استفاده می نمایند. این الگوی مصرف، چه در فضای بسته و چه در مقیاس شهری، منبع جدی تولید ذراتی معلق با اندازه ی ۲.۵ میکرومتر یا کم ترو مونوکسید کربن است.
۲. دستگاه های تهویه و سرمایش پرمصرف:
از طرف دیگر، استفاده گسترده از کولرهای قدیمی و سیستم های سرمایش و گرمایش پرمصرف، تقاضا برای برق را بالا می برد و بنابراین فشار بر نیروگاه های انرژی فسیلی و سطح انتشار آلاینده ها در مقیاس ملی بیشتر می شود.
۳. بخش خدمات و مراکز تجاری:
علاوه بر این، مراکز خرید، ساختمان های اداری و فضاهای تجاری بزرگ در صورتیکه از استانداردهای بهره وری انرژی و ساختمان سبز تبعیت نکنند، با مصرف بالای انرژی، به صورت غیرمستقیم در تشدید آلودگی هوا سهیم می شوند.
اقتصاد دیجیتال، مراکز داده و ردپای پنهان آلودگی هوا
به عقیده خیلی از کارشناسان، در نگاه اول اقتصاد دیجیتال و خدمات آنلاین بعنوان «جایگزین پاک» برای کارهای سنتی دیده می شوند؛ اما از نظر فناوری انرژی، چند نکته مهم قابل تأمل وجود دارد:
۱. مراکز داده و زیرساخت ابری:
رشد شتابان خدمات ابری، پلت فرم های ویدئویی، بازیهای آنلاین و هوش مصنوعی، مصرف برق مراکز داده را در سطح جهان به شدت افزایش داده است. اگر ترکیب سبد انرژی ملی یک کشور همچنان مبتنی بر سوخت فسیلی باشد، هر کیلووات ساعت مصرفی در مراکز داده، به صورت غیرمستقیم به انتشار آلاینده های هوا منجر می شود.
۲. شبکه های مخابراتی نسل جدید:
توسعه شبکه های 4G و 5G و به کارگیری تجهیزات مخابراتی پرمصرف هم در صورت فقدان برنامه بهره وری انرژی، می تواند بار شبکه برق را افزایش دهد. متخصصان اعتقاد دارند که این اثر پنهان اقتصاد دیجیتال بر آلودگی هوا در کشورهای فاقد استراتژی انرژی پاک، بتدریج قابل توجه می شود.
۳. اثرات جبرانی رفتاری:
نکته قابل توجه دیگر آن که دسترسی ارزان به خدمات آنلاین ممکنست به افزایش تقاضا برای تحویل فیزیکی کالا، سفرهای تفریحی و سایر کارهای پرمصرف منجر شود؛ پدیده ای که در ادبیات سیاستگذاری با عنوان اثر بازگشتی شناخته می شود و می تواند قسمتی از مزایای بالقوه فناوری های دیجیتال برای کاهش آلودگی هوا را خنثی کند.
شکاف فناورانه در پایش، استانداردگذاری و اجرا
نتیجه تعدادی از تحقیقات حاکی از آنست که قسمتی از ریشه های آلودگی هوا نه در تولید آلاینده، بلکه در ناتوانی دولت و بنگاه ها در پایش و مدیریت آن نهفته است. از نظر فناوری، چند شکاف اصلی در این زمینه کلیدی، به شرح زیر قابل ذکر است:
۱. کمبود شبکه پایش برخط و داده محور:
در خیلی از شهرها تعداد ایستگاه های سنجش آلودگی هوا، پراکندگی جغرافیایی آنها و کیفیت داده ها با استانداردهای روز فاصله دارد. فقدان شبکه سنسور گسترده و یکپارچه، امکان مدل سازی دقیق، هشداردهی بموقع و سیاستگذاری مبتنی بر شواهد را محدود می کند.
۲. فاصله بین استاندارد روی کاغذ و فناوری در عمل:
تدوین استانداردهای آلایندگی برای خودرو، سوخت، صنعت و ساختمان اگر با سازوکارهای آزمون، بازرسی و ابزارهای دیجیتال نظارت همراه نشود، عملا به نتیجه مطلوب و مدنظر نمی رسد. از همین روی، در بعضی کشورها آزمایش های ادواری خودرو، پایش آنلاین دودکش های صنعتی و سیستم های هوشمند کنترل سوخت بصورت ناقص یا صوری اجرا می شوند.
۳. ضعف در استفاده از ابزارهای تحلیلی پیشرفته:
داده های مربوط به ترافیک، فعالیت صنعتی، الگوهای مصرف انرژی و شرایط جوی اگر بصورت یکپارچه در مدلهای تحلیلی هوش مصنوعی و سیستم های شبیه سازی و پیشبینی استفاده نشوند، امکان مداخله هدفمند پیش از وقوع شرایط بحرانی آلودگی هوا از دست می رود.
آلودگی از مساله زیست محیطی تا مساله حکمرانی فناوری
آلودگی هوا در خیلی از کشورها نتیجه مستقیم انتخاب های فناورانه در توسعه صنعت، انرژی، حمل و نقل و شهرسازی بحساب می آید. بعبارت دیگر، کشورهایی که مسیر صنعتی سازی و شهرنشینی را با تکیه بر نیروگاه های فسیلی قدیمی، ناوگان حمل و نقل فرسوده و سوخت کم کیفیت، الگوهای ساخت وساز پرمصرف و شهر های فاقد زیرساخت هوشمند، اقتصاد دیجیتال بدون استراتژی انرژی پاک و نظام پایش و تنظیم گری ضعیف طی کرده اند، امروز با بحران آلودگی هوا مواجهند. بنابراین، تحلیل آلودگی هوا دیگر صرفا بحثی در حوزه محیط زیست نیست؛ بلکه آزمونی برای کیفیت حکمرانی فناوری، سیاستگذاری انرژی، معماری صنعت و طراحی شهر هم محسوب می شود. در چنین چارچوبی، راهکار ها هم باید تلفیقی از نوسازی فناورانه در نیروگاه ها و صنایع، گذار تدریجی به ناوگان حمل و نقل برقی، پیشرفت استانداردهای سوخت و ساختمان، توسعه شبکه های پایش هوشمند و به کارگیری ابزارهای تحلیلی پیشرفته برای مدیریت داده های آلودگی هوا باشند. بالاخره، میتوان نتیجه گرفت که هر تصمیم سرمایه گذاری در زیرساخت های صنعتی، حمل و نقل و دیجیتالی سازی اگر بدون تحلیل اثر آن بر آلودگی هوا اتخاذ شود، ریسک انتقال هزینه های پنهان سلامت و بهره وری به نسل های آینده را به دنبال خواهد داشت؛ هزینه ای که تجربه خیلی از کشورها نشان داده است جبران آن به مراتب پرهزینه تر از اصلاح مسیر در زمان تصمیم گیری است. خلاصه اینکه چند عامل فناورانه در این میان نقش کلیدی دارد که در ادامه مورد بررسی قرار می گیرند: خودروها، موتورسیکلت ها و ناوگان حمل و نقل سنگین قدیمی که فاقد معیارهای به روز آلایندگی، مانند یورو ۵ و ۶ هستند، ذرات معلق، اکسید نیتروژن و ترکیبات آلی فرار خیلی بیشتری نسبت به وسایل نقلیه جدید و برقی منتشر می کنند. در چنین وضعیتی، نقش فناوری های مدیریت هوشمند ترافیک و سیستم های حمل و نقل هوشمند کاملا برجسته است؛ در این راستا، کشورهایی که دیرتر به سمت این چاره ها حرکت کرده اند با الگوی آلودگی شدید روبه رو شده اند. این الگوی مصرف، چه در فضای بسته و چه در مقیاس شهری، منبع جدی تولید ذراتی معلق با اندازه ی ۲.۵ میکرومتر یا کم ترو مونوکسید کربن است.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب