فروش ذخایر انرژی‌های تجدیدپذیر با طرح‌های جایگزین یارانه‌ای برای رفع مشکل صنایع

سکینه مهرایی

مدت‌هاست به دلیل ناترازی انرژی در کشور صنایع با مشکل روبرو شده‌اند و همین موضوع باعث شده میزان تولید محصولاتشان به میزان قابل توجهی کاهش یابد.

بسیاری از کارشناسان معتقدند راه حل این مشکل استفاده از انرژی های تجدیدپذیر است اما در ایران با توجه به ارزان بودن انرژی، سیستم‌های تجدیدپذیر علارغم راندمان بالا و مسائل زیست‌محیطی مطلوب، توجیه اقتصادی نداشته و صنایع تنها در صورت بهره‌مندی از بسته‌های حمایتی دولت و سازمان‌ها و طرح‌های جایگزین یارانه‌ای می‌توانند مقدار انرژی ذخیره شده را با بهای منطقی خریداری کنند و اینگونه مشکل انرژی صنعت در اجرای یک طرح جامع حل خواهد شد.

به گزارش عصراقتصاد، عصر سوخت‌های فسیلی رو به اتمام است و سیاست کلان و بین‌المللی انرژی بر کاهش و در ادامه حذف سوخت‌های فسیلی حداکثر تا سال ۲۰۵۰ برنامه‌ریزی و در کنفرانس تغییرات اقلیم سازمان ملل متحد در دوبی توافق شده است.

ممکن است اتکای چند دهه‌ای ما به سوخت‌های فسیلی باعث تخریب محیط زیست و گرمایش زمین شده باشد. در نتیجه، دولت ها به سمت فناوری های انرژی های تجدیدپذیر روی می آورند. منابع تجدیدپذیر به اندازه کافی فراوان در نظر گرفته می‌شود و هزینه های تولید انرژی در هر واحد کمتر است. صرفه جویی بیشتر در مقیاس آن‌ها را مقرون به صرفه می‌کند.

ترکیب انرژی فعلی شامل نیروگاه‌های حرارتی معمولی است که بر اساس سوخت‌های فسیلی، گاز طبیعی و زیرساخت‌های انرژی تجدیدپذیر کار می‌کنند. با این حال، بازده این تاسیسات انرژی به جز برق‌آبی ناکافی است. عملکرد کمتر منجر به تولید انرژی ناکافی برای جمعیت عظیم و شهرنشینی می‌شود. به همین دلایل، دانشمندان و محققان رویکرد جدیدی را برای مقابله با موضوع کارایی اتخاذ کرده‌اند.

سیستم جدید مبتنی بر تکنیک‌های جدید و مطالعه و توسعه مواد نانو و پیشرفته جدید جهت استفاده در زیرساخت‌های انرژی است. برخی از مواد مانند گرافن برای برداشت و ذخیره انرژی در فناوری‌ها و امکانات مختلف انرژی استفاده شده‌اند. برای حفظ محیط زیست و حل مسائل مربوط به راندمان و سیستم‌های ذخیره انرژی، نیاز فوری به توسعه مواد جدید برای کاهش تولید انرژی کارآمد وجود دارد.

در ایران با توجه به ارزان بودن انرژی، سیستم‌های تجدیدپذیر (هیت‌پمپ و هیبرید و سولار و… ) علارغم راندمان بالای آن‌ها و مسائل زیست‌محیطی مطلوب، توجیه اقتصادی نداشته و تنها با بسته‌های حمایتی دولت و سازمان‌ها و طرح‌های جایگزینی یارانه‌ای می‌توان مقدار انرژی ذخیره شده را به صنعت با بهای منطقی فروخت و اینگونه مشکل انرژی صنعت نیز در اجرای یک طرح جامع حل خواهد شد.

صنعت ساختمان ۵۰ درصد انرژی موجود در سراسر جهان را مصرف می‌کند

از سوی دیگر صنعت ساخت‌وساز تقریباً ۲۵ درصد از گازهای گلخانه ای جهان را تولید می‌کند، ۵۰ درصد انرژی موجود در سراسر جهان را مصرف می‌کند و باعث بهره‌برداری گسترده از منابع طبیعی برای برآورده کردن نیازهای مصرف می‌شود.

ساخت خانه‌ها مستلزم مصرف بالای مواد پایه سیمان است، اما تولید این ماده خام ۷ درصد از کل انتشار دی اکسید کربن جهانی را تولید می‌کند و کاربرد آن در ساخت‌وساز مسکن به طور خاص با مزایای آن در سطح ساختاری و اقتصادی توجیه می‌شود. پیاده‌سازی فناوری نانو و به‌ویژه استفاده از نانومواد با ویژگی‌های عملکردی پیشرفته می‌تواند؛ تأثیر مثبتی بر توسعه پایدار صنعت ساخت‌وساز مسکن داشته باشد، چراکه این نانوموادها مزیت‌های فنی، اقتصادی، زیست‌محیطی و زیبایی‌شناختی را ارائه می‌کنند و به دستیابی به اهداف توسعه پایدار کمک می‌کنند.

استفاده از نانومواد در ساخت‌وساز مسکن توانسته است؛ خواص ساختاری، حرارتی و عملکردی مصالح ساختمانی را بهبود بخشند. علاوه بر این، آن‌ها با افزایش دوام، افزایش مقاومت مکانیکی (بیش از ۲۰٪)، کاهش هدایت حرارتی و قابلیت خود تمیز شوندگی مرتبط هستند. بنابراین، استفاده از نانومواد نویدبخش بهبود پایداری و کارایی ساخت‌وساز مسکن است.

افزایش راندمان انرژی خورشیدی با بهینه سازی

نانومواد به عنوان یک کلاس خاص از مواد با خواص منحصر به فرد و کاربردهای امیدوارکننده در زمینه‌های مختلف ظهور کرده‌اند. اندازه کوچک آن‌ها، معمولاً بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر، خواصی مانند استحکام مکانیکی بالا، سطح ویژه بالا، هدایت حرارتی و الکتریکی بهبودیافته و رفتار نوری بهبودیافته را به ارمغان می‌آورد.

این ویژگی‌ها نانومواد را برای ادغام در صنایع مختلف به ویژه جذاب می‌کند؛ زیرا می‌توانند خواص ساختاری، عملکردی و زیست‌محیطی مواد سنتی را بهبود بخشند. در واقع، کاربردهای آن‌ها شامل نانوذرات نقره است که به طور موثر درمان‌های سرطان را هدف قرار می‌دهد، گرافن که قابلیت نمایشگرهای انعطاف‌پذیر در دستگاه‌های الکترونیکی را بهبود می‌بخشد، نانوالیافی که مقاومت آب در منسوجات ایجاد می‌کنند، نانومواد سلول خورشیدی با بهینه‌سازی انرژی خورشیدی که سبب افزایش راندمان آن می‌شود یا استفاده از نانومواد برای توسعه سیمان بادوام‌تر و مقاوم‌تر، پوشش‌های محافظ در برابر خوردگی، مواد عایق کارآمدتر و سیستم‌های فیلتراسیون پیشرفته و غیره استفاده می‌شود.

این پیشرفت‌ها با هدف بهبود بهره‌وری انرژی، افزایش عمر سازه‌ها، کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و ترویج شیوه‌های ساختمانی پایدارتر انجام می‌شوند.

برخی از این نانوموادها را می‌توان از طریق روش‌های دوست‌دار محیط زیستی به دست آورد، یعنی از منابع طبیعی بسیار ارزان و فراوان یا از زباله‌های کشاورزی و صنعتی استخراج می‌شود که امکان ارزیابی مجدد این محصولات را فراهم کرده و به نوبه خود اثرات زیست‌محیطی ایجاد شده توسط ساخت‌وساز را نسبتاَ کاهش می‌دهد. صنعت نانوتکنولوژی یک زمینه امیدوارکننده با کاربردهای جالب در صنعت ساخت‌وساز مسکن است، اگرچه مزایا و معایب این نوع مواد به عنوان افزودنی در مخلوط‌های ساخت‌وساز مسکن، میزان کاربرد آن‌ها و همچنین تاثیر آن‌ها در سطوح فنی- ساختاری، هنوز نیاز به بحث و بررسی عمیق دارد.

تمرکز ۵۲ درصد تقاضا و مصرف در جهان در صنعت فولاد و سیمان

اگرچه تعداد زیادی از مشاغل وجود داردند که استفاده از نانومواد در صنعت ساخت‌وساز را مورد بررسی قرار داده‌اند، اما هنوز خلأهای بسیاری در کاربرد این نانومواد در ساخت‌وسازهای مسکونی وجود دارد.

درست است که توسعه بر معماری، مصالح ساختمانی و ساخت‌وساز تأثیر می‌گذارد؛ اما ساخت زیرساخت نیز یک صنعت مهم برای توسعه اقتصاد ملی کشور است. در صنعت ساخت‌وساز فعلی در اکثر کشورها، مصالح ساختمانی بیش از نیمی از کل مصرف انرژی را به خود تخصیص می‌دهد و موید این مسئله این است که ۵۲ درصد تقاضا و مصرف در جهان در صنعت فولاد و سیمان متمرکز شده است. بنابراین، بهبود مصالح ساختمانی نه تنها سبک طراحی ساختمان را تغییر خواهد داد، بلکه ایمنی، کاربرد و دوام ساختمان‌های مهندسی را نیز ارتقا می‌دهد.

ضرورت حل مشکل مصرف انرژی ساختمان

در ایران و با توجه به ناترازی گاز و برق و در کل انرژی، مشکل مصرف انرژی ساختمان به تدریج به یک مشکل فوری تبدیل شده است که باید حل شود چرا که نه تنها باعث ایجاد ضایعات معینی می‌شود، بلکه آلودگی قابل توجهی نیز برای محیط زیست به همراه دارد.

بنابراین، تحت تأثیر شرایط مختلف، مصالح ساختمانی جدید و نانو جایگاه مهمی را به خود اختصاص می‌دهند. بسیاری از کشورهای جهان، نانوتکنولوژی را به عنوان یک پروژه ملی مهم فهرست‌بندی کرده‌اند. اگرچه نانوتکنولوژی هنوز به طور گسترده در بازار به کار گرفته نشده است، اما حجم زیادی از تحقیقات پایه در سطح فنی و نظری تکمیل شده است و برخی از فناوری‌های مدرن به تدریج در زمینه‌های پیشرفته به کار گرفته شده‌اند.

با این حال، هنوز برخی از مشکلات فنی وجود دارد که به خوبی کامل نشده است. فناوری نانو به‌عنوان یک رشته جدید، ناگزیر بر تمامی حوزه‌های جامعه تأثیر می‌گذارد و به‌طور اجتناب‌ناپذیری بر بهبود عملکرد و استفاده از مصالح ساختمانی سنتی تأثیری غیرقابل ارزیابی خواهد داشت. مصالح ساختمانی نانوکامپوزیت با روند توسعه اقتصاد، حفاظت از محیط زیست، سبز و صرفه جویی در انرژی مطابقت دارد و به اولویت اصلی ملاحظات طراحی معماری فعلی در آینده تبدیل شده و چشم انداز توسعه آینده صنعت ساخت‌وساز را نشان می‌دهد.

اکنون، سیستم مصالح ساختمانی نانوکامپوزیت که زمان‌بندی شده است کامل و متنوع است و سهم آن در بازار همچنان در حال گسترش است. با ترویج استراتژی توسعه پایدار در دنیا و خصوصا چین و توسعه زمینه ساخت‌وساز، مصالح ساختمانی جدید مطمئناً مزایای منحصر به فرد خود را در صنعت ساخت‌وساز خواهند داشت.

اما بسیاری از صنایع از جمله صنعت ساختمان چندان استقبالی از فناوری نانو نکرده اند که می توان دلیل آن را هزینه بالای مواد نانو تکنولوژی به دلیل استفاده از مواد اولیه باکیفیت، خاص و گران قیمت، آزمایشگاه های با تکنولوژی پیشرفته، شرایط نگهداری مواد اولیه و … دانست که در نهایت سبب افزایش قیمت محصول نهایی در برابر مصالح سنتی می شود.

*برگرفته از مقاله پویا نجم سهیلی، دبیر مرکز رشد بهینه‌سازی مصرف انرژی دانشگاه شهید بهشتی