»راهکارهای فناورانه سرمایش خورشیدی سازگار با اقلیم و محیط‌زیست«
مقدمه
زنجیره‌های سرد در سطح جهان به‌سرعت در حال گسترش هستند و هم‌اکنون حدود دو درصد از کل انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) را به‌خود اختصاص می‌دهند.¹
بر اساس گزارش سازمان غذا و کشاورزی ملل متحد (FAO) و مؤسسه بین‌المللی تبرید (IIR)، تنها ۴۵٪ مواد غذایی که نیازمند نگهداری در سامانه تبرید هستند، به‌درستی سرد یا منجمد می‌شوند؛ همچنین ۱۲٪ از تولیدات کشاورزی قابل مصرف انسانی به دلیل عدم وجود سامانه‌های تبرید از بین می‌رود. این اتلاف‌ها عامل انتشار قابل پیشگیری حدود ۱,۰۰۴ میلیون تن معادل CO₂ هستند.²
از سوی دیگر، برآورد می‌شود حدود ۸۲۲ میلیون نفر یا ۶۰٪ جمعیت آفریقای سیاه یخچال در اختیار ندارند. دسترسی به سامانه‌های سرمایشی، نقشی حیاتی در تحقق اهداف توسعه پایدار (SDGs) دارد. بنابراین، نیازی جهانی برای تأمین سرمایش خارج از شبکه (عمدتاً خورشیدی) برای افرادی وجود دارد که دسترسی به سامانه‌های سرمایشی متعارف ندارند.
پیش‌بینی می‌شود ارزش بازار تجهیزات سرمایش خارج از شبکه از ۴.۴ میلیارد دلار در سال ۲۰۱۸ به ۱۴.۳ میلیارد دلار تا سال ۲۰۳۰ افزایش یابد.³
برای مقابله با این چالش‌ها و کاهش انتشار کربن، لازم است زنجیره‌های سرد آینده و تجهیزات سرمایش خارج از شبکه به‌گونه‌ای طراحی شوند که پایدار، مقاوم در برابر تغییرات اقلیمی و سازگار با محیط‌زیست باشند.
فناوری‌های سرمایش خورشیدی فرصت مهمی برای کمک به معیشت جوامع و همزمان تحقق اهداف اقلیمی جهان فراهم می‌کنند. این فناوری‌ها، زنجیره‌های سرد را با افزایش دسترسی به برق‌رسانی و سرمایش پایدار، اقتصادی و قابل اتکا تقویت کرده و از طریق کاهش ضایعات پس از برداشت، افزایش فرصت‌های اقتصادی و ارتقای پایداری محیطی به توسعه پایدار کمک می‌کنند.
با استفاده از انرژی خورشید، این سامانه‌ها وابستگی به منابع انرژی متعارف را کاهش داده و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کم می‌کنند.
بسیاری از پروژه‌های سرمایش خورشیدی از سامانه‌های فتوولتائیک (PV) استفاده می‌کنند، اما همزمان از باتری‌های زیست‌محیطی بهره می‌برند که نیاز به تعویض مکرر ندارند و مشکلات کمتری در پایان عمر (EoL) ایجاد می‌کنند. باتری‌های لیتیوم یونی اما ترکیبات پر- و پلی‌فلوئوروآلکیل (PFAS) منتشر می‌کنند که به «مواد شیمیایی همیشگی» معروف‌اند و آثار مخرب زیست‌محیطی و سلامتی دارند.⁴⁵⁶
سرمایش خورشیدی می‌تواند با فراهم‌سازی روش‌های پایدار و مقرون‌به‌صرفه برای خنک‌سازی و حفظ مواد غذایی در مناطقی با دسترسی محدود به برق، از اتلاف غذا جلوگیری کند. با استفاده از انرژی خورشید برای تأمین توان سامانه‌های سرمایشی، غذا می‌تواند در دمای مطلوب نگهداری و ماندگاری آن افزایش یابد. این موضوع به‌ویژه در مناطق گرم با دسترسی محدود به برق که ناکافی بودن زنجیره سرد یکی از دلایل اصلی اتلاف غذا است، اهمیت دارد.
نبود دسترسی به سرمایش برای ۱.۲ میلیارد نفر در مناطق روستایی و شهری جهان یک ریسک جدی محسوب می‌شود؛ و ۲۸ میلیون نفر دیگر نیز در سال ۲۰۲۱ در معرض خطر بالاتری قرار گرفتند.¹¹ کشورهایی با دمای بالا و جمعیت زیاد دارای فقر انرژی (مانند بخش‌هایی از آفریقای سیاه)، با چالش‌های متعدد برای ایجاد راهکارهای سرمایشی پایدار مواجه هستند. فقر، نبود خدمات برقی پایدار و اثرات همه‌گیری کووید–۱۹ از عوامل تشدیدکننده این مشکلات هستند. اگرچه تلاش‌های جهانی برای توسعه سامانه‌های سرمایش پایدار در حال انجام است، اما در بسیاری از کشورها این راهکارها هنوز پشتیبانی یا مقررات کافی ندارند.
افزون بر این، سرمایش خورشیدی می‌تواند با حمایت از تحقق اهداف توسعه پایدار (SDGs) شامل اهداف ۲، ۷، ۹، ۱۲ و ۱۳ به کاهش مشکلات زنجیره سرد که امنیت غذایی، دسترسی به انرژی، آسایش حرارتی، دسترسی به دارو و واکسن و سلامت عمومی را تهدید می‌کند، کمک کند.¹²
بخش سرمایش سهم مهمی در انتشار جهانی گازهای گلخانه‌ای دارد. بر اساس روندهای جاری، تجهیزات سرمایشی ۲۰٪ از مصرف برق جهانی را تشکیل می‌دهند و انتظار می‌رود این مقدار تا سال ۲۰۵۰ بیش از دو برابر شود—اگر ادامه روند فعلی (BAU) فرض شود.¹³
انتشار مستقیم در بخش سرمایش از مبردهای دارای پتانسیل گرمایش جهانی بالا مانند HFCها ناشی می‌شود. انتشار غیرمستقیم نیز از مصرف برق موردنیاز سامانه‌های سرمایشی (اغلب از منابع فسیلی) ایجاد می‌شود. هر دو نوع انتشار سبب افزایش ردپای کربنی این بخش و تأثیرگذاری آن بر تغییرات اقلیمی هستند.
سازمان GIZ Proklima طی بیش از ۳۰ سال گذشته، «سرمایش سبز» را در پروژه‌های مختلف در سراسر جهان ترویج کرده است. سرمایش سبز شامل استفاده از فناوری‌ها و راهکارهایی است که اثر زیست‌محیطی سامانه‌های سرمایشی را به حداقل می‌رسانند. این شامل موارد زیر است:
- کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از طریق بهره‌گیری از مبردهای طبیعی با GWP بسیار پایین
- بهبود بهره‌وری انرژی
- استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر
- کاهش اثرات زیست‌محیطی در کل چرخه عمر سامانه، شامل طراحی، ساخت، حمل‌ونقل، نصب، بهره‌برداری و پایان عمر مفید
هدف سرمایش سبز ارائه راهکارهایی پایدار و مطابق نیازهای جامعه است، درحالی‌که اثرات زیست‌محیطی سیستم‌ها حداقل باشد و به کاهش تغییرات اقلیمی کمک کند.
اهداف اقلیمی (Climate change goals)
چندین تعهد و توافق‌نامه بین‌المللی وجود دارد که اجرای اقدامات کاهش و سازگاری با تغییرات اقلیمی را تشویق می‌کنند. سرمایش خورشیدی، که بخشی از راهکارهای «سرمایش سبز» محسوب می‌شود، به‌طور کامل با این تعهدات جهانی همسو است.
توافق‌نامه پاریس در سال
در این توافق‌نامه، کشورها متعهد می‌شوند:
- اقدامات و سیاست‌هایی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای اجرا کنند؛
- اقدامات سازگاری برای ایجاد آینده‌ای تاب‌آور در برابر اقلیم اتخاذ کنند؛
- مسیر جهانی را به سمت آینده‌ای کم‌کربن هدایت کنند.
برای دانلود مقاله اینجا کلیک کنید