عده ای بر این باورند که دیجیتالی شدن شهرها و هوشمند کردن آنها به حفظ محیط زیست کمک می کند. اما، هیأت مشورتی علمی دولت آلمان در گزارشی ۹۰۰ صفحه‌ای با عنوان "آینده دیجیتالی ما" به این نتیجه رسیده که "امروزه روندهای دیجیتالیزه کردن، به دلیل استفاده بیش از حد از منابع طبیعی و رشد نابرابری اجتماعی، بیشتر مانند ماده‌ای برای سرعت بخشیدن به گسترش حریق عمل می‌کنند" و این وضعیت باید تغییر کند.

به گزارش زیست آنلاین، پژوهشگران می‌گویند که مهم‌ترین موضوع آینده، از جمله آینده کره زمین، دیجیتالیزه شدن است. اما آیا دیجیتالیزه شدن و حفاظت از محیط زیست با هم همخوانی دارند؟

به نظر نمی‌آید که دیجیتالیزه کردن وسایل و سبک زندگی راه حلی فوری برای مشکلات محیط زیست ما باشد. اما عده‌ای از پژوهشگران برجسته نظری غیر از این دارند. هیأت مشورتی علمی دولت آلمان در گزارشی ۹۰۰ صفحه‌ای با عنوان "آینده دیجیتالی ما" به این نتیجه رسیده که "امروزه روندهای دیجیتالیزه کردن، به دلیل استفاده بیش از حد از منابع طبیعی و رشد نابرابری اجتماعی، بیشتر مانند ماده‌ای برای سرعت بخشیدن به گسترش حریق عمل می‌کنند" و این وضعیت باید تغییر کند.

نویسندگان گزارش مزبور می‌نویسند: «رؤیای ما این است که با وسایل دیجیتال قوی و کارآمد دنیایی بهتر بسازیم.» و بدین منظور لازم است که جامعه به جامعه‌ای دیجیتال تبدیل شود که سبک زندگی‌اش بر پایه اصل حفظ سلامتی خود و دیگران و آگاهی نسبت به مواد مورد مصرف باشد.

اولین موضوعی که از نظر پژوهشگران باید در دستور کار قرار گیرد عاداتی است که مردم در مصرف دارند. پژوهشگران معتقدند که می‌توان از فن‌آوری‌ها استفاده کرد تا جامعه‌ای که به دور ریختن مواد و اشیا خو گرفته از این عادت دست بردارد و به اقتصاد گردشی یا دورانی روی آورد.

به گفته پژوهشگران، برای نمونه فن‌آوری دیجیتالی می‌تواند کمک کند تا در آینده به جای پلاستیک از موادی کاملا متفاوت برای تولید بطری و قوطی و غیره استفاده شود، موادی که بازیافت‌پذیر یا حتی تجزیه‌پذیر و قابل جذب در خاک باشند.

پژوهشگران در گزارش‌شان دنیایی را تصویر می‌کنند که در آن خودروها، خانه‌ها، بسته‌بندی‌ها، مبلمان، کفش یا لباس به کمک هوش مصنوعی به راحتی قابل تعمیر هستند. در این دنیا، در همان مرحله ساخت و تولید از استفاده از منابع و موادی که برای محیط زیست و سلامتی مضر هستند خوداری می‌شود.

بیشتر بخوانید: کودکان امروز با رد پای کوچکی از کربن مواجه هستند انرژی "سبز" و هوای خوبپژوهشگران همچنین به استفاده از فن‌آوری دیجیتال برای کاهش تولید دی اکسید کربن فکر می‌کنند. شهرهایی که در آنها آلودگی هوا بسیار شدید است، مانند پکن، قاهره و مکزیکوسیتی، می‌توانند با استفاده از خودروهای خودران از میزان دی اکسید کربن هوایشان بکاهند.

به گزارش مجله تخصصی Nature Climate Change استفاده از این خودروها می‌تواند باعث کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای تا میزان ۹۰ درصد شود. صرفه‌جویی‌ها به ویژه به دلیل آن محقق خواهد شد که اندازه هر خودرو متناسب با تعداد افرادی خواهد بود که قرار است از آن استفاده کنند. به نوشته پژوهشگران ابعاد خودروهای کنونی بیش از حد ضروری است. در ضمن خودروهای مورد نظر پژوهشگران در بیشتر موارد با برق تجدیدپذیر کار خواهند کرد.

به نظر پژوهشگران، تولید گاز دی اکسید کربن باید تا میانه قرن بیست و یکم نصف شود وگرنه تغییرات اقلیمی همچنان ادامه خواهد یافت. در نتیجه موضوع استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر باید به طور جدی‌تر مورد توجه قرار گیرد.



 

بیشتر بخوانید: شهر پایدار و مزایا و معایب آن کدام است؟آیا تبدیل تهران به شهر هوشمند امکان پذیر است؟استاد تمام دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: با توجه به اینکه جهت‌گیری آینده دنیا به سمت شبکه‌های هوشمند خواهد بود، ما نیز تحقیقات خود را بر این حوزه متمرکز کرده ایم.

به گزارش عصر شهروند، گئورک قره‌پتیان استاد تمام دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بیان اینکه در حال حاضر بیش از هزار مقاله در مجلات و کنفرانس‌ها به اسم من و همکارانم که عمدتاً دانشجویانم هستند چاپ شده است، توضیح داد: در مسئله استنادات، صحبت این است که بقیه محققان چقدر به کار شما ارجاع داده‌اند و از آن استفاده کرده‌اند. زمانی که ارجاعات تمام محققان را به ترتیب صعودی به نزولی مرتب کنند و محققی جزو یک درصد اول فهرست محققان قرار گیرد، آن‌گاه آن محقق جزو یک درصد اول دانشمندان پراستناد دنیا محسوب می‌شود.

وی رشته تحصیلی تخصصی خود را مهندسی برق، گرایش قدرت عنوان کرد و گفت: زمینه کاری که بیشتر به آن وارد شده‌ایم، شبکه‌های هوشمند و به‌ویژه “ریزشبکه‌ها” (Micro grid) است. یک ریزشبکه، یک شبکه توزیع است که معمولاً شامل منابع تولید پراکنده، سیستم ذخیره انرژی و بار‌ها است که می‌تواند به صورت متصل به شبکه و یا به صورت عملکرد جزیره‌ای مورد بهره‌برداری قرار گیرد.

استاد تمام دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطرنشان کرد: به دنبال این هستیم که بتوانیم شبکه‌های توزیع برق فعلی را به شبکه‌ای تبدیل کنیم که در آن تبادل انرژی و اطلاعات به صورت دوسویه برقرار شود.

قره‌پتیان توضیح داد: در این راستا تحقیقات متنوعی انجام شده و جهت‌های گوناگونی دنبال می‌شود که یکی از آن‌ها حوزه ریزشبکه‌ها است. آنچه توانسته‌ایم به طور خاص پیاده کنیم، یک ریزشبکه با ابعاد کوچک در دانشگاه صنعتی امیرکبیر است. این ریزشبکه به عنوان یک نمونه آزمایشگاهی تحقیقاتی در اختیار دانشجویان ارشد و دکتری قرار گرفته و آن‌ها می‌توانند تئوری‌ها و مباحث نظری خود را روی آن آزمون کنند.

معاون پژوهش‌وفناوری دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر ویژگی خاص این ریزشبکه را که در ایران تک است، وجود دستگاه چرخ طیار (flywheel) در آن دانست و اظهار کرد: این دستگاه در شبکه به صورت یک ذخیره‌ساز و کنترل‌کننده فرکانس عمل می‌کند.

قره‌پتیان در بخشی دیگر از سخنان خود ریزشبکه را یک شبکه توزیع ولتاژ پایین تعریف کرد و افزود: در ریزشبکه مجموعه‌ای از بار‌های حرارتی و الکتریکی، به علاوه مجموعه‌ای از تولیدکننده‌ها و ذخیره‌ساز‌ها وجود دارد. تولیدکننده‌ها در این سیستم معمولاً در سطح ولتاژ پایین به شبکه وصل می‌شوند و ذخیره‌ساز‌ها هم انواع و اقسام مختلف دارند.

وی یادآور شد: تفاوت این مجموعه با یک شبکه توزیع معمولی این است که تحت یک سیستم کنترل کار می‌کند که این سیستم می‌تواند متمرکز یا توزیع شده باشد.

بیشتر بخوانید: راهنمای صرفه جویی انرژی در خانهتبادل دوسویه انرژی در شبکه توزیع برق به چه معناست؟استاد تمام دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر سپس به موضوع تبادل دوسویه انرژی در شبکه توزیع برق به عنوان هدف انجام این تحقیقات پرداخت و تشریح کرد: در شرایط فعلی تولیدکننده‌ها به صورت متمرکز هستند؛ مثلاً یک نیروگاه داریم به نام نیروگاه شهید رجایی واقع در اتوبان تهران-قزوین که برق تولیدی خود را به سمت مصرف‌کننده‌ها می‌فرستد. در چنین شرایطی از سمت تولیدکننده به مصرف‌کننده، جهت یک‌سویه انتقال انرژی وجود دارد.

قره پتیان ادامه داد: این در حالی است که در ریزشبکه در سطح ولتاژ مصرف کننده، تولیدکننده قرار می‌گیرد که می‌تواند در کنار مصرف، تولید خود را نیز داشته باشد. در نتیجه تبادل انرژی از سمت پایین به بالا هم اتفاق افتاده و به عبارتی تبادل انرژی از بالادست به پایین‌دست و بالعکس صورت می‌گیرد.

وی تأکید کرد: جهت‌گیری ما در ریزشبکه‌ها و شبکه‌های هوشمند به این صورت است که مصرف‌کننده‌ها را به “مشترک” تبدیل می‌کنیم. تاکنون مصرف‌کننده فقط مصرف‌کننده صرف انرژی بوده است، در حالی که مشترک به معنی واقعی کلمه، در مسئله تولید و مصرف، مشارکت دارد.

این دانشمند یک درصد برتر پراستناد دنیا اظهار کرد: به سمت آینده‌ای پیش می‌رویم که هر کدام از خانه‌ها بتوانند در کنار مصرف، تولیدکننده انرژی هم باشند. هر کدام از کارخانه‌جات ما در ضمن اینکه بتوانند مصرف کنند، تولید هم بکنند و این باعث شود که به طور کلی در مجموعه شبکه‌های برق، مفهوم مصرف‌کننده را کنار بگذاریم و به معنی واقعی مشترک را که در شبکه برق مشارکت می‌کند، داشته باشیم. چنین تفاوت عمده‌ای در آینده به وجود می‌آید.

قره‌پتیان تشریح کرد: چنین تحقیقاتی در عرض یک یا دو سال به نتیجه نمی‌رسد و کشور‌های پیشرفته نیز افق ۱۰ تا ۲۰ ساله را برای به نتیجه رسیدن تحقیقات خود معین کرده‌اند. این موضوع جهت‌گیری آینده است و ما هم باید در این جهت حرکت کنیم.

وی با اشاره به اینکه تبادل دوسویه انرژی در شبکه توزیع برق، در شهر و جزایر نمونه‌ای در آمریکا، کره و کشور‌های متفاوت پیاده‌سازی شده و در یکی از شهر‌های امارات هم برنامه‌ای برای پیاده‌سازی آن وجود دارد، گفت: هر جا چنین پروژه‌ای انجام شده، یک شهر یا جزیره در قالب پروژه پایلوت یا آزمایشی به “مجموعه شبکه هوشمند” تبدیل شده و البته شبکه توزیع برق هوشمند نیز در آینده جزوی از “شهر هوشمند” خواهد بود.

استاد تمام دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر در پاسخ به اینکه آیا تهران قابلیت و زیرساخت‌های تبدیل شدن به “شهر هوشمند” و محقق شدن تبادل دوسویه انرژی را دارد، گفت: برای ایجاد زیرساخت، مسائل فنی و مالی مطرح است که ما توانایی فنی را داریم و مسئله اصلی، تأمین هزینه‌هاست. اگر تأمین هزینه انجام شود، می‌توانیم وارد میدان شویم و مسائل فنی را تک به تک و همچون سایر کشورها، به صورت پایلوت، جلو ببریم و حل کنیم.

قره‌پتیان درباره حمایت‌های صورت گرفته از تحقیقات فوق، توضیح داد: حمایتی که تاکنون صورت گرفته، در قالب “پروژه طرح ملی شبکه هوشمند” بوده که جزو طرح‌های مصوب شورای عالی عتف (علوم، تحقیقات و فناوری) است. همچنین وزارت نیرو و شرکت توانیر از ما حمایت مالی کرده‌اند که بتوانیم این پروژه را در قالب قراداد‌های تحقیقاتی محقق کنیم.

وی اضافه کرد: از طرفی شرکت توانیر نصب دستگاه‌های اندازه‌گیری هوشمند را در ۵ نقطه مختلف کشور پیاده‌سازی کرده و در جهت افزایش تعداد این دستگاه‌ها هم حرکت می‌کند؛ بنابراین آنچه در دانشگاه انجام می‌شود، تحقیقات آکادمیک ما در مقابل خواست صنعت است.