X
تبلیغات
وکیل جرایم سایبری

پسماندها و بازیافت

اخبار مربوط به زباله و بازیافت
یکشنبه 24 مرداد‌ماه سال 1389

مزیت های استفاده از جلبک برای تولید انرژی

 به نظر می رسد در جهان صنعتی قانون نانوشته یی برای شرکت ها و سازمان ها وجود دارد که «هر که بامش بیش، برفش بیشتر» به این معنی که موسسات دارای درآمد و منافع بیشتر، باید مسوولیت اجتماعی بیشتری نیز احساس کنند.

 

البته همواره در مورد نوع این وظایف اجتماعی بحث هایی مطرح است. با بالا رفتن قیمت نفت از بشکه یی حدود۲۰ دلار تا قیمت حدود ۱۴۰ دلار و بازگشت آن به حدود بشکه یی ۶۰ – ۵۰ دلار سود سرشاری نصیب شرکت های وابسته به صنعت نفت شده است.

با آغاز این افزایش قیمت، انواع درخواست ها نیز برای مشارکت این شرکت ها در مسائل اجتماعی مطرح شده است. گروهی خواهان آن هستند که این شرکت ها تولید گازهای گلخانه یی خود را کم کنند. دسته یی دیگر انتظار دارند این صنعت از Co۲ تولید شده در سطح کشورها برای تزریق به چاه های نفت استفاده کند.

اما موضوع سوخت های زیستی و جایگزین موضوع دیگری است، چون صنایع نفت جهان در ابتدا بیان داشته بودند این نوع سوخت ها قادر نیستند سهمی از بازار را اشغال کنند و آن را نوعی بازی دانسته و به سخره گرفتند. البته طرفداران محیط زیست و انرژی نیز افراد با پشتکاری بودند که به تحقیقات خود ادامه دادند و پایلوت هایی را برپا ساختند و برای جلب افکار عمومی، انواع خودروها و کاربردها را ارائه کردند تا بالاخره سیاستگذاران را مجبور ساختند در «نقشه راه برای انرژی» هر کشور به این نوع سوخت ها نیز توجه شود.
زمانی که انسان به این مسیر حرکت توجه می کند به یاد جمله یی از گاندی می افتد که گفته بود؛ «ابتدا شما را نادیده می گیرند، سپس مسخره می کنند، پس از آن با شما مخالفت می کنند و آنگاه شما پیروز می شوید.»

البته بحث سوخت های زیستی فقط به کشورهای توسعه یافته اختصاص ندارد، مثلاً برای بررسی وضعیت کشورهای چین و هند به مقالات «تجاری سازی سوخت های زیستی در آغاز راه» و «در جست وجوی سوخت های سازگار با محیط زیست» روزنامه اعتماد در تاریخ های ۶/۷/۸۷ و۲۹/۱/۸۸ رجوع کنید. در مورد بررسی پتانسیل های کشورمان نیز بحث مفصلی در مقاله «بیواتانول به جای سوخت» در همین روزنامه مورخ ۲۶/۱/۸۶ وجود دارد.

جذابیت های این سوخت به گونه یی بوده است که شرکت ها به ساخت دستگاهی برای تولید این سوخت در خانه اقدام کرده اند که مشروح این مطلب در مقاله «مزیت های اقتصادی تولید سوخت اتانول در خانه» روزنامه اعتماد مورخ ۸/۵/۸۷ آورده شده است. در کشورمان نیز یکسری تلاش های حداقلی برای افزودن درصد اندکی از اتانول در سوخت بنزین در حال پیگیری است که افت و خیزهای فراوانی را نیز شاهد بوده است و به نظر می رسد تا ورود سوخت های زیستی به «نقشه راه برای انرژی ایران» راه زیادی مانده است ولی مطمئناً طرفداران محیط زیست موفق خواهند شد، چه مخالفان بخواهند و چه نخواهند.
چند سال قبل یکی از مسوولان ارشد شرکت معظم نفتی اگزون موبیل مقایسه نفت و انرژی های جایگزین مانند اتانول را به مقایسه «روشنایی خورشید و روشنایی ماه» تشبیه کرد و تولید سوخت زیستی را حرف پوچی دانسته بود. اما شرایط به گونه یی پیش رفته است که در ماه جولای ۲۰۰۹ مدیر اجرایی این شرکت اعلام کرد قرار است ۶۰۰ میلیون دلار را به اقدام نوآورانه تولید سوخت های زیستی اختصاص دهد تا بتواند سوخت مایع مناسب برای بخش حمل و نقل را از جلبک به دست آورد.

مزیت اصلی جلبک ها آن است که فقط به نور خورشید و آب نیاز دارند و این آب نیز می تواند آب شیرین، آب شور دریا یا حتی آب های آلوده باشد. برای رسیدن به این سوخت زیستی، شرکت مزبور با شرکت بیوتکنولوژی Synthetic Genomics ائتلاف کرده است.

این شرکت توسط یکی از پیشتازان علم ژنومیکس به نام کریگ ونتر بنیان نهاده شده است. (در روزنامه اعتماد مورخ ۱۵/۱۱/۸۷، مقاله «لطفاً هیجان زده نشوید» به بحث مفصلی در زمینه تولید جلبک به عنوان سوخت پرداخته است که مطالعه آن نیز توصیه می شود.)
تشکیل این ائتلاف می تواند مشکلات راهبردی شرکت نفتی اگزون موبیل را به نوعی حل کند چون این شرکت از یک سو بزرگ ترین و ثروتمندترین موسسه در زمینه تجارت نفت به شمار می رود و از سوی دیگر از طرف گروه های حامی محیط زیست تحت فشار قرار دارد که در گذشته نگرانی های مربوط به گرمایش جهانی را مد نظر خود نداشته و برای توسعه سوخت های تجدیدپذیر بی میل بوده است.
هر چند در چند سال گذشته عبارت «روشنایی ماه» مستمسکی برای بیان اکراه مسوولان این شرکت بوده است ولی مسوولان این شرکت مدعی هستند برای انواع سوخت های جایگزین، تلاش های فراوانی کرده اند. ژاکوبس معاون تحقیق و توسعه در واحد تحقیق و مهندسی اگزون است. او می گوید؛ ما با آزادی کامل همه گزینه های قابل تصور در این زمینه را بررسی کرده و به پارامترهای اصلی هر گزینه توجه داشته ایم.

یکی از این پارامترها، مقیاس تولید آن سوخت است چون برای سوخت بخش حمل و نقل اگر نتوانید فناوری مربوطه را افزایش مقیاس (Scale- up) دهید، بنابراین باید به این سوال پاسخ دهید که «اصلاً به آن نیاز دارید یا خیر؟» او می افزاید؛ «من نمی خواهم این حقیقت را کتمان کنم چون این موضوع ساده یی نیست و راه اندازی یک کارخانه بزرگ در مقیاس تجاری برای تولید سوخت از جلبک به پنج تا ۱۰ سال زمان نیاز دارد.» البته خلوص نیت و تعهد شرکت نفت اگزون هرازچندگاهی توسط منتقدان محیط زیست به نقد کشیده می شود که این بیشتر ناشی از سودهای هنگفت این شرکت در بخش نفت طی سالیان اخیر است. دیویس رئیس بخش تحقیقات گروه صلح سبز است. او می گوید؛ تحقیقات کار بزرگی است ولی ما نیاز داریم محصولات جدید وارد بازار شود. ما همواره گفته ایم شرکت های بزرگ نفتی باید درگیر این تحقیقات شوند اما سوال اصلی این است که آنها فقط باید برای خودشیرینی پولی را بپردازند یا اینکه قدرت و قابلیت های خود را نیز درگیر این تحقیقات کنند.
بر این اساس اگر ثابت شود این تلاش ها با حسن نیت همراه بوده و شرکت اگزون واقعاً خواهان تولید سوخت از جلبک است و ائتلافی از شرکت های ثروتمند و بیوتکنولوژی شکل گرفته است، بنابراین می توان این موضوع را در راستای سیاست های کابینه اوباما دانست که تشویق انرژی های تجدیدپذیر را در برنامه دارد. در حال حاضر حدود ۹ درصد از سوخت مایع امریکا از طریق سوخت های زیستی که قسمت عمده آن بیواتانول حاصل از ذرت است تامین می شود.

 طبق الزام کنگره امریکا باید تا سال ۲۰۲۲ میزان تولید سوخت های زیستی به ۳۶ میلیارد گالن بالغ شود. البته هر دیدگاه جدید نیز مخالفانی دارد و توسعه سوخت های زیستی نیز از این قاعده مستثنی نیست. در زمینه اتانول حاصل از ذرت نیز به دلیل ارزش غذایی و تاثیرات زیست محیطی آن مخالفت هایی وجود دارد.
با همه این اوصاف طبق مستندات شرکت اگزون موبیل، در هر سال از هر جریب زمین اختصاص یافته به جلبک می توان دو هزار گالن سوخت به دست آورد. این در حالی است که این عدد برای درخت نخل حدود ۶۵۰ و برای نیشکر حدود ۴۵۰ و برای ذرت نیز ۲۵۰ است. ائتلاف شرکت اگزون و شرکت سینتتیک ژنومیکس بر پایه اطمینان به تجربیات دکتر ونتر بنا نهاده شده است.

 او یک دانشمند مستقل و مشهور در عرصه جهانی است که طی دهه ۱۹۹۰ در زمینه رمزگشایی ژنوم انسان فعالیت می کرد. البته در سالیان اخیر ایشان توجه خود را به جست وجوی میکروارگانیسم های دارای قابلیت تبدیل به سوخت معطوف داشته است. او اشاره می کند؛ «جلبک یک سیستم بیولوژیکی نهایی است که از نور خورشید استفاده کرده و دی اکسید کربن را به سوخت تبدیل می کند.»
طرفداران محیط زیست به سوخت حاصل از جلبک لقب «نفتک» (Oilgae) را داده اند که فناوری نویدبخشی نیز هست. ساختمان مولکولی سوخت های حاصل از جلبک بسیار شبیه ساختمان مولکولی محصولات نفتی از قبیل بنزین، گازوئیل و سوخت جت است و بر همین اساس است که شرکت اگزون معتقد است این سوخت از قابلیت همخوانی با زیرساخت های بخش حمل و نقل برخوردار است. به عنوان مثال می توان به این موارد اشاره کرد که خطوط هوایی کانتیننتال پروازهای آزمایشی با سوخت های متشکل از سوخت های جلبکی انجام داده است. علاقه مندان به بحث سوخت های زیستی در صنعت هوایی می توانند به مقالات «مشکل در ارتفاع ۳۵ هزارپایی» و «از خاک تا اوج آسمان» روزنامه اعتماد مورخ ۹/۳/۱۳۸۸ و ۲۰/۴/۱۳۸۷ رجوع کنند.
البته پنتاگون نیز به دنبال سوخت های جایگزین از جمله جلبک است تا از وابستگی نیروهای نظامی به نفت بکاهد. قابل ذکر است طبق گزارش ها مصرف انرژی ارتش امریکا به تنهایی از کل مصرف انرژی مردم سوئد بیشتر است.
اگر محققان از ارزان تر بودن تولید انبوه جلبک نسبت به دیگر سوخت های زیستی نیز چشم پوشی کنند مزیت های دیگری نیز مطرح است مثلاً اینکه می توان جلبک را در زمین های غیرزراعی و بایر تولید کرد و نیازمند آب با کیفیت ویژه یی نیز نیست چون در استخرهای آب شور و حتی آب دریا نیز قابل پرورش است. البته در مقاله «تولید سوخت های جانشین بنزین از علف ها» روزنامه اعتماد مورخ ۲۱/۲/۸۷ توضیح داده شد دانشمندان موفق به تولید اتانول از نوعی علف در زمین های غیرزراعی نیز شده اند که این به صورت یک مزیت مطرح است. منفعت دیگر جلبک آن است که می تواند به کاهش گازهای گلخانه یی نیز کمک کند چون مشابه گیاهان دیگر، جلبک نیز برای رشد به دی اکسید کربن نیاز دارد. البته ائتلاف اگزون و سینتتیک ژنومیکس امیدوار است با مهندسی ژنتیک بتواند انواعی از جلبک ها را پرورش دهد که قادرند مقادیر عظیمی از دی اکسید کربن را جذب کنند که در این مورد می توان به مقادیر زیادی دی اکسید کربن حاصل از نیروگاه ها اشاره داشت.
طبق اظهارات مسوولان سرمایه گذاری اگزون شامل ۳۰۰ میلیون دلار برای تحقیقات پایه یی در درون شرکت خود است که اگر نتیجه تحقیقات و مسیر آن با موفقیت طی شود ۳۰۰ میلیون دلار دیگر نیز به این امر اختصاص می یابد.
البته این ارقام برای شرکتی که فقط در سال گذشته بالغ بر ۲۲/۴۵ میلیارد دلار درآمد داشته است عدد بزرگی نیست ولی این شرکت ها خود را از جمله شرکای بلندمدت این تحقیقات ذکر می کنند که ممکن است سرمایه گذاری آنها در آینده بالغ بر چند میلیارد دلار شود. جلبک ها با راندمان بالایی می توانند از انرژی خورشید برای تبدیل دی اکسید کربن به روغن یا لیپید استفاده کنند. و در ادامه می توان با استفاده از فرآیندهای تصفیه این مواد را به سوخت یا دیگر مواد شیمیایی صنعتی تبدیل کرد.
مسوولان شرکت سینتتیک ژنومیکس گفته اند آنها سالیان سال است که روی توسعه روش های موثر برای استخراج این روغن ها کار کرده اند. ونتر در این باره گفته است؛ «جلبک را نیز می توان همانند یک گیاه زراعی رشد داده و مواد موثر آن را طی فرآیندهای مختلف و بعضاً پرهزینه استخراج کرد.» شرکت نامبرده دارای گونه هایی از جلبک دستکاری شده است که قادرند روغن را در یک فرآیند مداوم تولید کنند. او می افزاید؛ «من با این ایده به اینجا آمده ام که بر سر جلبک ها کلاه بگذاریم تا آنها لیپید بیشتری از خود خارج کنند.» ائتلاف دو شرکت فوق الذکر هنوز با مشکلات متعددی روبه رو است که در این بین می توان به تعیین نوع جلبک و سرپوشیده یا سرباز بودن استخرها یا همان بیورآکتورها اشاره کرد تا کارایی بیشتری داشته باشد.ضمناً آنها به بزرگی مقیاس ها برای تولید مقادیر معنا داری از سوخت های زیستی برای امریکا نیز اشاره می کنند چون امریکا کشوری است که روزانه ۹ میلیون بشکه بنزین مصرف می کند که این به معنی مصرف سالانه حدود ۱۳۸ میلیارد گالن است.
ونتر می گوید؛ «در تفکر اکثر دانشمندان، افزایش مقیاس یعنی شما آزمایشی را از یک لوله آزمایش تا حد یک ظرف مثل بشر افزایش دهید ولی کاری که ما می خواهیم انجام دهیم این است که از یک لوله آزمایش به چند میلیون گالن محصول برسیم.»
باید توجه داشت دیگر شرکت های فعال در صنعت نفت نیز به آرامی در حال پوست انداختن هستند تا از مخالفت با سوخت های زیستی دست بردارند و این تحول به دلیل فشار دولت امریکا برای الزام در افزایش مصرف اتانول در منابع تامین انرژی کشور طی دهه های آینده است.
در این بین در اروپا ائتلاف های زیادی بین کمپانی های بزرگ نفتی و شرکت های بیوتکنولوژی به وجود آمده است که می توان به تلاش های شرکت بریتیش پترولیوم و رویال داچ شل اشاره کرد. شرکت های امریکایی نیز به آرامی از آنها پیروی می کنند. مثلاً شرکت Valero Energy Corp که دارای بزرگ ترین پالایشگاه های امریکا است، هفت کارخانه تولید اتانول از ذرت را از شرکت Verasun خریداری کرده است. شرکت معظم شورون نیز ائتلافی با شرکت Weyerhavser تشکیل داده است تا از ضایعات چوب، سوخت زیستی تولید کند.
دکتر ونتر اشاره می کند وارد شدن شرکت اگزون به بحث «توسعه سوخت های زیستی» یکی از اصلی ترین اجزای تولید سوخت های جایگزین در مقیاس های بزرگ است چون بدون حضور رهبران صنعت سوخت جهان تغییرات عمده یی در عرصه جهانی رخ نخواهد داد.

یکشنبه 24 مرداد‌ماه سال 1389

اتحاد برای‌ مقابله ‌با‌ گرمایش جهانی

پدیده تغییرات آ‌ب و هوایی به عنوان نخستین پدیده زیست محیطی جهانی یک تهدید جدی برای ساکنان کره زمین محسوب می‌شود و این تهدید اگرچه هر روز با صدای بلندتری فریاد می‌زند که حیات کره زمین و ساکنان آن در معرض خطر است، اما انگار هیچ کس این هشدارها را نمی‌شنود.
آمار و اخبار تکان‌دهنده‌ای که از اثرات تغییرات آب و هوایی و ذوب شدن یخ‌های قطبی شنیده می‌شود، اگرچه همگان را متاثر می‌کند، اما هنوز اتحادی برای مقابله با این بحران زیست محیطی شکل نگرفته است، بحرانی که به عقیده کارشناسان با سرعت غیرقابل پیش‌بینی در حال گسترش است. کارشناسان هنوز به راهکارهایی مانند مدیریت محلی و اتحاد مردم کشورها امیدوارند که با همین اعتقاد، شعار برای مقابله با گرمایش زمین متحد شویم برای امسال از سوی سازمان ملل انتخاب شد.
البته جای امیدواری است که با اجرای سیاست‌های هوشمندانه‌ای برای اصلاح الگوی مصرف در کشورمان، ما نیز به عنوان بخشی از این جهان در مقابله با پدیده گرمایش جهانی متحد شویم.
بررسی‌ها نشان می‌دهد تغییرات وسیع در الگوهای کاربری اراضی، مثل قطع درختان جنگلی می‌تواند به شکل قابل توجهی بازتابش سطح زمین در مقابل تابش خورشیدی را تغییر دهد و باعث جذب تابش، تبخیر و تعرق شود.
در این فرآیند، تغییراتی در آب و هوای منطقه‌ای ممکن است اتفاق بیفتد. همچنین تغییرات وسیع در کاربری اراضی می‌تواند بر آب و هوای کره زمین از طریق افزایش اثرات گازهای گلخانه‌ای تاثیر بگذارد. برای مثال با کاهش ظرفیت مزارع در جذب کربن و با افزایش انتشار کربن از اراضی، یعنی از طریق تجزیه زیست توده، باعث تمرکز و غلظت بالای گازهای گلخانه‌ای می‌شود. تغییر در آب و هوای شهری نیز به دنبال تغییرات آب و هوایی رخ می‌دهد.
با توجه به مشاهدات صورت گرفته، شهرها و شهرک‌ها تمایل زیادی برای گرم شدن نسبت به مناطق کشاورزی اطراف آنها به دلیل اختلاف بین شهرها و مناطق طبیعی دارند، به طوری که تحقیقات نشان می‌دهد محیط‌های آسفالت و بتونی شهرها تمایل به کاهش بازتابش تابش را در محیط شهری نسبت به مناطق طبیعی بیشتر دارند. این عامل باعث افزایش جذب تابش خورشیدی در سطح شده و علاوه بر این تبخیر و تعرق در شهرها نسبت به مناطق کشاورزی اطراف آنها به دلیل کم بودن درختان نیز کاهش می‌یابد.
آلودگی هوا اثرات گرم شدن را نیز در شهرها در پی دارد. علاوه براین، گرما از طریق صنایع، وسایل گرمایش خانگی و استفاده از خودروها نیز رها می‌شود و با افزایش مناطق شهری اثرات گرمای مناطق شهری نیز تشدید می‌شود. تمام اینها تصور بسیار کوچکی بود از آنچه که در هر لحظه اتفاق می‌افتد و باعث افزایش دمای میانگین سیاره ما می‌شود.
● مدیریت محلی و تغییرات آب و هوایی
هم‌اکنون کشورهای جهان بیش از پیش نسبت به آثار گرم شدن زمین بر اقتصاد جهانی و آینده تمدن بشری نگران هستند.
بسیاری از تحولات در سطح جهانی، امروز ریشه در وقایع و جریانات محلی دارد. اتفاقاتی به ظاهر کوچک و محدود که می‌تواند اثراتی گسترده بر جهان پیرامون خود باقی بگذارد. به همین ترتیب، مدیریت‌های محلی به صورت تجمعی می‌تواند آثار و تبعات کلان و فراگیر بیابد. این امر بیانگر پیوستگی میان تصمیم‌گیری‌های بین‌المللی و مشارکت مدنی و شهروندی است. از همین رو، فعالیت انسان‌های نگران و مسوول در مقابل پدیده تغییرات آب و هوایی که وضعیت کره‌مسکونی را بحرانی کرده، تنها روزنه امید برای نجات زمین است.
حرکات فیزیکی توده‌های هوا که هر کدام از نظر دما، فشار و مقدار رطوبت متفاوت هستند، آب و هوا و اقلیم را به وجود می‌آورند. اتمسفر یک سیستم عظیم با واکنش‌های شیمیایی گسترده است که نیروی محرکه واکنش‌های آن را خورشید، انرژی منعکس شده از جانب موجودات زنده و فعالیت‌های صنعتی و کشاورزی را انسان فراهم می‌آورد.
یک جنبه مهم اقلیم همان تغییرات اقلیمی است. طی ۲ میلیون سال گذشته، متوسط سالانه دمای زمین چندین درجه سانتی‌گراد بالا و پایین رفته است. هر وقت دما بالا بوده این افزایش در ایجاد یک دوره بین یخچالی در بخش بزرگی از کره زمین انعکاس می‌یافته و در زمان‌های پایین بودن دما، پدیده‌های یخچالی روی می‌داده است. اقلیم جهان در ۱۵۰۰ سال گذشته چندین بار سرد و گرم شده و این تغییرات، آثار عمده‌ای بر انسان داشته است.
عوامل متعددی در تغییرات آب و هوا مؤثر است که به عوامل طبیعی و عامل مربوط به فعالیت‌ انسان‌ها تقسیم می‌شود.
فعالیت‌ کوه‌های آتشفشان و زلزله از عوامل طبیعی هستند که مقدار زیادی گازهای دی‌اکسیدکربن، متان، دی‌اکسیدازت، گوگرد و غیره آزاد کرده و در فضا پخش می‌کنند. از فعالیت‌های انسان که باعث افزایش این گازها می‌شوند می‌توان از مصرف سوخت‌های فسیلی مثل نفت و گاز، کاشت برنج و دامداری در سطح وسیع نام برد.
● بازتاب‌های گرما زا
نور خورشید که به زمین می‌رسد، اتمسفر و سطح زمین را گرم می‌کند؛ بنابراین اتمسفر زمین حرارت آن را به صورت تابش‌های مادون قرمز باز می‌تاباند. این بازتاب‌ها توسط گازهای متعددی ازجمله گازکربنیک، متان، بخار آب و انواع کلروفلورکربن‌ها (CFC) مجدد جذب شده و اتمسفر را گرم می‌کند. این محصور شدن امواج تقریبا شبیه کار گلخانه در نگه داشتن گرماست. فرآیند مذکور اثر گلخانه‌ای نامیده می‌شود. باید توجه داشت گرچه به دام‌اندازی تابش‌های مادون قرمز تا حدودی نیز در گلخانه پیش می‌آید، اما فرآیند اصلی گرم‌کننده‌ای گلخانه، محدودیت سرد شدن آن از طریق محدودیت چرخش‌ هوا (باد) به علت بسته بودن محفظه شیشه‌ای است.
حدود ۸۵ درصد از کل گرمایش گلخانه‌ای در سطح کره زمین مربوط به وجود آب در اتمسفر است، اما نگرانی خاصی در مورد افزایش زیاد در بخار آب اتمسفر به علت فرآیندهای انسان انگیخته وجود ندارد، بلکه نگرانی اصلی در مورد آن دسته از گازهایی است که تا حدودی به علت فرآیندهای انسان منشا به وجود می‌آیند و عمدتا شامل متان، گازکربنیک، گازهای CFC ، اکسیدهای ازت و ازن در لایه‌های پایینی درون تروپوسفر است که همگی در سال‌های اخیر بشدت در اتمسفر افزایش یافته است و به مقدار زیادی تابش‌های مادون قرمز منتشر شده از زمین را جذب می‌کنند. هر سال در نتیجه فرآیندهای زیستی و فیزیکی مختلف مقدار زیادی کربن به صورت گازکربنیک به اتمسفر زمین وارد و از آن خارج می‌شود که در راس آنها می‌توان به سوزاندن سوخت‌های فسیلی توسط انسان اشاره کرد. سهم نسبی عمده‌ترین گازهای گلخانه‌ای ‌با منشا انسانی عبارتند از CFC ( پانزده و پنجاه و دو صدم درصد)، C۱H۴ (دوازده درصد)، O۳ (هشت درصد)، N۲O۵ (پنج درصد) و گازکربنیک (۶۰ – ۵۰‌ ‌درصد).
گازکربنیک در ارتباط با مساله گرمایش جهانی بسیار مورد توجه است و حدود ۵۰ تا ۶۰ درصد اثر گلخانه‌ای با منشا انسانی به این گاز نسبت داده می‌شود. تراکم این گاز حدود ۱۳۰ سال پیش در آغاز انقلاب صنعتی حدود ۲۸۰ppm بوده است. امروزه تراکم این گاز در اتمسفر حدود ۳۵۰ppm است و انتظار می‌رود مقدار آن تا سال ۲۰۵۰ به ۴۵۰ppm برسد که بیش از از ۵/۱ برابر سطح آن پیش از انقلاب صنعتی است. میزان زیاد انتشار گاز کربنیک و رشد انتشار آن حاکی از افزایش گاز کربنیک از منابع انسان و ازجمله سوزاندن سوخت‌های فسیلی و جنگل‌زدایی بوده است؛ البته عواملی طبیعی نظیر فتوسنتز در طبیعت و حل شدن گازکربنیک در آب دریاها و اقیانوس‌ها میزان گازکربنیک تولید شده از فعالیت‌های انسانی را در اتمسفر کاهش می‌دهد.
در ارتباط با متان ‌(CH۴) نیز مشخص شده است تالاب‌ها، موریانه‌ها و بازدم دام‌های نشخوارکننده پس از گوارش سهم عمده‌ای در رهاسازی این گاز دارند. موریانه‌ها طی مراحل فرآوری چوب، متان تولید می‌کنند و تجزیه مواد گیاهی توسط باکتری‌های بی‌هوازی در محیط‌های آبی کم‌اکسیژن تالاب‌های آب شیرین نیز متان آزاد می‌کنند. در میان فعالیت‌های انسانی می‌توان به شالیکاری، پرورش گاو و سوزانیدن مواد آلی نظیر هیزم اشاره کرد.
● طبیعت علیه طبیعت
از دیگر گازهای مهم گلخانه‌ای، اکسیدهای ازت و CFC ها هستند. در مورد اکسیدهای ازت که مهم‌ترین انواع آنها عبارتند از اکسید ازت (NO) ، اکسید نیترو (N۲O) و دی‌اکسید ازت NO۲. این گازها در ترکیب طبیعی هوا وجود دارند و منشا تولید آنها در طبیعت گازهای آتشفشانی، رعد و برق و درباره N۲O فعالیت باکتری‌ها در خاک‌هایی است که بخوبی تهویه نمی‌شوند. اکسید ازت و دی‌اکسید ازت بشدت سمی هستند. اکسید ازت در مقابل نور و با حضور هیدروکربورها بسرعت تبدیل به دی‌اکسید ازت می‌شود. این گازها چند روز در هوا می‌مانند، زیرا در اثر تماس با بخار آب هوا تبدیل به اسید نیتریک و سپس تبدیل به نیترات‌ها بخصوص نیترات آمونیم می‌شود و همراه با آب باران به درون خاک می‌رود. آثار زیست‌محیطی اکسیدهای ازت روی انسان متغیر است و ازجمله آنها می‌توان از تحریک چشم، گلو، بینی و شش‌ها و افزایش آسیب‌پذیری در مقابل عفونت‌های ویروسی نظیر آنفلوآنزا نام برد. اکسیدهای ازت رشد گیاهان را مختل می‌کند و به بافت‌های برگ آسیب می‌رساند.
برگزاری کنفرانس بالی که چندی پیش در زمینه همکاری‌های جهانی برای حل مشکل تغییرات آب و هوایی با حضور جمع بسیار بزرگی از مسوولان و کارشناسان تشکیل شد، بر بهره‌گیری از تجربیات به دست آمده از هر دو معاهده کیوتو و پروتکل مونترال تاکید دارد و ترکیبی از اقدامات و امکانات موجود تحت این ۲ پروتکل و دیگر بخش‌ها ازجمله بخش انرژی، بخش ساختمان و منابع جنگلی را به عنوان یک ضرورت برای نیل به اهداف مورد انتظار قلمداد کرده است.
بر هیچ کس پوشیده نیست که تغییرات آب و هوا بر تمام ابعاد زندگی تاثیر دارد و حتی برنامه‌های کوتاه‌مدت و بلندمدت زندگی فردی و اجتماعی را به هم می‌ریزد اما بی‌تردید تحکیم و تداوم همکاری‌های جامعه جهانی، آمادگی آن را برای مقابله با چالش‌های مربوط به تغییر آب و هوا در جهان افزایش خواهد داد.
بررسی‌ها نشان داده است که اثرات فیزیکی تغییرات آب و هوا در نواحی جغرافیایی مختلف متفاوت خواهد بود و وضعیت جوامع به لحاظ توسعه، فقر، تحصیل، ساختار بهداشت عمومی و روش‌های استفاده از منابع و ساختار سیاسی نیز در این آسیب‌پذیری نقش خواهند داشت.
به دنبال تغییرات آب و هوایی زمین گرم‌تر می‌شود و این گرما رو به افزایش است، این در حالی است که فعالیت‌های انسانی مسوول این گرمایش هستند و در صورتی که این روند ادامه یابد و تحت کنترل قرار نگیرد، انسان‌ها با افزایش صدمات، بیماری و مرگ و میر ناشی از حوادث طبیعی و امواج گرما، افزایش موارد ابتلا به بیماری‌های ناشی از آب، غذا و مرگ و میر زود هنگام ناشی از آلودگی هوا مواجه خواهند شد.
بعلاوه در بسیاری از قسمت‌های جهان، جوامع بزرگ به واسطه بالا آمدن سطح آب دریا مجبور به جا‌به‌جایی از محل اصلی زندگی خود می‌شوند و در‌معرض خشکسالی و قحطی قرار می‌گیرند.
همچنین با ذوب شدن یخ‌ها چرخه هیدرولوژیک و محصول‌دهی زمین کشاورزی نیز دستخوش تغییر خواهد شد.
به این ترتیب کشورهای در حال توسعه در معرض تهدید جدی تری قرار دارند و کشورهایی که دچار فقر، سوءتغذیه،‌ ضعف سیستم بهداشتی و بی‌ثباتی سیاسی هستند، کمترین توانایی را برای مقابله با این تاثیرات دارند و جزو آسیب‌پذیرترین جوامع خواهند بود.
در این‌باره مواد مخرب لایه اوزن نیز در گرم شدن زمین بی‌تاثیر نیست و ایران نیز بر اساس تعهدات خود در قبال پروتکل مونترال در راستای تلاش‌های جامعه جهانی به منظور حفاظت از کره زمین در تلاش برای حذف این مواد مخرب از چرخه مصرف در بخش‌های مختلف است که تاکنون با توجه به اجرای برنامه‌های پیش‌بینی شده و ‌طرح‌‌های مصوب،‌ ایران به تعهدات خود عمل کرده است.
● صنعت سیمان و تولید گرما
نزدیک به یک سوم کل صنعت سیمان جهان برای حرکت در جهت اجرای استراتژی کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای و مقابله با معضل جهانی گرم شدن زمین گام بر می‌دارد. این استراتژی به گونه‌ای است که ساخت‌وساز در کشورهای فقیر و محروم را دچار مشکل نکند.
صنعت سیمان در مجموع سهمی ۵ درصدی در تولید آلودگی‌های کربن دی‌اکسید در سراسر جهان دارد که با وجود این همراه فولاد و پالایشگاه‌ها جزو صنایع آلاینده در جهان به شمار می‌رود.
در چنین شرایطی پیش‌بینی می‌شود که ظرفیت تولید سیمان در جهان تا سال ۲۰۳۰ به ۲ برابر ظرفیت کنونی برسد.
در همین حال انجمن جهانی تقویت ابتکار در صنعت سیمان که متشکل از ۱۸ تولیدکننده بزرگ در سطح جهان بوده و اعضای آن حدود ۳۰ درصد کل تولید جهانی سیمان را نیز در اختیار دارند، از اجرای استراتژی کاهش آلایندگی‌های کربن دی‌اکسید از سوی اعضای خود خبر داده است. کربن دی‌اکسید گازی است که بیشترین سهم را در گرم شدن زمین دارد.
به گزارش رویترز، در استراتژی انجمن جهانی ابتکار در صنعت سیمان قرار است با بهبود یافتن خطوط تولید و همچنین به کارگیری از سیستم‌های کنترل آلودگی به کاهش تولید گاز کربن دی‌اکسید توسط صنعت سیمان کمک شود.
به گفته مسوولان این انجمن در صورت اجرایی شدن کامل استراتژی یادشده تولید گاز کربن دی‌اکسید توسط صنعت سیمان ممکن است طی سال‌های آینده تا ۳۰ درصد کاهش یابد.
● آخرین هشدارها
اخیرا در نشستی که با حضور مسوولان ۴۰ شهر بزرگ و صنعتی بزرگ جهان در سئول برگزار شد، مسوولان تاکید کردند که دولتمردان و شهرداران باید به این نکته توجه کنند که محیط زیست جهان به دلیل انتشار گازهای گلخانه‌ای و بروز تغییرات جوی بشدت در حال نابودی قرار دارد و اگر راه‌حلی برای کاهش این آلاینده‌ها به کار گرفته نشود، زندگی آیندگان بشدت به خطر می‌افتد.
کارشناسان اعلام کردند‌ اگر جهان تا سال ۲۰۵۰ میلادی ۸۰ درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای نکاهد، مردم جهان با بحران غذا، آب، خشکسالی و کاهش بهداشت عمومی مواجه می‌شوند.
به این ترتیب این موضوع کاملا آشکار است که اگر ‌کاری از پیش نبریم، اتفاقاتی ناگوار پدید می‌آید و در صورتی که اوضاع امور از دستمان خارج شود، دیگر نمی‌توان کاری از پیش برد.
این در حالی است که نیمی از جمعیت جهان در این شهرهای بزرگ زندگی می‌کنند و تنها به همین دلیل خاص است که برنامه حفاظت محیط زیست سازمان ملل بر موضوع کاهش ۷۰ تا ۸۰ درصدی انتشار گازهای گلخانه‌ای در جهان تاکید دارد. بر اساس تخمین سازمان ملل متحد این ۴۰ شهر بزرگ جهان نزدیک به ۲ درصد جمعیت جهان را در اشغال خود دارند؛ اما دو سوم انرژی جهان را مصرف می‌کنند و به همین دلیل بیش از دیگر کشورها به تولید گازهای گلخانه‌ای می‌پردازند.
این سومین نشست کلانشهرها از سال ۲۰۰۵ میلادی درخصوص کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است که هشدارهای جدی را نسبت به گرمایش جهان به دولتمردان بیان کرده و اتحاد مردم جهان را برای جلوگیری از این بحران جدی خواستار شده‌ است. بی‌شک هیچ بخشی از کره زمین این تهدید دور نخواهد ماند و اثرات تغییرات آب و هوایی گریبانگیر تمام بخش‌های مختلف خواهد شد، باید هشدارها را جدی گرفت و برای مقابله با تغییرات آب و هوایی متحد شد. حمیده‌سادات هاشمی

یکشنبه 24 مرداد‌ماه سال 1389

گرمایش کره زمین چیست

یکی از بزرگترین تهدیدات محیط زیست گرم شدن کره زمین است.در این ستون این مشکل از دیدگاه موسسه تعادل گرمایش کره زمین بررسی می شود.
در دهه های گذشته گرم شدن هوای کره زمین دغدغه های امروزی را نداشت و این گونه ذهنیت دانشمندان و محققان را به خود مشغول نکرده بود. انسان به فکر دست یافتن به کرات دیگر در آن سوی کهکشان ها بود به همین دلیل بی رویه به ساخت انواع وسایل پیشرفته تر مشغول شد. اما با گذشت زمانی نه چندان زیاد متوجه تغییرات دمای کنونی هوای کره و مشکلات پیش آمده برای نوع بشر شد که به دست خود بشر انجام شده بود. تغییرات دمای هوا در گذشته در یک حدس و گمان بود و حالا در مقابل چشمان ما خودنمایی می کند.
آب شدن عظیم ترین یخچال های یخی و بالا آمدن سطح اقیانوس ها، پدیده های بزرگی چون سونامی در آسیا، بارش های سهمگین و سیلاب های مرگ آور، آتش سوزی های عظیم در جنگل ها و موج های غول آسا در اروپا، همه از نشانه های گرمایش زمین است.
دانشمندان پیامد گرم شدن کره زمین را در حلقه های درختان و گیاهان روی خشکی و در اقیانوس ها با مرگ مرجان های قدیمی و آبزیان دریاها و تغییر شکل آنان همچنین حباب های نمایان در هسته یخ ها شاهد هستند و تمام این موارد نشان دهنده آن است که جهان برای هزاران سال بدین حد گرم نبوده است.
طبق گزارش ها؛ سه مورد از گرم ترین سال ها از سال ۱۹۹۸ اتفاق افتاده و در زمانی که انتظار می رفت تاثیرات طبیعی مانند فرآیندها و انفجارهای خورشیدی زمین را سرد کنند، زمین در ۳۰ سال گذشته بدین اندازه گرم شدن را تجربه نکرده بود.
گزارش هواشناسان برای سازمان جهانی (IPCC) (دفتر جهانی تغییرات آب و هوایی) حاکی از آن است که علت گرمایش بیش از حد کره زمین به دلیل فعالیت های بشر تسریع شده و این ترس را ایجاد می کند که این گرما و روند گرمایش را تسریع کند.
● باید دید گلخانه جهانی چیست
انسان با انعقاد و سوزاندن مقدار وسیعی از انبارهای زغال سنگ، نفت، سوخت های فسیلی و گازهای طبیعی موجب این تغییرات شده و این امر باعث آزاد شدن هر ساله بیلیون ها تن از CO۲ دی اکسید کربن در هوا شده و عده یی معتقدند ممکن است به دلیل کمبود جنگل ها و آغاز کشاورزی باشد.
CO۲ یک گاز گلخانه یی است که اشعه های خورشید را در لایه زیرین اتمسفر به نام تروپوسفر محصور و در این لایه گازهای دیگری که ساخت دست بشر هستند مانند متان و کلروفلور و کربن ها (CFCS) جمع می شوند که در صورت ادامه پیدا کردن این روند مقدار دو برابر غلظت دی اکسید کربن صنعتی تخمین زده شده در اتمسفر در این قرن را خواهیم داشت.
این مقدار غلظت باعث بالا رفتن دمای کره زمین بین ۲ تا ۵ درجه سانتیگراد خواهد شد.
این گرما، آب شدن یخ ها و طغیان بعضی رودخانه ها و برعکس در بعضی دیگر از آنها بر اثر تبخیر زیاد خشک شدن را به همراه دارد. بیماری های عفونی منتشر می شوند، رشد بی رویه گیاهان، توفان های بسیار قوی و ویرانگر و… به همراه خواهد داشت.
بیشتر گونه های جانوری در حال نابودی هستند و برای زنده ماندن قادر به کوچ کردن نخواهند بود در حالی که بعضی گونه ها در واکنش به گرما در حال نمو هستند.
در این قرن فعالیت های انسان باعث به راه انداختن و آب شدن قطعات یخی گرینلند و یخچال های Antarctic خواهد شد و این اتفاق دنیا را تحت تاثیر قرار خواهد داد به طوری که سطح آب دریاها تا شش متر بالا آمده و تمام سرزمین هایی را که انسان ها روی آن زندگی می کنند، خواهد پوشاند.
گرمایش زمین هنگامی متعادل خواهد بود که ذرات گوگرد معلق و جذب CO۲ تولیدشده توسط انسان از طریق دریاها و جنگل ها در حال کنترل باشد اما میزان کنترل کننده های طبیعی CO۲ در طبیعت رو به کاهش است.با نگاهی عمیق تر در می یابیم بیشتر دانشمندان و محققان خواستار نگاه و فعالیتی عمیق تر شامل پرورش و توسعه دادن آگاهی ملت های در حال توسعه یا پرجمعیت هستند.
در سال ۱۹۹۲ دنیا برای جلوگیری از تغییرات خطرناک آب و هوایی به توافق رسید. اولین حرکت در سال ۱۹۹۷ بود که پیمان کیوتو در مورد متعادل کردن میزان تولیدی زباله های آلاینده توسط کشورهای صنعتی را صادر کرد و در سال ۲۰۰۵ طی فشارهای وارده قانون کاهش و متعادل کردن آن به اجرا درآمد.
در این پیمان (کیوتو)، امریکا، استرالیا و دیگر هم پیمانان بیشترین تکنولوژی سوخت های پاکیزه را که در حقیقت راه حلی برای از بین بردن آلاینده ها است، مطرح کردند. در این بین راهکارهای عرضه شده از طریق دانشمندان به انسان امیدواری هایی را می دهد؛ استفاده از انرژی هایی پاک که طبیعت در اختیار ما قرار داده است؛ انرژی خورشیدی، بادی، آبی و انرژی اتمی. جای بسی تعمق دارد که بدانیم یکی دیگر از راه حل های پیرامون طرح تعادل گرمایش زمین، مهندسی مگا است. آینه های غول پیکر برای منحرف کردن اشعه خورشید، بذرکاری اقیانوس با آهن برای به وجود آوردن شکوفه های جلبک و خزه یا دفن کردن گازهای گلخانه یی در کف دریاها و استفاده از سوخت سلول های هیدروژنی در ماشین ها.

یکشنبه 24 مرداد‌ماه سال 1389

ازجلبک ها نفت تولید کنیم

نقشه بردار ژنوم انسانی از همکاری اش با بزرگترین شرکت نفتی جهان ، تولید نفت از ترکیبات کربنی هوا با استفاده از جلبک های تغییر یافته ژنتیکی سخن می گوید کریگ ونتر، زیست‌شناس آمریکایی و بنیانگذار موسسه تحقیقات ژنومیک است. اما شهرت اصلی او به‌واسطه نقش تاثیرگذارش در تهیه نقشه ژنوم انسانی است، به‌طوری‌که نام وی در دو سال پیاپی ۲۰۰۷ و ۲۰۰۸ در فهرست یکصد نفری مجله تایمز قرار گرفت که مهم‌ترین نقش را در دنیا ایفا کرده‌اند. به‌تازگی موسسه وی با شرکت اکسون‌موبیل متحد شده است تا در پروژه مشترکی به ارزش ششصد میلیون دلار، جلبک‌های زنده را به چاه‌های نفتی کوچکی تبدیل کنند و بتوانند صنعت نفت را دگرگون سازند. وی در تشریح این پروژه با نشریه نیوساینتیست گفتگو کرده است که ترجمه آن‌را در ادامه می‌خوانید. چگونه می‌توان از جلبک‌ها برای تبدیل دی‌اکسیدکربن به سوخت فسیلی استفاده کرد؟ وقتی جلبک فتوسنتز می‌کند، از دی‌اکسیدکربن برای تولید تعدادی از ملکول‌های نفتی و ذخیره انرژی استفاده می‌کند. ما موفق شدیم با تغییر دادن ساختار ژن جلبک آن‌ها را وادار کنیم هیدروکربن‌هایی مشابه آن‌چه از زمین استخراج می‌شود، تولید کنند و تولیدات خود را به‌جای انبار کردن، به بیرون پمپ کنند. قصد ما این است که دی‌اکسیدکربن را بگیریم و از جلبک برای تبدیل آن به نفت استفاده کنیم. هدف ما جلوگیری از افزایش بیش از حد کربن در اتمسفر است. (توضیح مترجم: میلیون‌ها سال پیش، انبوهی از موجودات زنده شامل گیاهان و درختان، جانوران خشکی و دریا پی از مرگ در زیر لایه‌های سطح زمین دفن شده‌اند و به‌دور از هوا و تحت فشار و دمای مناسب، به سوخت‌های فسیلی امروز تبدیل شده‌اند. استفاده گسترده از سوخت‌های فسیلی در قرن اخیر و سوزاندن آنها سبب شده است میلیون‌ها تن دی‌اکسید کربن که زمین طی میلیون‌ها سال از جو زمین خارج و در اعماق زمین دفن کرده بود، دوباره به جو زمین بازگردد و با پدید آوردن پدیده گلخانه‌ای، دمای متوسط زمین را افزایش دهد. علاوه بر آن، ذخیره اکسیژن جو زمین نیز که حاصل عدم تجزیه کامل میلیون‌ها تن موجود زنده است، با سوزاندن سوخت‌های فسیلی کاهش می‌یابد. اگر روند فعلی به همین شکل ادامه یابد، شرایط زندگی روی زمین حداقل برای موجودات پیشرفته و در عین حال حساسی مانند انسان غیرقابل تحمل خواهد شد(. چگونه می‌توان از نفت جلبکی به نفتی رسید که قابل استفاده در خودروها و یا موتور جت باشد؟ این در مرحله بعدی کار انجام می‌شود. نفت جلبکی به پالایشگاه‌های اکسون‌موبیل تحویل داده می‌شود تا آن‌ها با دانش خود محصولاتی مشابه آن‌چه از نفت زمینی تولید می‌شود، تولید کنند. از این نوع نفت نیز می‌توان در تهیه بنزین، سوخت دیزل و یا سوخت جت استفاده کرد؛ تنها تفاوت در منبعی است که نفت از آن استخراج شده است. درواقع به‌جای این‌که دی‌اکسیدکربن را از زمین بگیریم، از اتمسفر گرفته‌ایم. پیش‌بینی می‌کنید این امر چه زمانی تحقق یابد؟ این روزها مدام اخباری می‌شنویم که مدعی تولید سوخت‌های جدید در عرض یک تا دو سال آینده‌اند. اما هدف ما فراتر از این چیزهاست. ما قصد داریم تاثیری واقعی و قابل توجه بر میلیاردها بشکه نفتی بگذاریم که امروزه در سراسر جهان مصرف می‌شود؛ نفتی که در تولید محصولاتی چون لباس، فرش، دارو و پلاستیک کاربرد دارد. هدف ما این است که سعی کنیم تا حد ممکن این نفت را جایگزین کنیم. انتظار می‌رود بین پنج تا ده سال دیگر، این اتفاق در چنین مقیاسی ۵ محقق شود. تلاش ما تنها تولید این نوع سوخت نیست، بلکه قصد داریم آن را به شیوه‌ای کم‌هزینه و اقتصادی تولید کنیم. فکر می‌کنید چه چیزهایی باعث موفقیت شما خواهد بود؟ ایده وادار کردن جلبک‌ها به ترشح نفت در کنار همکاری و مشارکت ما با شرکت بزرگ اکسون‌موبیل و استفاده از منابع مالی و مهندسی و مهارت‌های پالایش نفتی این شرکت، از دلایلی است که می‌تواند منجر به موفقیت این پروژه شود. اکسون‌موبیل شهرت خوبی در موضوع جلوگیری از تغییرات آب‌وهوایی ندارد. آیا مشارکت با این شرکت نفتی به اعتبار سبز این پروژه لطمه‌ای وارد نمی‌کند؟ کاملا برعکس! من تصور می‌کنم کشیده شدن بزرگ‌ترین شرکت نفتی در دنیا به این سمت برای همه ما خوب باشد. من بارها گفته‌ام که چنین تغییری بدون همکاری صنعت نفت رخ نخواهد داد. این شرکت به بررسی و مطالعه زیاد قبل از ورود به یک پروژه معروف است و اگر به موفقیت کاری اطمینان داشته باشد، آن را با تمام قوا انجام خواهد داد. پس نمی‌فهمم که چرا باید ایجاد تغییر اساسی در خط حرکت شرکت در جهت منافع سیاره‌مان، چیز بدی باشد. نیوساینتیست، ۲۶ جولای-ترجمه: فریبا فرهادیان