التكنولوجيا الخضراء والتحول إلى الطاقة النظيفة
التكنولوجيا الخضراء
لقد أيقظ تغير المناخ وعي البشرية بكوكب مليء بالتلوث وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، ويسعى العالم للتخلص من هذه المشاكل ، حتى يصبح مستقبلنا أكثر خضرة.
تم توظيف العلم في خدمة الكوكب والبيئة فيما يعرف بالتكنولوجيا الخضراء. إذن ما هي هذه التكنولوجيا؟ ما هو دورها في التنمية؟ كيف سيغير مستقبل الأرض؟
ما هي التكنولوجيا الخضراء؟
يمكن توضيح التكنولوجيا الخضراء كمصطلح شامل يشير إلى كيفية توظيف وتسخير التكنولوجيا والعلوم بشكل عام لحماية البيئة والحفاظ عليها ، وهناك العديد من الأدوات المدرجة تحت ذلك ، بما في ذلك المراقبة البيئية ، والكيمياء الخضراء ، والعديد والعديد من الأدوات الأخرى ، وتشير المعلومات إلى أن هذا النوع من التكنولوجيا يساهم في إحياء النظام البيئي المتضرر وإعادته إلى الحياة ؛ لذلك ، يمكن تسميتها أيضًا بالتكنولوجيا النظيفة.
ظهور التكنولوجيا الخضراء
يعتبر عام 2010 هو تاريخ انتشار مصطلح التكنولوجيا الخضراء بشكل كبير ، ولكن تم استخدامه منذ نهاية الثورة الصناعية بالتزامن مع جهود الشركات المصنعة المعنية للحد من الآثار السلبية للعوامل الخارجية من خلال الاعتماد على إجراء تغييرات على عملية الإنتاج ، بما في ذلك المنتجات الثانوية.
على الرغم من ذلك ، ظل الأمر خاملًا نسبيًا حتى التسعينيات ، وفي عام 2018 أصدرت الأمم المتحدة تقريرًا يكشف عن نسبة الاستثمار العالمي في مجال الطاقة المتجددة والخضراء (الصديقة للبيئة). لقد استفاد من 200 مليار دولار أمريكي في عام 2017 ، بينما في مشاريع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، تم استثمار 2.9 تريليون دولار منذ عام 2004 وغيرها الكثير.
التكنولوجيا الخضراء ودورها في التنمية المستدامة
يتبنى العالم بسرعة التقنيات الخضراء ، ويسعى بلا هوادة نحو تطويرها لتكون مستدامة بيئيًا ، وأصبح من الممكن رؤية العديد من الأمثلة عليها في حياتنا اليومية ، مما يدل على جدية العالم في تطوير هذه التقنيات لدورها العظيم يلعبون في التنمية.
ومن أشهر هذه الأمثلة:
- معالجة مياه الصرف وتنقية المياه وإعادة تدويرها لجعلها آمنة للشرب أو لأغراض أخرى.
- إدارة النفايات وإعادة التدوير.
- تحويل النفايات إلى طاقة.
- منظمات الحرارة القابلة للبرمجة ، حيث يتم برمجة درجات الحرارة لتوفير الطاقة عندما لا يكون أحد في المنزل.
- مصابيح LED.
- الزراعة العمودية.
- تحويل مخلفات الطعام إلى سماد.
- استخدام أمواج المحيط لتوليد الكهرباء
مستقبل التكنولوجيا الخضراء
بالإضافة إلى تطبيقات التكنولوجيا الخضراء المذكورة أعلاه ، يجري تطوير تقنيات أخرى من المتوقع أن تصبح أكثر انتشارًا في المستقبل القريب.
الإصلاح البيئي
يتمثل إصلاح البيئة في التخلص من جميع مسببات الملوثات لعناصر البيئة مثل الماء والهواء والتربة ، وتتنوع العمليات بين كيميائية وبيولوجية وغيرها. يستنزف ويستنفد البيئة.
المباني الخضراء منخفضة الكربون
يتجه العالم نحو تشييد المباني التي لا تنبعث منها انبعاثات ثاني أكسيد الكربون طوال عمرها ، باستخدام مواد صديقة للبيئة مثل الخيزران والقنب ، وتنتج نسبة صغيرة من النفايات والملوثات. يتم إنتاج الطاقة اللازمة لها من تلقاء نفسها من خلال الألواح الشمسية على أسطحها ، كما أنها تشتمل على عزل كافٍ لتقليل الحاجة إلى الطاقة اللازمة للتبريد والتكييف ، وبالتالي تصبح المباني المثالية لمستقبل أخضر.
خلايا ضوئية متكاملة مع المباني
لا يمكن الحديث عن المباني الخضراء دون معالجة الخلايا الكهروضوئية ، ولكن يبدو أن دمجها مع اللبنات الأساسية في واجهات المباني أو الأسطح هو الاتجاه المستقبلي. تسمى أنظمة الطاقة الكهروضوئية المتكاملة للمباني (BIPV) ، وهي عبارة عن ألواح شمسية تحاكي مظهر ووظيفة مواد التسقيف التقليدية ، بالإضافة إلى توليد الكهرباء ، وبالتالي توفير مواد البناء والكهرباء.
احتجاز الكربون وتخزينه
تعد إزالة الكربون من الغلاف الجوي أهم خطوة في القضاء على ظاهرة الاحتباس الحراري ومنع الاحترار العالمي. كجزء من سعي العالم لتحقيق ذلك ، توجد بالفعل تقنيات لإزالة الكربون من الغلاف الجوي. تشمل هذه التقنيات سحب الكربون من الغلاف الجوي والتقاطه وتخزينه تحت الأرض لاستخدامه في صناعة الوقود الاصطناعي.
هذه التقنيات لا تزال قيد التطوير ، ولا يمكن تطبيقها على نطاق واسع. خاصة أنها باهظة الثمن ، لكن العلماء متفائلون بها ، ومن المتوقع أن تكون من بين التقنيات الخضراء في المستقبل.
تخزين الطاقة المتجددة
يتبنى العالم تقنيات الطاقة المتجددة على نطاق واسع. لكنه يواجه مشكلة تخزين هذه الطاقة والحصول عليها في غياب مصادرها ، كما يحدث عندما تغرب الشمس خلف الغيوم لأيام. أو عندما تتوقف الرياح عن تشغيل التوربينات لمدة أسابيع. يكمن حل المشكلة في تطوير بطاريات يمكنها تخزين كميات كبيرة من الطاقة لفترة طويلة وبأقل تكلفة ممكنة.
وقود الهيدروجين
يستهلك قطاع النقل نسبة كبيرة من الوقود الأحفوري ، وينتج كميات هائلة من الكربون في الغلاف الجوي. مع توجه العالم نحو التقنيات الخضراء ، يجب استبداله بوقود نظيف ومتجدد. والبديل المناسب هو وقود الهيدروجين ، حيث لا تنتج المركبات التي تعمل به أي انبعاثات ضارة وتعمل بكفاءة أكبر. من المتوقع أن تعمل أكثر من 400 مليون سيارة بالهيدروجين في عام 2050.
إعادة التدوير
يبحث المتخصصون في جميع أنحاء العالم عن طرق لإعادة تدوير النفايات على كوكبنا. وتحويلها إلى أي شيء ممكن من الوقود والأسمدة إلى الملابس والدراجات وغير ذلك الكثير.
مفاعلات الاندماج النووي
تولد مفاعلات الاندماج النووي طاقة هائلة ، حيث يمكن تشغيل منزل بأكمله لمدة يوم واحد فقط من تفاعل 5 ثوانٍ. وهم مرشحون في المستقبل لتوليد الطاقة التي لا تعتمد على الوقود الأحفوري.
داخل هذه المفاعلات ، يتم إطلاق الديوتيريوم والتريتيوم في البلازما شديدة الحرارة. حيث يتم دمجهما معًا في تفاعل ينتج الهيليوم والنيوترونات وبالطبع الطاقة. ينتج عن هذا التفاعل كمية كبيرة جدًا من الطاقة من كميات صغيرة من المواد المتفاعلة وهذه المفاعلات هي مصادر يمكن للمدن الاعتماد عليها. في المستقبل لتوفير احتياجاتها من الطاقة.
الذكاء الاصطناعي
دخل الذكاء الاصطناعي في مجموعة واسعة من المجالات. ويرجع ذلك إلى قدرتها على أداء المهام بدقة وسرعة كبيرين. مع تقليل الكميات الهائلة من النفايات التي تنتج عنها خاصة في المجالات الصناعية. لأنها تستطيع أتمتة العديد من الخطوات في سلسلة الإنتاج ، وبالتالي فهي تدخل مجال التقنيات الخضراء.
البلاستيك الحيوي
بدأت بعض الشركات في إنتاج مواد بلاستيكية نباتية يمكن أن تتحلل بشكل كامل ولها خصائص أفضل. من البلاستيك المصنع حاليًا ، وهو مصنوع من مواد نباتية سكرية مأخوذة من قصب السكر والقمح والذرة. وكذلك المحاصيل غير الغذائية مثل الزراعة المخلفات. تخضع هذه المواد لسلسلة من التفاعلات الكيميائية للحصول على المادة الرئيسية. وهي البولي إيثيلين فورانوات (PEF) ؛ إنه نوع من البلاستيك يسمى البوليستر.
الهواتف المستدامة
أصبحت الهواتف الذكية من أكثر المنتجات كثافة في استخدام الموارد على هذا الكوكب. ينبعث منه ملايين الأطنان من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، وتشارك في تصنيعه معادن سامة مثل الرصاص والزئبق والزرنيخ والكادميوم والكلور والبروم.
من أجل جعل الهواتف المحمولة مستدامة بيئيًا ، تعمل شركة Teracube الأمريكية على تطوير هواتف مصنوعة من البولي كربونات المعاد تدويره بنسبة 25٪ ، كما تشجع أيضًا على إصلاح الهاتف وليس استبداله ، وجعل هيكله قابلاً للتحلل ، كما أن عبوته مصنوعة من الورق المعاد تدويره. وطبع بالحبر من فول الصويا.
سيارات كهربائية
السيارات الكهربائية هي أوضح صورة لمستقبل التكنولوجيا الخضراء ، حيث تتسابق شركات إنتاج السيارات لتصنيعها والتوقف عن إنتاج السيارات التي تعمل بمحركات الاحتراق الداخلي وتستهلك الوقود الأحفوري. لا تزال هذه الشركات تعمل على تطوير بطاريات أكثر كفاءة ، ولكن يُعتقد أن التكنولوجيا اللاسلكية ستزودها بالطاقة الكهربائية. سيتم تجهيز جميع السيارات الكهربائية بأجهزة قادرة على استقبال الطاقة عن بعد عن طريق إرسال مجال كهرومغناطيسي من الكابلات المركبة تحت الطريق.
المزيد: الطاقة الشمسية ـ اكتشاف تقنية جديدة لتوليد الطاقة الشمسية في الليل والنهار
