تضمین یک انتقال بادوام | اخبار MIT
ویلیام اچ. گرین، مدیر ابتکار انرژی MIT (MITEI) و پروفسور هویت سی هاتل، دپارتمان مهندسی شیمی MIT، می‌گویند: برای جلوگیری از بدترین تأثیرات تغییرات آب و هوایی، «ما باید کربن زدایی کنیم و این کار را حتی سریعتر انجام دهیم». ، در کنفرانس تحقیقاتی سالانه MITEI.
اما چگونه می‌توانیم واقعاً به این هدف دست یابیم، زمانی که ایالات متحده در میانه یک کارزار انتخاباتی تفرقه‌انگیز قرار دارد و در سطح جهانی، ما با انواع درگیری‌های ژئوپلیتیکی، حمایت‌گرایی تجاری، بلایای آب و هوایی، افزایش تقاضا از سوی کشورهای در حال توسعه مواجه هستیم. طبقه متوسط و مراکز داده در کشورهایی مانند ایالات متحده؟
محققان، مقامات دولتی و رهبران تجاری در کمبریج، ماساچوست، در 25 تا 26 سپتامبر گرد هم آمدند تا با این سوال آزاردهنده در کنفرانسی که موضوع آن «تغییر انرژی بادوام: چگونه در مواجهه با تقاضای فزاینده در مسیر باقی بمانیم، مبارزه کنند. موانع غیرقابل پیش بینی.»
گرین گفت: «در این اتاق ما قدرت زیادی داریم، اگر با هم کار کنیم، آنچه را که به عنوان مسیرها و سیاست‌های واقعی برای حل مشکلات می‌دانیم به همه جامعه منتقل کنیم و اقدامات جمعی انجام دهیم.»
نقش حیاتی ایجاد اجماع در انتقال انرژی بارها و بارها در جلسات کنفرانس مطرح شد، خواه این موضوع شامل توسعه و پذیرش فناوری‌های جدید، ساخت و استقرار زیرساخت‌ها، تدوین و تصویب سیاست‌های انرژی حیاتی، یا جذب و حفظ نیروی کار ماهر باشد.
حل تعارضات
استفان انسولابهره، پروفسور فرانک جی. تامپسون، استاد دولت در دانشگاه هاروارد، در یک پانل در مورد موانع اجتماعی برای کربن زدایی، گفت که انتقال از سوخت های فسیلی “بازگشت و هزینه اجتماعی” دارد. او گفت: «شرکت‌ها باید به شیوه‌ای متفاوت تعامل کنند و حقوق جوامع را به رسمیت بشناسند.
نورا ددونتنی، مدیر توسعه Vineyard Offshore، دو سال همکاری و مذاکرات شرکتش را برای آوردن کابل‌های بزرگ از توربین‌های بادی مبتنی بر اقیانوس به خشکی توصیف کرد.
او گفت: “شعار ما “اول جامعه” است. شرکت او برای کاهش هر گونه تأثیری که شهرها ممکن است به دلیل ساخت زیرساخت‌های بادی فراساحلی با پروژه‌هایی مانند ارتقاء فاضلاب احساس کنند، کار می‌کند. آموزش نیروی کار را به ملل قبیله ای ارائه می دهد. و توربین های بادی را به گونه ای قرار می دهد که مناطق ایمن و قابل اطمینان را برای شیلات محلی فراهم کند.
السا ا. اولیوتی، استاد دپارتمان علوم و مهندسی مواد در MIT و رهبر ماموریت کربن زدایی پروژه جدید آب و هوایی MIT، در مورد نیاز فوری برای افزایش سریع استخراج مواد معدنی بحث کرد. او گفت: “برآوردها نشان می دهد که برای برق رسانی به ناوگان خودرو تا سال 2050، هر سال حدود 6 معدن بزرگ مس جدید باید راه اندازی شود.” پاسخگویی به تقاضای فلزات در ایالات متحده به معنای فشار آوردن به سرزمین های بومی و زیستگاه های حساس به محیط زیست است. او گفت: “زمان بندی صدور مجوز با شتاب زمانی مورد نیاز مطابقت ندارد.”
لری ساسکیند، پروفسور فورد برنامه ریزی شهری و محیطی در دپارتمان مطالعات و برنامه ریزی شهری MIT، در تلاش است تا با دانشگاه هایی که نقش میانجی را بازی می کنند، چنین تنش هایی را حل کند. او در حال ایجاد کلینیک های انرژی های تجدیدپذیر است که در آن دانش آموزان برای شرکت در اختلافات نوظهور بر سر مکان آموزش می بینند. وی گفت: «قبل از تصمیم گیری با مردم صحبت کنید، حقیقت یاب مشترک انجام دهید تا تسهیلات آسیب ها را کاهش داده و منافع را به اشتراک بگذارند.
رونق انرژی پاک و فشار
افزایش نسبتاً اخیر و پیش‌بینی نشده در تقاضا برای انرژی از مراکز داده ناشی می‌شود که توسط شرکت‌های فناوری بزرگ برای ارائه‌های جدید مانند هوش مصنوعی ساخته می‌شوند.
شان جیمز، مدیر ارشد تحقیقات مرکز داده مایکروسافت، گفت: «تقاضای انرژی عمومی برای 20 سال ثابت بود – و اکنون، رونق گرفته است. “این شرکت تاسیسات را صاف کف پا گرفت.” با گسترش هوش مصنوعی، عجله برای ارائه مراکز داده با بیش از 35 گیگاوات برق جدید (و عمدتاً تجدیدپذیر) در آینده نزدیک، فشار بر شرکت‌های بزرگ را تشدید می‌کند تا نگرانی‌های ذینفعان را در حوزه‌های مختلف متعادل کنند. دوون سویزی، مدیر ارشد این شرکت در بخش انرژی و آب و هوای جهانی، گفت: گوگل به دنبال انرژی 24 ساعته بدون کربن تا سال 2030 است.
او گفت: «ما این را با خرید انواع بیشتر و متفاوت انرژی پاک به صورت محلی، و سرعت بخشیدن به نوآوری‌های فناوری مانند پروژه‌های زمین گرمایی نسل بعدی دنبال می‌کنیم. پدرو گومز لوپز، مدیر استراتژی و توسعه Ferrovial Digital، که مراکز داده را طراحی و می‌سازد، انرژی‌های تجدیدپذیر را در پروژه‌های خود گنجانده است که به اهداف کربن‌زدایی و مزایای مناطقی که در آن قرار دارند، کمک می‌کند. او گفت: «ما می‌توانیم منبع برق جدیدی ایجاد کنیم و گرمای تولید شده توسط یک مرکز داده را از طریق طرح‌های گرمایش منطقه‌ای به خانه‌ها یا صنایع در محله‌ها ببریم.
قانون کاهش تورم و سایر قوانین فرصت های شغلی در زمینه انرژی های پاک را در سراسر کشور افزایش داده است و همه مناطق از جمله مناطقی که بیشتر به سوخت های فسیلی مرتبط هستند را تحت تأثیر قرار داده است. دیوید اس. میلر، شریک مدیریتی در Clean Energy Ventures گفت: «در آغاز سال 2024 حدود 3.5 میلیون شغل در زمینه انرژی پاک وجود داشت که ایالت های «قرمز» سریع ترین رشد را در مشاغل انرژی پاک نشان می دادند. «اکثریت (58 درصد) مشاغل جدید در انرژی اکنون در انرژی پاک هستند – این انتقال اتفاق افتاده است. و از هر 16 شغل جدید در سراسر کشور، یک شغل در زمینه انرژی پاک بود، با رشد مشاغل انرژی پاک بیش از سه برابر سریعتر از رشد شغل در کل اقتصاد.”
به گفته زوئی لیپمن، در این گسترش سریع، وزارت انرژی ایالات متحده (DoE) مکان‌هایی را که از نظر اقتصادی به حاشیه رانده شده‌اند، اولویت‌بندی می‌کند که منجر به مشاغل خوب و استانداردهای کار در دفتر مشاغل انرژی در وزارت انرژی می‌شود. او گفت: “فرآیند منافع جامعه در بودجه ما ادغام شده است.” “ما در حال ایجاد شالوده یک دایره فضیلت هستیم”، تشویق به جریان یافتن مزایا به جوامع محروم و انرژی، تشویق به مشارکت در آموزش نیروی کار، و ترویج مشاغل صنفی با درآمد خوب. «این سیاست‌ها مشوق مشارکت فعال جامعه و نیروی کار، و ارائه مزایای جامعه، که هر دو برای ایجاد حمایت از تغییرات فن‌آوری کلیدی هستند، می‌دهد.»
فرصت و چالش هیدروژن
به گفته چندین شرکت کننده کنفرانس، در حالی که تعامل با ذینفعان به روشن شدن مسیر برای پیاده سازی فناوری و گسترش زیرساخت ها کمک می کند، چالش های سیاسی، علمی و مهندسی زیادی برای حل وجود دارد. در یک “گفتگوی کنار آتش”، پراسانا وی. جوشی، معاون فناوری راه حل های کم کربن در ExxonMobil، و ارنست جی. مونیز، استاد فیزیک و مشاور ویژه رئیس در MIT، در مورد تلاش ها برای جایگزینی گاز طبیعی و زغال سنگ بحث کردند. با هیدروژن صفر کربن به منظور کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در صنایع عمده ای مانند فولاد و تولید کود.
Moniz با اشاره به یک برنامه جدید DoE که مشوق هایی برای ایجاد تقاضا برای هیدروژن – پرهزینه تر از سوخت های فسیلی معمولی – در کاربردهای نهایی ارائه می دهد، گفت: “ما وارد عصر سیاست صنعتی شده ایم.” مونیز هشدار داد: «ما باید از رویکرد فعلی خود، که من آن را هویج و شاخه می نامم، در نهایت هویج و چوب تغییر دهیم، تا بتوانیم «خودپایدار، اصلی، مقیاس پذیر، اقتصاد هیدروژنی مقرون به صرفه.»
برای دستیابی به انتشار صفر خالص تا سال 2050، ExxonMobil قصد دارد از جذب و جداسازی کربن در تولید هیدروژن و آمونیاک مبتنی بر گاز طبیعی استفاده کند. آمونیاک همچنین می تواند به عنوان یک سوخت کربن صفر عمل کند. صنعت در حال بررسی سوزاندن آمونیاک به طور مستقیم در نیروگاه های زغال سنگ برای گسترش زنجیره ارزش هیدروژن است. اما چالش هایی وجود دارد. جوشی پرسید: “چگونه 100 درصد آمونیاک می سوزانید؟” “این یکی از پیشرفت‌های کلیدی فناوری است که مورد نیاز است.” جوشی معتقد است که همکاری با “اکوسیستم نوآوری موفقیت آمیز” MIT برای از بین بردن لگجم ها در اطراف صنایع مبتنی بر هیدروژن و آمونیاک ضروری است.
نبوغ MIT ضروری است
انتقال انرژی تقاضاهای بسیار متفاوتی را برای مناطق مختلف در سراسر جهان ایجاد می کند. هند را در نظر بگیرید، جایی که امروزه سرانه مصرف برق یکی از پایین ترین هاست. پراویر سینها، مدیرعامل و مدیر عامل شرکت تاتا پاور در سخنرانی اصلی خود گفت: اما هندی‌ها مردمی مشتاق هستند و با افزایش شهرنشینی و فعالیت‌های صنعتی، انتظار می‌رود رشد تقاضای برق تا سال 2050 سه برابر شود. . برای کشوری که در حال حاضر به زغال سنگ متکی است، حرکت به سمت انرژی پاک به معنای آنلاین کردن 300 گیگاوات دیگر ظرفیت کربن صفر در پنج سال آینده است. سینها می بیند که این نیرو از باد، خورشید، و آبی می آید و با انرژی هسته ای تکمیل می شود.
سینها گفت: «هند قصد دارد ظرفیت تولید انرژی هسته‌ای را تا سال 2032 سه برابر کند و بر توسعه راکتورهای کوچک مدولار تمرکز دارد. این کشور همچنین به استقرار سریع راه حل های ذخیره سازی برای تقویت انرژی متناوب نیاز دارد. هدف این است که با کمک خطوط انتقال دوربرد و ریزشبکه‌های محلی، برق قابل اطمینان 24/7 برای جمعیتی که هم در شهرهای بزرگ و هم در روستاهای دورافتاده از نظر جغرافیایی زندگی می‌کنند، فراهم کنیم. او گفت: «انتقال انرژی هند نیازمند راه‌حل‌های فناوری نوآورانه و مقرون‌به‌صرفه است، و جایی بهتر از MIT برای رفتن وجود ندارد، جایی که شما بهترین مغزها، استارت‌آپ‌ها و فناوری را دارید».
این دارایی ها در کنفرانس به طور کامل به نمایش گذاشته شد. در میان آنها خوشه ای از مشاغل جوان، از جمله:
- MIT spinout Form Energy که یک باتری آهنی 100 ساعته را به عنوان پشتیبان منابع انرژی تجدیدپذیر در صورت وقفه های چند روزه توسعه داده است.
- استارت‌آپ Noya که هدف آن جذب مستقیم هوای CO2 اتمسفر است2 استفاده از مواد مبتنی بر کربن؛
- شرکت Active Surfaces، با مواد سبک وزن برای قرار دادن فتوولتائیک های خورشیدی در مکان هایی که قبلاً غیرقابل دسترس بودند.
- کاتالیزورهای کوپرنیک، با شیمی جدید برای ساخت آمونیاک و سوخت هوانوردی پایدار بسیار ارزان‌تر از فرآیندهای فعلی. و
- Sesame Sustainability، یک پلتفرم نرم افزاری برگرفته از MITEI که به صنایع تجزیه و تحلیل مالی کاملی از هزینه ها و مزایای کربن زدایی می دهد.
خط لوله استعدادهای پژوهشی به درجات لیسانس گسترش یافت، با یک کنفرانس رقابتی “slam” که پروژه های تحقیقاتی تابستانی دانشجویان را در زمینه هایی از جذب کربن با استفاده از آنزیم ها تا طراحی 3 بعدی برای سیم پیچ های مورد استفاده در محصورسازی انرژی همجوشی به نمایش گذاشت.
ترنت لی، دانش آموخته مهندسی مکانیک که در حال تحقیق در مورد بهبودها است، گفت: “دانشجویان MIT مانند من به دنبال این هستند که نسل بعدی رهبران انرژی باشند، به دنبال مشاغلی هستند که بتوانیم مهارت های مهندسی خود را برای مقابله با مشکلات اقلیمی هیجان انگیز به کار ببریم و تاثیر ملموسی داشته باشیم.” ذخیره انرژی لیتیوم یون ما از انتقال انرژی به وجد آمده ایم، زیرا این فقط آینده نیست، بلکه شانس ما برای ساختن آن است.