کنفرانس ابتکار انرژی MIT اولویت های تحقیقاتی را در میان چشم انداز انرژی در حال تغییر نشان می دهد | اخبار MIT

دزیره پلاتا، استاد ممتاز دانشکده مهندسی اقلیم و انرژی در بخش مهندسی عمران و محیط زیست MIT، در Energizing@MIT گفت: “ما اینجا هستیم تا در مورد تغییرات واقعاً اساسی صحبت کنیم و می خواهیم شما در آن شرکت کنید.”

سخنان پلاتا با بیش از 150 شرکت کننده از دانشگاه، صنعت و جلسه دولت در کمبریج برای کنفرانس، که موضوع آن “مقابله با چالش های نوظهور انرژی” بود، طنین انداز شد. سخنرانان موافقت کردند که رویارویی با چنین چالش‌هایی و در نهایت تغییر مسیر پیامدهای آب و هوایی جهانی نیازمند مشارکت است.

جاکومو سیلوستری، رئیس Eniverse Ventures در Eni، در یک سخنرانی مشترک گفت: “ما باید فروتن و باز باشیم.” ما نمی‌توانیم نوآوری را فقط با تمرکز بر خود و شایستگی‌هایمان توسعه دهیم، بنابراین باید با استارت‌آپ‌ها، صندوق‌های سرمایه‌گذاری خطرپذیر، دانشگاه‌هایی مانند MIT و سایر موسسات دولتی و خصوصی مشارکت کنیم.»

همکار خود در انی، آنالیسا موچیولی، رئیس تحقیقات و فناوری، اضافه کرد: «انتقال انرژی مسابقه‌ای است که می‌توانیم تنها با ترکیب راه‌حل‌های بالغ آماده به کارگیری، همراه با فناوری‌های نوظهور که هنوز به شتاب و مدیریت ریسک نیاز دارند، برنده شویم.»

اهداف تحقیق

در کنفرانسی که مجموعه‌ای از اولویت‌های تحقیقاتی را که MITEI برای تضمین آینده انرژی کم کربن شناسایی کرده است به نمایش گذاشت، شرکت‌کنندگان هم اکتشافات امیدوارکننده و هم استراتژی‌هایی را برای پیشرفت فناوری‌های اثبات‌شده در مواجهه با بادهای سیاسی در حال تغییر و عدم قطعیت‌های سیاستی به اشتراک گذاشتند.

یکی از پانل‌ها بر انعطاف‌پذیری شبکه متمرکز بود – موضوعی که از حاشیه به مرکز گفتمان انرژی به عنوان اختلالات ناشی از آب و هوا، تهدیدات سایبری و ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر به چالش کشیدن سیستم‌های قدیمی تبدیل شده است. یک مورد دراماتیک در این زمینه: قطعی برق در آوریل 2025 در اسپانیا و پرتغال که میلیون‌ها نفر را به مدت هشت تا 15 ساعت بدون برق گذاشت.

پابلو دوئناس مارتینز، دانشمند تحقیقاتی MITEI، گفت: «می‌خواهم تأکید کنم که این شکست چیزی بیش از سیستم قدرت بود. دوئناس مارتینز در حالی که مشکلات فنی مربوط به توان راکتیو و کنترل ولتاژ را در پس فروپاشی سیستم به طور دقیق بیان کرد، فقدان ظرفیت انتقال در اروپای مرکزی و روش‌های عملیاتی منسوخ را مطرح کرد و آمادگی و ارتباط بهتر بین سیستم‌های انتقال و اپراتورهای برق را توصیه کرد.

جنیفر پیرس، معاون شرکت انرژی آوانگرید، خاطرنشان کرد: “شما نمی توانید برای هر احتمالی برنامه ریزی کنید، به این معنی که ما باید مجموعه رویدادهای شدیدی را که برای آنها آماده می کنیم، گسترش دهیم.” ما سیستم را هوشمندتر، قوی‌تر و انعطاف‌پذیرتر می‌کنیم تا از طیف وسیعی از تهدیدات مانند طوفان، سیل، و رویدادهای گرمای شدید محافظت کنیم.» پیرس خاطرنشان کرد که تعهد آوانگرید به ارائه انرژی ایمن و قابل اعتماد به مشتریان خود مستلزم “روش های برنامه ریزی اضطراری دقیق” است.

انعطاف‌پذیری شبکه برق تحت تقاضای بسیار افزایش یافته، انگیزه مهمی در پشت راه‌اندازی انجمن برق مرکز داده توسط MITEI در سپتامبر 2025 است که در کنفرانس تحقیقاتی سالانه نیز اعلام شد. این انجمن شامل پروژه های تحقیقاتی، وبینارها، و سایر محتوای متمرکز بر تامین و ذخیره انرژی، طراحی و مدیریت شبکه، زیرساخت ها و سیاست های عمومی و اقتصادی مرتبط با مراکز داده خواهد بود. اعضای انجمن شامل شرکت های MITEI هستند که در مرکز تحقیقات سیاست محیطی و انرژی MIT (CEEPR) نیز مشارکت دارند.

ذخیره سازی و حمل و نقل: چالش های خیره کننده

به گفته آسگون هنری، استاد دپارتمان مهندسی مکانیک MIT، دستیابی به اهداف آب و هوایی برای کربن زدایی جهان تا سال 2050 نیازمند ساخت حدود 300 تراوات ساعت ذخیره سازی است. او گفت: «این یک مشکل غیرقابل باور بزرگ است که مردم باید ذهن خود را در اطراف آن بپیچند. هنری در حال توسعه یک سیستم ذخیره انرژی حرارتی با دمای بالا بوده است که به او لقب “خورشید در جعبه” داده است. سیستم او از فلز مایع و گرافیت برای نگهداری الکتریسیته به عنوان گرما و سپس تبدیل آن به الکتریسیته استفاده می‌کند و امکان ذخیره‌سازی بین ۵ تا ۵۰۰ ساعت را فراهم می‌کند.

نستور سپولودا، سرپرست تجاری برای سرمایه‌گذاری‌ها و مشارکت‌های انرژی پیشرفته در Google، گفت: «در پایان روز، فضای ذخیره‌سازی خدماتی را ارائه می‌کند و نوع فناوری مورد نیاز شما تابعی از خدماتی است که شما بیشترین ارزش را دارید. “من فکر نمی کنم یک نوع بازاری وجود داشته باشد که همه چیز را برنده می کند.”

پانل دیگری سوخت‌های پایدار را بررسی کرد که می‌تواند به کربن زدایی بخش‌های برق‌زدایی مانند هوانوردی، کشتیرانی و حمل‌ونقل در مسافت‌های طولانی کمک کند. راندال فیلد، مدیر تحقیقات MITEI، خاطرنشان کرد که سوخت‌های کاهش‌یافته تولید شده پایدار – سوخت‌هایی که تا حد زیادی با موتورهای موجود سازگار هستند – «می‌توانند تریلیون‌ها دلار هزینه برای جایگزینی ناوگان و زیرساخت‌ها را از بین ببرند و در عین حال به ما در تسریع نرخ کربن‌زدایی در بخش‌های حمل‌ونقل کمک کنند.

Erik G. Birkerts مدیر ارشد رشد LanzaJet است که یک سوخت هوانوردی با چگالی انرژی بالا تولید می کند که از پسماندهای کشاورزی و سایر منابع کربن زباله تولید می شود. او گفت: «کلید پیشبرد پذیرش گسترده سوخت هوانوردی پایدار، حل چالش طرف عرضه از طریق تولید بیشتر و مانع سمت تقاضا با کاهش هزینه‌ها است».

ما فکر می کنیم چارچوب سیاست خوبی است [for sustainable fuels] ورونیکا ال رابرتسون، مدیر پورتفولیوی فناوری محصولات انرژی در ExxonMobil گفت: چیزی است که از نظر فناوری خنثی است، هیچ مسیری را برای تولید مستثنی نمی کند، بر اساس شیوه های حسابداری چرخه عمر و مکانیسم های بازار است.

MITEI در نظر دارد تحقیقات خود را در مورد سوخت های پایدار گسترش دهد و یک مطالعه دو ساله با عنوان “آینده سوخت ها: مسیرهایی برای حمل و نقل پایدار” را اعلام کند که از اوایل سال 2026 شروع می شود. به گفته فیلد، این مطالعه سوخت های زیستی و سوخت های الکترونیکی را تجزیه و تحلیل و ارزیابی خواهد کرد.

راه حل هایی از آزمایشگاه های بزرگ و کوچک

رهبران انرژی جهانی اجمالی از پروژه های تحقیقاتی خود را ارائه کردند. پانلی در مورد جذب کربن در تولید برق دارای سه برداشت از این موضوع بود: دوین شاو، مدیر تجاری فناوری‌های کربن زدایی در شل، جذب کربن پس از احتراق در نیروگاه‌ها را با استفاده از بخار برای بازیابی گرما توصیف کرد. جان مارش، رهبر برنامه جهانی زیمنس انرژی، در مورد استقرار مواد جدید برای جذب مستقیم دی اکسید کربن از هوا بحث کرد. و جفری گلدمیر، مدیر ارشد استراتژی فناوری در GE Vernova، ادغام جذب کربن در سیستم‌های توربین گازی را توضیح دادند.

برایان استوری، معاون انرژی و مواد در مؤسسه تحقیقاتی تویوتا، طی یک پانل در مورد برق‌سازی خودرو، مروری بر مجموعه پروژه‌های تویوتا برای کربن‌زدایی، از جمله باتری‌های حالت جامد، خطوط تولید انعطاف‌پذیر، و اینورترهای تشکیل‌دهنده شبکه برای پشتیبانی از زیرساخت‌های شارژ خودروهای الکتریکی ارائه کرد.

جلسه ای در مورد پروژه های صندوق بذر MITEI تحقیقات امیدوارکننده در مراحل اولیه را در آزمایشگاه های خود MIT نشان داد. فرآیند جدیدی برای کربن زدایی تولید اتیلن توسط یوگش سورندرانات، استاد علوم دانر در بخش شیمی MIT ارائه شد. Aristide Gumyusenge، استادیار علوم و مهندسی مواد، همچنین در مورد توسعه پلیمرهای ضروری برای نوع جدیدی از باتری‌های سدیم-یون بحث کرد.

شپردن فناوری‌های جدید و جسورانه مانند این‌ها از آزمایشگاه‌های دانشگاهی به دنیای واقعی، بدون پشتیبانی کافی و مدیریت ماهرانه نمی‌تواند موفق شود. پانلی در مورد مسیرهای تجاری سازی، کار Iwnetim Abate، پروفسور توسعه شغلی Chipman و استادیار دپارتمان علوم و مهندسی مواد MIT، که شرکتی به نام آدیس انرژی را بر اساس یک فرآیند جدید زمین گرمایی برای برداشت هیدروژن و آمونیاک تمیز از سنگ های زیرسطحی و غنی از آهن ایجاد کرده است، به نمایش گذاشته شد. از جمله سرمایه‌گذاران او: ARPA-E و شرکت MIT، The Engine Ventures.

این پانل همچنین برنامه MIT Proto Ventures را برجسته کرد، ابتکاری برای به دست گرفتن ایده های MIT در مراحل اولیه و رهاسازی آنها به عنوان استارت آپ هایی که در حال تغییر جهان هستند. اندرو اینگلیس، کارآفرینی که با Proto Ventures همکاری می کند تا اکتشافات زمین گرمایی را به تجارت تبدیل کند، گفت: «فقط 4.2 درصد از کل پتنت هایی که واقعاً در جهان تحت پیگرد قانونی قرار می گیرند، تجاری می شوند، که به نظر عدد تکان دهنده ای است. “آیا ما نمی توانیم این کار را بهتر انجام دهیم؟ بیایید این کار را بهتر انجام دهیم!”

خطرات ژئوپلیتیکی

در طول کنفرانس، شرکت کنندگان اغلب نگرانی خود را در مورد تأثیرات رقابت بین ایالات متحده و چین ابراز کردند. کلی سیمز گالاگر، رئیس دانشکده فلچر در دانشگاه تافتس و کارشناس چشم انداز انرژی چین، در سخنرانی اصلی خود این خبر را هشیارکننده ارائه کرد: او گفت: «رقابت ایالات متحده در فناوری‌های کم کربن تقریباً در هر دسته‌ای از بین رفته است». چینی‌ها در مسابقه فناوری پاک پیروز می‌شوند.»

چین از سهم 51 درصدی در تولید توربین های بادی جهانی و 75 درصد در ماژول های خورشیدی برخوردار است. همچنین زنجیره های تامین کم کربن را که بیشتر جهان به آن وابسته است کنترل می کند. گالاگر می‌گوید: «چین به قدری مسلط می‌شود که هیچ‌کس نمی‌تواند مزیت نسبی را در هیچ چیزی ایجاد کند. چین آنقدر بزرگ است و مقیاس آن به حدی است که چینی‌ها می‌توانند واقعاً بازارها را تسخیر کنند و یافتن راهی برای رقبای بالقوه بسیار سخت کنند.»

او می‌گوید و برای ایالات متحده، مشکل «الرابه سیاست انرژی» است. با توجه به فقدان پیش‌بینی‌پذیری و سیاست‌گذاری در اینجا، برنامه‌ریزی و فعالیت برای بخش خصوصی بسیار دشوار است.»

با این وجود، گالاگر معتقد است که ایالات متحده هنوز فرصتی برای دست‌کم به دست آوردن مجدد رقابت‌پذیری، با تنظیم یک سیاست انرژی باثبات و دو حزبی، بازسازی زنجیره‌های تولید و عرضه داخلی دارد. ارائه مشوق های مالی ثابت؛ جذب و حفظ استعدادهای جهانی؛ و تقویت همکاری های بین المللی

این کنفرانس بر یکی از این همکاری ها روشن شد: سرمایه گذاری مشترک چین و ایالات متحده برای تولید باتری های لیتیوم آهن فسفات برای خودروهای تجاری در ایالات متحده. این سرمایه گذاری Eve Energy، یک شرکت چینی در زمینه فناوری باتری و تولید را گرد هم می آورد. دایملر، تولیدکننده خودروهای تجاری جهانی؛ PACCAR Inc.، یک تولید کننده کامیون مستقر در ایالات متحده؛ مایک گرتی از PACCAR گفت: «تولید باتری‌ها در ایالات متحده زنجیره تأمین را قوی‌تر و خطرات ژئوپلیتیکی را کاهش می‌دهد».

در حالی که او موانع پیش روی همکارانش در اتاق را تصدیق کرد، پلاتا با این وجود اظهارات خود را به عنوان ناظر میزگرد با کمی خوش بینی به پایان رساند: “امیدوارم همه شما این کنفرانس را ترک کنید و در آینده به آن نگاه کنید، و بگویید که من در اتاق بودم زمانی که آنها واقعاً برخی از چالش های موجود بین اکنون و آینده را که همه ما می خواهیم آشکار کنیم، حل کردند.”