چهار فناوری‌ سبز که در سال 2023 جهان را متحول می‌کند

در نتیجه تلاش‌های پژوهشگران حافظ محیط زیست قرار است پنج فناوری‌ سبز در سال ۲۰۲۳ به کار گرفته شود که تحولات زیادی را در عرصه تولید و سبک زندگی رقم خواهد زد و با نزدیکتر کردن انسان به زیست واقعی، از سرعت زیاد آلودگی و فرسودگی کره خاکی می‌کاهد.

به گزارش هفتگرد– هر ساله در مورد پیشرفت‌های فناوری نوآورانه در صفحه‌های نشریات تخصصی بررسی و پژوهش می شود که چگونه فناوری‌های جدید – چه به صورت دگرگونی‌های بزرگ یا تغییرات تدریجی کوچک – وارد زندگی ما می‌شوند. هرچند بسیاری از فناوری‌هایی که این سفر را آغاز می‌کنند، هرگز به واقعیت‌های عملی تبدیل نمی‌شوند اما برخی از روندهای کنونی می‌توانند آن‌هایی را که اکنون در اوج هستند، برجسته کنند.

امروزه بیش از هر زمان دیگری، راه‌حل‌های فن‌آوری در حال ظهور برای کمک به مقابله با شرایط اضطراری آب و هوایی که در آن قرار داریم، یا حداقل جایگزینی سایر فناوری‌هایی که برای محیط زیست مضرتر هستند، مورد نیاز است.
در اینجا پنج فناوری سبز جدید وجود دارد که قرار است در سال ۲۰۲۳ موج تازه‌ای ایجاد کنند.

ماشین خود را در خانه شارژ کنیم یا خانه خود را با ماشین شارژ کنیم؟
تبدیل ماشین شخصی به سمت وسایل نقلیه الکتریکی به عنوان فناوری‌ سبز یکی از اقداماتی است که کارشناسان آن را برای قطع وابستگی ما به سوخت‌های فسیلی ضروری می‌دانند. با این حال، آن‌ها معمولا هشدار می‌دهند که این انتقال پیچیده خواهد بود، زیرا ردپای کربن تولیدی این خودروها بیشتر از نمونه‌های معمولی است و باید در طول سال‌ها با شارژ مجدد باتری‌ها با انرژی‌های پاک جبران شود.

اما یک فناوری‌ سبز جدید ممکن است فرآیند را تسهیل کند، به اصطلاح V۲H یا شارژ خودرو به خانه بیاید. اکنون، وسایل نقلیه الکتریکی را می‌توان با یک نقطه شارژ در خانه تغذیه کرد، اما سیستم V۲H برعکس آن را ممکن می‌کند، یعنی شارژ اضافی خودرو را می‌توان به خانه منتقل کرد و حتی به شبکه بازگرداند (Vehicle-to-Grid یا V۲G).

وسایل نقلیه الکتریکی را می‌توان با یک نقطه شارژ در خانه تغذیه کرد اما سیستم V۲H برعکس آن را ممکن می‌کند، یعنی شارژ اضافی خودرو را می‌توان به خانه منتقل کرد و حتی به شبکه بازگرداند

اکنون این سیستم‌های شارژ دوطرفه فقط در چند مدل مانند «نیسان لیف»، «میتسوبیشی اوتلندر» و «اکلیپس» و «فورد لایتنینگ» جدید موجود هستند. علاوه بر این، آن‌ها نیاز به تجهیزات ویژه‌ای برای نصب در خانه دارند که هزینه بالایی دارد اما این فناوری، نوید استفاده از انرژی و افزایش بهره‌وری را می‌دهد، زیرا به کاربران اجازه می‌دهد خودرو خود را در شب، زمانی که تقاضا و قیمت برق کمتر است، شارژ کنند و در طول روز برق خانه را تامین کنند. با این وضعیت یک وسیله نقلیه می‌تواند برق یک خانه را برای چند روز تامین کند.

بازیافت ۱۰۰ درصدی پلاستیک

آلودگی ناشی از پلاستیک یکی از معضلات بزرگ زیست‌محیطی عصر ماست. اگرچه ممکن است امروز به نظرمان برسد که بازیافت در کشورهای توسعه‌یافته رواج یافته اما حقیقت این است که ما خودمان را گول می‌زنیم؛ در واقع ۹۱ درصد پلاستیک هرگز بازیافت نمی‌شود و حتی زمانی که چنین است، محدودیت‌های بازیافت مکانیکی – که شامل جدا کردن پلاستیک‌ها و ذوب آن‌ها می‌شود – این است که زنجیره‌های پلیمری را نمی‌شکند و فقط به تولید محصولات پایین‌تر از زنجیره ارزش کمک می‌کند. در پاسخ به این، گزینه‌های بازیافت شیمیایی مانند گازسازی یا پیرولیز، که زنجیره‌های پلاستیکی را برای تبدیل آنها به سوخت، پلیمریزه می‌کنند، در حال بررسی هستند، اما انرژی زیادی مصرف می‌کنند.

به همین دلیل، گروه‌های تحقیقاتی مختلف به دنبال فرمولی برای تبدیل پلاستیک به یک ماده واقعا قابل بازیافت هستند. در مؤسسه فناوری فدرال سوئیس در زوریخ (ETH)، یک شیمیدان پلیمر به نام «آتینا آناستازاکی» و همکارانش روشی را برای شکستن زنجیره‌های «پلی متاکریلات» به مونومرهای اساسی خود طراحی کرده‌اند که تا ۹۲ درصد از این بلوک‌های منفرد را بازیابی کرده و این استفاده‌های جدید بدون از دست دادن خواص‌شان است. برای دستیابی به این هدف، پلیمرها باید توسط فرآیندی به نام RAFT، پلیمریزاسیون زنجیره‌ای با افزودن-تجزیه برگشت پذیر، تولید شوند. هنوز راه درازی برای انجام این خط تحقیقاتی وجود دارد، اما به نظر می‌رسد راه‌حل‌هایی برای ادغام استفاده ما از پلاستیک در اقتصاد دایره‌ای شکل در سال‌های آینده شکوفا شود.

حقیقت این است که ما خودمان را گول می‌زنیم؛ در واقع ۹۱ درصد پلاستیک هرگز بازیافت نمی‌شود

تولید محصولات بدون کودهای نیتروژنی و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای 

استفاده از کودهای نیتروژنی کشاورزی موضوعی است که انسان  نمی‌تواند بدون آن غذا تولید کند. تغذیه نیمی از جمعیت جهان به این ترکیبات بستگی دارد. با این حال، مشکلاتی که آن‌ها ایجاد می‌کنند به طور فزاینده‌ای پابرجا می‌مانند: نیتروژن اضافی که توسط گیاهان مصرف نمی‌شود و به (گاز) نیتروس اکساید(N۲O) تبدیل می‌شود، منبع اصلی انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) است و باعث اتروفیکاسیون در آب‌ها و رشد انفجاری فیتوپلانکتون می‌شود که به نوبه خود آزاد می‌شود. نیتروس اکسایدِ بیشتر و کشاورزی دقیق، مصرف کودها را کاهش می‌دهد اما گرانتر است و کشاورزی ارگانیک در ازای برداشت کمتر از آن‌ها صرف‌نظر می‌کند.

برخی از محصولات زراعی به این کودها نیاز ندارند زیرا خودشان تولید می‌کنند. ندول‌های(گره‌های) ریشه حبوبات، مانند عدس، لوبیا یا نخود، میزبان باکتری‌های همزیست تثبیت‌کننده نیتروژن هستند.
مساله کاهش غذای گیاهی انسان فقط مربوط به حبوبات نیست، بلکه یادگیری شیوه انجام این کار برای انتقال این ظرفیت به سایر محصولات مانند غلات، یا با تشکیل این گره‌ها در ریشه‌ها و یا با اصلاح باکتری‌هایشان است.
برخی از میکروب‌ها قبلا برای تقویت تثبیت نیتروژن خود از نظر ژنتیکی مهندسی شده‌اند و استفاده از فناوری ژن crnew CRISPR چنین تحقیقاتی را تسهیل می‌کند. مجمع جهانی اقتصاد این حوزه را در گزارش ۱۰ فناوری برتر خود گنجانده است.

ساخت خانه با چاپ سه بعدی خاک محلی، کربن زدا و بدون آلودگی هوا

بخش ساخت و ساز یکی از بخش‌هایی است که بیشترین تاثیر را بر تغییرات آب و هوایی دارد: استفاده از سیمان سبب ۸ درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای جهانی است که اجتناب از آن دشوار است زیرا این یک گام شیمیایی در تولید سیمان است. کل فرآیند ساخت و ساز، مصرف کننده حریص سوخت‌های فسیلی است.
اکنون بسیاری از شرکت‌ها و دولت‌ها به دنبال راه حل‌هایی برای کربن‌زدایی از ساخت و سازها هستند. استفاده از سیمان به عنوان مخزن کربن، جایگزینی آن با مواد جایگزین و بازیافت بتن حاصل از تخریب از جمله اقداماتی است که هم‌اکنون هم در دستور کار بسیاری از کشورها قرار دارد. با این حال، علیرغم فراوانی پیشنهادها، غلبه بر اینرسی این بخش یک شبه اتفاق نخواهد افتاد، و یافتن جایگزین مناسب برای استفاده انبوه از سیمان در دستور کار فعالان و حافظان محیط‌زیست است.

استفاده از ماشین‌های بزرگ برای چاپ خانه‌ها با موفقیت در کشورهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته و شرکت‌های متعددی در حال استفاده از این فناوری هستند

یکی از گزینه‌های جالبی که در حال فراگیری است، استفاده از ساخت افزودنی است که بیشتر به عنوان چاپ سه بعدی برای ساخت مسکن شناخته می‌شود. استفاده از ماشین‌های بزرگ برای چاپ خانه‌ها با موفقیت در کشورهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته و شرکت‌های متعددی در حال استفاده از این فناوری هستند. یکی از مزیت‌های این سیستم این است که امکان استفاده از مواد محلی مانند خاک رس، ماسه یا الیاف گیاهی را به عنوان مواد اولیه فراهم می‌کند تا استفاده از سیمان متوقف شود. این سیستم می‌تواند تا ۹۵ درصد نیاز به حمل و نقل مواد که یکی از موانع اصلی ساخت و ساز در کشورهای در حال توسعه و همچنین منبع انتشار گازهای گلخانه‌ای است را کاهش دهد. چاپ سه بعدی نیز به عنوان گزینه ترجیحی برای ساخت پایگاه‌هایی در کره ماه و مریخ در آینده در حال شکل‌گیری است.