عملیات نجات؛ فناوری چگونه به محیط زیست کمک می‌کند؟/ هوش مصنوعی در خدمت زمین
به گزارش اقتصادنیوز، سال‌های 2023 و 2024، طلایی‌ترین سال‌ها برای به‌کارگیری فناوری در خدمت محیط زیست بود. در این دو سال، شرکت‌های مختلفی از سراسر جهان، رهبری توسعه و اجرای فناوری‌های سبز را در دست گرفتند و در کنار آنها، کشورهایی مانند استونی، لوکزامبورگ، آلمان و فنلاند، معیارهای جدیدی برای عملکرد زیست‌محیطی تعیین کردند. پیشرفتهای جذاب در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر، دنیا را تحت تاثیر قرار داد و پذیرش بیشتر خودروهای الکتریکی، کاهش کربن ناشی از فرآیندهای تولیدی صنایع مادر و اجرای کشاورزی پایدار فضایی ایجاد کرد که محیط زیست در دو سال اخیر کمی نفس بکشد. افزایش گردش مالی و بودجه‌های تخصیص‌یافته برای به‌کارگیری فناوری در حوزه محیط زیست نیز نشان می‌دهد تعهد سیاست‌گذاران صنعتی به حفظ و نگهداری محیط پیرامونی انسان افزایش یافته و می‌توان آینده مطلوبی را برای کره زمین متصور بود.
در همین دو سال، شرکت‌هایی مانند Veolia SA از فرانسه، AECOM از آمریکا و Larsen & Toubro Ltd از هند، بازیگران اصلی توسعه و اجرای فناوری‌هایی با هدف کاهش انتشار کربن، بهبود مدیریت پسماند و ارتقای انرژی‌های تجدیدپذیر بودند و بر مبنای عملکرد خود، در صدر فهرست برترین شرکت‌های زیست‌محیطی قرار گرفتند. جدای از آن، بر اساس شاخص‌های عملکرد زیست‌محیطی سال 2024، استونی و لوکزامبورگ در رتبه‌های اول و دوم کشورهای دوستدار محیط زیست ایستادند و پس از این دو کشور، آلمان و فنلاند، جایگاه‌های سوم و چهارم را به خود اختصاص دادند. موفقیت‌های این کشورها ناشی از به‌کارگیری سیاست‌های قدرتمند زیست‌محیطی، سرمایه‌گذاری در فناوری‌های سبز و اجرای کمپین‌های آموزشی و اطلاع‌رسانی و در نتیجه افزایش آگاهی‌های عمومی بوده است.
همچنین، بخش انرژی‌های تجدیدپذیر، با رشد قابل توجهی روبه‌رو شد و سرمایه‌گذاری در آن به نسبت سال 2019، سه برابر بود. استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی نیز به‌شدت افزایش یافت، به‌طوری‌که 18 درصد از مجموع خودروهای فروخته‌شده جهان در سال 2023، الکتریکی بوده‌اند. این تغییر، برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از حمل‌ونقل تا حد زیادی قابل توجه به نظر می‌رسد.
پیشرفت در زمینه ذخیره کربن نیز امکان جذب و ذخیره‌سازی انتشار دی‌اکسید کربن از منابع صنعتی را فراهم کرد که موجب کمک به کاهش تغییرات آب‌وهوایی در سطح جهان می‌شود. نوآوری‌های کشاورزی پایدار هم، کارایی تولید مواد غذایی را بهبود بخشیده و در عین حال اثرات زیست‌محیطی آنها را کاهش داده است. همه این رخدادها در حالی رقم خورده که بازار جهانی خدمات زیست‌محیطی با افزایش هزینه‌های پروژه برای رسیدگی به تغییرات آب‌وهوایی و انتقال انرژی، افزایش درآمد را تجربه کرده است.
گردش مالی شرکت‌های زیست‌محیطی برتر به نقطه اوج تازه‌ای رسیده و شرکت‌های رهبر، رشد درآمد بسیار زیادی را گزارش کرده‌اند. بودجه پروژه‌های زیست‌محیطی نیز افزایش یافته و دولت‌ها و بخش‌های خصوصی، سرمایه‌گذاری زیادی در فناوری‌های سبز و زیرساخت‌ها انجام داده‌اند.
سبز کردن آینده
به گزارش تجارت فردا، رهبران و سیاست‌گذاران جهان در دو دهه اخیر بیشتر به این موضوع باور پیدا کرده‌اند که توسعه فناوری با به‌کارگیری الگوهای توسعه پایدار و متعاقب آن، کاهش آلودگی و ایجاد فرصت‌های اقتصادی، نقش مهمی در حفاظت از محیط زیست ایفا می‌کند.
اکنون کشورها در حال طی کردن مسیری هستند که با سرمایه‌گذاری در فناوری‌های سبز و استفاده از فناوری‌های پیشرفته، چشم‌انداز پایدارتری را برای خود ترسیم کرده‌اند تا از مزیت‌های ویژه اقتصادی آن بهره‌مند شوند. پیامدهای اقتصادی فناوری سبز، بهره‌وری انرژی، مدیریت پسماندها و کنترل آلودگی، رویکردهای اصلی اقتصاد محیط زیست را تشکیل می‌دهند.
نوآوری سبز به توسعه فناوری‌هایی گفته می‌شود که ضمن ارتقای رشد اقتصاد، اثرات زیست‌محیطی را نیز کاهش می‌دهد. انرژی‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی نه‌تنها انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهند، بلکه باعث ایجاد شغل و افزایش انگیزه برای اجرای فعالیت‌های اقتصادی می‌شوند. بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی‌های تجدیدپذیر، در سال 2018 بیش از 11 میلیون نفر در بخش انرژی‌های تجدیدپذیر کشورهای سراسر جهان مشغول به کار بوده‌اند که این رقم در سال 2023 به 32 میلیون نفر افزایش یافته است.
فناوری‌های کاهنده مصرف نیز، به‌کارگیری انرژی در ابعاد مختلف را تا حد زیادی کاهش داده و به‌تبع آن، هزینه‌های تحمیل‌شده به مشاغل، کسب‌وکارها و خانوارها را کمتر کرده است. مثال روشن این فناوری‌ها، لامپ‌های روشنایی ال‌ئی‌دی هستند که تا 80 درصد انرژی کمتری نسبت به لامپ‌های رشته‌ای سنتی مصرف می‌کنند و به‌طور قابل توجهی، دوام بیشتری دارند. وزارت انرژی ایالات‌متحده آمریکا تخمین زده که استفاده از این لامپ‌های ال‌ئی‌دی تا پایان سال 2027 سالانه 30 میلیارد دلار در هزینه‌های انرژی صرفه‌جویی به دنبال خواهد داشت.
از سوی دیگر، فناوری‌های پیشرفته مدیریت پسماند مانند سامانه‌های بازیافت و تبدیل زباله به انرژی، علاوه بر کاهش در حجم و اندازه زباله‌ها، مساحت کمتری از زمین را برای دفن زباله اشغال می‌کنند و تا حد زیادی سبب تولید انرژی از انواع پسماندها می‌شوند. سانفرانسیسکو در آمریکا یک نمونه جامع از به‌کارگیری این سامانه‌ها به‌شمار می‌رود. در این شهر، به لطف برنامه‌های جامع بازیافت و استقرار امکانات تبدیل زباله به انرژی، نرخ بازیافت بیش از 80درصدی ثبت شده که برای دیگر مناطق جهان، دست‌نیافتنی است.
در کنار آن، به‌کارگیری فناوری‌هایی مانند تبدیل‌کننده‌های کاتالیزوری در وسایل نقلیه و رسوب‌دهنده‌های الکترواستاتیک در کارخانه‌ها، کاهش آلودگی هوا را به ارمغان می‌آورند. آژانس جهانی حفاظت از محیط زیست گزارش داده، قانون هوای پاک که با استناد به آن، استفاده از فناوری‌های کنترل آلودگی الزامی شده، از زمان تصویب در سال 1970 تا پایان سال 2023، از وقوع 230 هزار مرگ زودرس جلوگیری کرده است. انرژی خورشیدی، یکی از اصلی‌ترین جنبه‌های توسعه فناوری برای حفاظت از محیط زیست به‌شمار می‌رود که تاکنون موفقیت‌های زیادی نیز به دست آورده است.
پنل‌های خورشیدی نور طبیعی را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند و وابستگی به سوخت‌های فسیلی را کاهش می‌دهند. بر اساس گزارش آژانس بین‌المللی انرژی، ظرفیت انرژی خورشیدی در سال 2020 با 22 درصد افزایش به 714 گیگاوات رسید. همچنین، استفاده از انرژی خورشیدی در سال 2023، نزدیک به 447 گیگاوات ظرفیت تولید انرژی جدید فراهم کرد تا مجموع توان خورشیدی جهان را به 6/1 تراوات برساند. این افزایش، به کاهش انتشار دی‌اکسید کربن و مهم‌تر از آن، ایجاد فرصت‌های شغلی متعدد در صنعت انرژی خورشیدی منجر شده است.
شورای جهانی انرژی بادی نیز گزارش داده، ظرفیت انرژی بادی جهان در سال 2020 به 743 گیگاوات رسید که 2/7 درصد از تولید برق جهانی را تشکیل می‌داد. بر مبنای پیش‌بینی‌ها، قرار بود مجموع ظرفیت تجمیعی تولید برق نصب‌شده در سراسر جهان با استفاده از نیروی باد، تا پایان سال 2023 به بیش از هزار گیگاوات برسد که این رکورد نیز به ثبت رسید. پروژه‌های انرژی بادی یک سود دیگر هم دارند؛ آنها از طریق ایجاد شغل و پرداخت اجاره به مالکان، مزایای اقتصادی بسیاری برای جوامع محلی فراهم می‌کنند.
فراتر از همه این توانمندی‌ها، شبکه‌های هوشمند از فناوری دیجیتال برای مدیریت کارآمدتر برق و ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده می‌کنند. بر اساس اعلام وزارت انرژی ایالات‌متحده، شبکه‌های هوشمند می‌توانند حداکثر تقاضای برق را تا 15 درصد کاهش دهند که صرفه‌جویی در هزینه و بهبود قابلیت اطمینان را به دنبال دارد.
هوش مصنوعی در خدمت زمین
هوش مصنوعی با افزایش توانایی جوامع انسانی در نظارت، تجزیه‌وتحلیل و پاسخ به چالش‌های زیست‌محیطی، تحول عمیقی در حفاظت از محیط زیست ایجاد کرده است. هوش مصنوعی با ارائه ابزارها و راه‌حل‌های نوآورانه برای نظارت و کاهش چالش‌های زیست‌محیطی، حفاظت از محیط زیست را وارد دور تازه‌ای از تحول کرده و از آن نتایج خوبی گرفته است.
سیاست‌گذاران زیست‌محیطی جهان می‌دانند که هوش مصنوعی با ارتقای پایداری، کارایی و رشد اقتصاد، به اقتصاد کشورهای جهان کمک می‌کند. همچنین، هوش مصنوعی سبب می‌شود آینده پایدارتر، دسترس‌پذیرتر باشد. Persefoni Footprint یکی از جدیدترین ابزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی است که به‌عنوان پلت‌فرمی برای مدیریت کربن، به سازمان‌ها کمک می‌کند حجم انتشار کربن خود را اندازه‌گیری و مدیریت کنند و اقدامات انجام‌شده در راستای کاهش آن را گزارش دهند.
Persefoni با ارائه و محاسبه حجم ورودی و خروجی مواد اولیه و مقایسه کربن تولیدشده ناشی از اجرای فرآیندهای تولید، شرایطی ایجاد می‌کند تا کسب‌وکارها تاثیرات زیست‌محیطی خود را کاهش دهند. BrainBox AI ARIA نیز ابزار دیگری است که سیستم‌های تهویه مطبوع را در ساختمان‌های تجاری بزرگ با استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی برای تنظیم عملیات بر اساس الگوهای تجمع جمعیت، پیش‌بینی آب‌وهوا و تقاضای انرژی، بهینه می‌کند.
این فرآیند موجب کاهش مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود. اتاق وضعیت محیط جهانی UNEP نیز که در سال 2022 راه‌اندازی شد، از هوش مصنوعی برای تجزیه‌وتحلیل مجموعه داده‌های پیچیده و ارائه گزارش‌های سریع در مورد عوامل محیطی مانند غلظت اتمسفر بر مبنای دی‌اکسید کربن، تغییرات جرم یخچال‌های طبیعی و افزایش سطح دریا استفاده می‌کند.
هدف این پلت‌فرم، اطلاع‌رسانی تصمیمات مبتنی بر داده و ایجاد شفافیت در مدیریت زیست‌محیطی است. رصدخانه بین‌المللی انتشار متان هم با ایجاد یک پایگاه داده عمومی جهانی متکی بر هوش مصنوعی، برای نظارت و کاهش انتشار متان مورد استفاده قرار می‌گیرد. بزرگ‌ترین کمک این رصدخانه، اطلاع‌رسانی مولفه‌های علمی به صورت شفاف و صریح و همچنین تحلیل کارآمدی یا ناکارآمدی سیاست‌های زیست‌محیطی برای کاهش انتشار متان بوده است.
نکته مشترک در میان همه این ابزارها، بهره‌وری انرژی است. هوش مصنوعی با پیش‌بینی الگوهای مصرف انرژی و بهینه‌سازی مصرف، به بهبود بهره‌وری انرژی در ساختمان‌ها و صنایع کمک می‌کند. در یکی از این اقدامات، دیپ‌مایند به‌عنوان یکی از زیرمجموعه‌های گوگل، از هوش مصنوعی برای کاهش مصرف انرژی در مراکز داده خود تا 40 درصد استفاده کرده است.
هوش مصنوعی همچنین به توسعه و بهینه‌سازی منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی باد و خورشید کمک می‌کند. این فناوری، با پیش‌بینی خروجی انرژی و بهبود برنامه‌های تعمیر و نگهداری، تضمین می‌کند سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر با حداکثر بازده کار می‌کنند. شبکه‌های هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی نیز داده‌های حسگرها و کنتورها را برای مدیریت موثرتر عرضه و تقاضای برق تجزیه‌وتحلیل می‌کنند.
این کار، اتلاف انرژی را کاهش می‌دهد و با بهبود قابلیت اطمینان، به زیرساخت انرژی پایدارتر یاری می‌رساند. هوش مصنوعی در جنبه‌ای دیگر از عملکرد خود، با تجزیه‌وتحلیل داده‌های خاک، پیش‌بینی عملکرد محصول و شناسایی شیوع آفات و بیماری‌ها را در صنعت کشاورزی آسان می‌کند. چنین اقداماتی به کشاورزان کمک می‌کند تولید محصول خود را بهینه کنند و در عین حال استفاده از آفت‌کش‌ها و کودها را به حداقل ممکن برسانند.
در چنین وضعیتی است که هوش مصنوعی پتانسیلی ایجاد می‌کند که با افزایش بهره‌وری و ایجاد بازارها و صنایع جدید، رشد اقتصاد جهانی را بهبود بخشد. بر اساس اعلام موسسه مک‌کینزی، هوش مصنوعی می‌تواند تا سال 2030 تا حجم 13 تریلیون دلار ارزش به اقتصاد جهانی اضافه کند.
راه‌حل‌های نوآورانه در تغییرات آب‌وهوایی
فناوری با ارائه راه‌حل‌های نوآورانه‌ای که انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد و با بهبود بهره‌وری انرژی، پایداری را ارتقا می‌دهد، بازیگر اصلی مبارزه با تغییرات آب‌وهوایی محسوب می‌شود. کشورهایی مانند دانمارک، سوئد و شیلی معیارهای حفاظت از آب‌وهوا را به‌درستی تعیین کرده‌اند. شرکت‌های بین‌المللی مانند تسلا، زیمنس و BioCarbon Engineering نیز در توسعه و اجرای این فناوری‌ها پیشرو هستند. آمار و نمودارهای کمی، نشان‌دهنده تاثیر قابل توجه این فناوری‌ها بر محیط زیست و اقتصاد جهانی هستند.
تحلیلگران نیز اعتقاد دارند، با ادامه سرمایه‌گذاری و اتخاذ این راه‌حل‌های نوآورانه، می‌توان به سمت آینده‌ای پایدارتر حرکت کرد. فناوری‌های مبتنی بر انرژی‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، بادی و برق‌آبی در خط مقدم مبارزه با تغییرات آب‌وهوایی قرار گرفته‌اند. این فناوری‌ها با جایگزینی سوخت‌های فسیلی، انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهند.
فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی، مانند باتری‌ها و ذخیره‌سازی هیدرولیکی پمپ‌شده، برای متعادل کردن ماهیت متناوب منابع انرژی تجدیدپذیر ضروری هستند. این فناوری‌ها استفاده بهینه از انرژی‌های تجدیدپذیر را امکان‌پذیر می‌کنند و به پایدارسازی شبکه کمک می‌کنند. طبق پیش‌بینی آژانس بین‌المللی انرژی، ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی جهانی از 9 گیگاوات در سال 2020 به 230 گیگاوات تا سال 2030 افزایش خواهد یافت.
فناوری‌های ذخیره‌ساز دی‌اکسید کربن هم CO2 را از منابع طبیعی می‌گیرند و در زیر زمین ذخیره می‌کنند تا از ورود آنها به جو جلوگیری شود. تاکنون 26 مرکز ذخیره‌سازی دی‌اکسید کربن در سراسر جهان ایجاد شده که ظرفیت ذخیره 40 میلیون تن CO2 را در سال دارند. این فناوری برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از صنایعی مانند صنایع سیمان و فولاد که کربن‌زدایی آنها دشوار است، به‌شدت ضروری تلقی می‌شود. بهره‌گیری از شبکه‌های هوشمند نیز راه‌حل نوآورانه دیگری است که سبب جلوگیری از بروز تغییرات آب‌وهوایی می‌شود.
این شبکه‌های هوشمند، از فناوری دیجیتال برای مدیریت کارآمدتر عرضه و تقاضای برق استفاده می‌کنند. آنها با یکپارچه کردن منابع انرژی تجدیدپذیر، قابلیت اطمینان شبکه را بهبود می‌بخشند و اتلاف انرژی را کاهش می‌دهند. وزارت انرژی ایالات‌متحده تخمین زده که شبکه‌های هوشمند می‌توانند حداکثر تقاضای برق را تا 15 درصد کاهش دهند که به صرفه‌جویی در هزینه و بهبود قابلیت اطمینان منجر می‌شود.
بر اساس شاخص عملکرد تغییر آب‌وهوا در سال 2023، کشورهایی مانند دانمارک، سوئد و شیلی بالاترین عملکرد را در حفاظت از آب‌وهوا به نام خود ثبت کرده‌اند. این کشورها سیاست‌های زیست‌محیطی بسیار قدرتمندی را به اجرا درآورده‌اند و با سرمایه‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر، موجب ترویج شیوه‌های پایدار شده‌اند.
از سوی دیگر، کشورهایی مانند ایران، عربستان سعودی و قزاقستان به دلیل انتشار بالای گازهای گلخانه‌ای و عدم رعایت سیاست‌های اقلیمی، پایین‌ترین رتبه را در این شاخص به خود اختصاص داده‌اند. در مقابل این کشورها، شرکت‌های متعددی نیز در توسعه و اجرای راه‌حل‌های نوآورانه برای مبارزه با تغییرات آب‌وهوایی سرآمد بوده‌اند.
تسلا، یکی از این شرکت‌ها به شمار می‌رود که بازار خودروهای الکتریکی را با خودروهای برقی با عملکرد بالا و راهکارهای ذخیره انرژی متحول کرده است. زیمنس هم از جمله شرکت‌های پیشرو در فناوری شبکه هوشمند است و راه‌حل‌هایی برای مدیریت کارآمد انرژی ارائه می‌دهد. شرکت مهندسی BioCarbon نیز از هواپیماهای بدون سرنشین برای کاشت درختان استفاده می‌کند و به بازسازی جنگل‌ها و جذب کربن یاری می‌رساند.
شهرهای هوشمند، دوستداران محیط زیست
شهرهای هوشمند از فناوری‌های پیشرفته برای افزایش پایداری شهری و کاهش آلودگی زیست‌محیطی بهره می‌برند. این شهرها، با ترکیب داده‌ها، تجزیه‌وتحلیل آنها و در نهایت نتیجه‌گیری از آنچه روی می‌دهد، می‌توانند استفاده از منابع را بهینه کنند. اینترنت اشیا و توسعه زیرساخت‌های نوآورانه نیز کیفیت هوا را بهبود می‌بخشند و موجبات ارتقای مولفه‌های زندگی پایدار را فراهم می‌آورند. شهرهایی مانند کپنهاگ و هامبورگ سامانه‌های مدیریت انرژی هوشمند را اجرایی کرده‌اند که مصرف انرژی را در ساختمان‌ها و فضاهای عمومی بهینه می‌کند. این سامانه‌ها از حسگرها و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها برای نظارت بر مصرف انرژی و تنظیم آن، کاهش ضایعات و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای استفاده می‌کنند.
شهرهایی مانند لندن و سنگاپور، شبکه‌های حمل‌ونقل هوشمند را توسعه داده‌اند که ازدحام ترافیک و آلودگی را کاهش می‌دهد. این شبکه‌ها از داده‌های قابل دسترس در سریع‌ترین زمان ممکن برای مدیریت جریان ترافیک، ترویج حمل‌ونقل عمومی و تشویق استفاده از وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می‌کنند. لندن دارای یکی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های حمل‌ونقل عمومی از نظر تکنولوژیک است که بیش از 750 شرکت، داده‌های شهر را برای بهبود وضعیت حمل‌ونقل مورد استفاده قرار می‌دهند.
سانفرانسیسکو در ایالات‌متحده آمریکا نیز راه‌حل‌های هوشمند مدیریت پسماند را برای کاهش زباله‌های سرریز و بهبود پاکیزگی اجرا کرده است. حسگرهای نصب‌شده در سطل‌های زباله عمومی، سطح زباله‌ها را کنترل می‌کنند و با بهینه‌سازی مسیرهای جمع‌آوری، سبب کاهش 80درصدی سرریز زباله و کمتر شدن 66درصدی درخواست‌های نظافت خیابان می‌شود.
شهرهایی مانند پکن و پاریس شبکه‌های نظارتی گسترده‌ای به منظور نظارت بر کیفیت هوا برای ردیابی سطوح آلودگی و اطلاع‌رسانی تصمیم‌گیری‌های سیاستی مستقر کرده‌اند. این شبکه‌ها از دستگاه‌ها و حسگرهای اینترنت اشیا برای جمع‌آوری داده‌ها در مورد کیفیت هوا بهره می‌گیرند و این اراده را به مسئولان شهری می‌دهند تا اقداماتی به‌موقع برای کاهش آلودگی انجام دهند. شهرهایی مانند فرایبورگ در آلمان و مصدر سیتی در امارات متحده عربی نسبت به سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های سبز برای ارتقای پایداری اقدام کرده‌اند.
فرایبورگ خطوط گسترده دوچرخه و شبکه‌های تراموا را توسعه داده و مصدر سیتی، هدف اصلی خود را دستیابی به رکورد کربن صفر از طریق یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر و برنامه‌ریزی شهری پایدار قرار داده است. این شهرها که به‌عنوان شهرهای هوشمند شناخته می‌شوند، از آن جهت دوستدار محیط زیست به شمار می‌روند که استفاده از منابع را بهینه می‌کنند و با کاهش آلودگی، به ترویج زندگی پایدار می‌پردازند.
این شهرها با استفاده از فناوری‌های پیشرفته، به مزایایی مانند بهره‌وری مطلوب انرژی، کاهش تراکم ترافیک، مدیریت موثر پسماند، بهبود کیفیت هوا و برنامه‌ریزی شهری پایدار دست می‌یابند. در شهرهای هوشمند، سامانه‌های هوشمند مدیریت انرژی، مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای در ساختمان‌ها و فضاهای عمومی را کاهش و پایداری را ارتقا می‌دهند. شبکه‌های حمل‌ونقل هوشمند هم جریان ترافیک را بهبود می‌بخشد و با کم کردن ازدحام، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای را رقم می‌زنند و به‌تبع، بهبود کیفیت هوا را به شهروندانشان هدیه می‌دهند.
راه‌حل‌های هوشمند مدیریت پسماند، سرریز زباله را به حداقل می‌رساند و پاکیزگی شهری را به بالاترین سطح ممکن می‌رساند. شبکه‌های نظارت بر کیفیت هوا نیز موجب می‌شود مسئولان شهری اقداماتی به‌موقع برای کاهش آلودگی انجام دهند و در نتیجه هوای پاک‌تر و سلامت عمومی بهتری برای شهروندان به ارمغان آورند. ایجاد شهرهای هوشمند سازگار با محیط زیست به ترکیبی از نوآوری‌های تکنولوژیک، حمایت از سیاست‌ها و مشارکت جامعه نیاز دارد. در این ارتباط، دولت‌ها باید سیاست‌هایی را اجرا کنند که پایداری را ترویج می‌کند
. ارائه مشوق‌هایی برای پذیرش انرژی‌های تجدیدپذیر، مقررات مربوط به انتشار گازهای گلخانه‌ای و حمایت از پروژه‌های زیرساخت سبز از جمله این سیاست‌ها به شمار می‌روند. در همین راستا، مشارکت ساکنان در طرح‌های پایداری برای موفقیت شهرهای هوشمند نیز بسیار مهم است. اجرای کمپین‌های اطلاع‌رسانی عمومی، تدوین برنامه‌های جامع شهری و برنامه‌ریزی مشارکتی می‌تواند به پرورش فرهنگ مسئولیت‌پذیری محیط زیستی در سطح جامعه یاری رساند.
تعالی معماری به افتخار محیط زیست
شهرهای سبز با استفاده از فناوری در معماری و ساختمان‌ها برای ایجاد محیط‌های شهری پایدار، در حفاظت از محیط زیست پیشرو هستند. این شهرها با استفاده از مصالح ساختمانی پایدار و دوستدار محیط زیست، سامانه‌های هوشمند ساختمانی، سقف‌ها و دیوارهای سبز، طراحی کاهنده مصرف انرژی و مشارکت جامعه، استانداردهای جدیدی را برای پایداری تعیین کرده‌اند.
فرایبورگ در آلمان که به دلیل تعهد ویژه‌اش به پایداری و ساخت ساختمان‌های سبز در دنیا معروف شده، مسیرهای دوچرخه‌سواری گسترده، شبکه‌های تراموا و ساختمان‌های کم‌مصرف را اجرا کرده است. منطقه Vauban در این شهر، الگویی از زندگی شهری پایدار را ارائه می‌دهد که خانه‌های آن با صرفه‌جویی در مصرف انرژی و سازگار با محیط زیست طراحی شده است. کپنهاگ دانمارک نیز اهداف بلندپروازانه‌ای را برای رها شدن از کربن تا پایان سال 2025 تعیین کرده است.
این شهر در انرژی‌های تجدیدپذیر، ساختمان‌های با انرژی کارآمد و سیستم‌های حمل‌ونقل پایدار سرمایه‌گذاری کرده و شرایطی پدید آورده که سیستم گرمایش منطقه‌ای شهر، با استفاده از گرمای اتلاف تولید برق کار کند. سنگاپور نیز کاری کرده تا ساختمان‌های سبز، خدمات ویژه‌ای برای حفظ محیط زیست ارائه دهند. سامانه گواهینامه علامت سبز این کشور، موقعیتی به وجود می‌آورد که ساختمان‌ها از نظر میزان مصرف انرژی و آلوده کردن محیط زیست طبقه‌بندی شوند. در سنگاپور، فضاهای سبز گسترده و باغ‌های عمودی برای بهبود کیفیت هوا و کاهش گرمای شهری ایجاد شده تا شهروندان، سهم قابل توجهی در حفاظت از محیط زیست داشته باشند.
بر اساس اعلام شورای ساختمان سبز ایالات‌متحده آمریکا، ساختمان‌های سبز مصرف انرژی را تا حد بسیاری کاهش می‌دهند، به‌طوری که ساختمان‌های دارای گواهینامه LEED نسبت به ساختمان‌های بدون گواهینامه، 25 درصد انرژی کمتر و 11 درصد آب کمتری مصرف می‌کنند. شورای جهانی ساختمان سبز نیز گزارش کرده که ساختمان‌های سبز در مقایسه با ساختمان‌های معمولی انتشار کربن را تا 33 درصد کاهش می‌دهند. شیوه‌های مبتنی بر تکنولوژی ساختمان سبز همچنین باعث کاهش تولید زباله و بهینه‌سازی در بازیافت پسماندها می‌شوند. برآوردهای علمی نشان می‌دهد ساختمان‌های سبز در مقایسه با ساختمان‌های معمولی 70 درصد زباله‌های ساختمانی کمتری تولید می‌کنند. مهم‌ترین دلیل کاهش پسماندها آن است که شهرهای سبز در ساخت‌وساز ساختمان‌ها از مصالح پایدار استفاده می‌کنند. فولاد بازیافتی، بامبو و مواد اولیه مبتنی بر میسلیوم از جمله این مصالح به شمار می‌روند.
این مواد اثرات زیست‌محیطی پروژه‌های ساختمانی را کاهش می‌دهند و اصول اقتصاد چرخشی را ترویج می‌کنند. سیستم‌های ساختمان هوشمند مانند روشنایی، گرمایش و سرمایش خودکار هم به بهینه‌سازی مصرف انرژی و کاهش ضایعات کمک می‌کنند. این سیستم‌ها از حسگرها و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها برای تنظیم مصرف انرژی بر اساس تجمع افراد و شرایط محیطی استفاده می‌کنند.
ایران؛ آمارهای عجیب، جایگاه عجیب‌تر
ایران در دهه‌های اخیر با چالش‌های زیست‌محیطی مهمی از جمله آلودگی هوا، کمبود آب و از دست دادن تنوع زیستی روبه‌رو شده است. آمارهای بین‌المللی ارائه‌شده در سال‌های اخیر نشان می‌دهند که کشورمان در میان کشورهای دارای بالاترین میزان آلودگی هوا در سطح جهان قرار گرفته است. شهرهای بزرگی مانند تهران و شهرهای صنعتی مانند اصفهان و اراک به دلیل انتشار گازهای گلخانه‌ای از طریق وسایل نقلیه، فعالیت‌های صنعتی و طوفان‌های گردوغبار، با مشکلات شدید کیفیت هوا دست‌به‌گریبان شده‌اند. ایران همچنین یکی از پرتنش‌ترین کشورهای جهان در حوضه‌های آبی است. برداشت بیش از حد آب‌های زیرزمینی، استفاده از شیوه‌های آبیاری ناکارآمد و تغییرات آب‌وهوایی، کمبود آب را تشدید کرده است.
اکوسیستم‌های متنوع ایران هم به دلیل تخریب زیستگاه، چرای بی‌رویه و تغییرات آب‌وهوایی در معرض تهدید قرار گرفته‌اند. ایران، خانه گونه‌های متعدد جانوری و گیاهی در معرض خطر انقراض است و تلاش‌های حفاظتی برای بهبود تنوع زیستی در کشورمان بسیار مهم به شمار می‌رود. همچنین، ایران در یک دهه اخیر، اثرات تغییرات آب‌وهوایی از جمله افزایش دما و تغییر الگوی بارش را در بالاترین سطح ممکن تجربه کرده است. این تغییرات بر کشاورزی، منابع آب و ثبات کلی محیطی نیز تاثیر می‌گذارد. در چنین وضعیتی، گزارش‌ها و آمارهای بین‌المللی چشم‌انداز مطلوبی از جایگاه ایران در حوزه‌های زیست‌محیطی پیش‌روی مسئولان کشور قرار نمی‌دهند.
بر اساس شاخص عملکرد زیست‌محیطی منتشرشده در سال 2022، ایران به دلیل انتشار بیش از حد مجاز گازهای گلخانه‌ای و کیفیت نامطلوب هوا، رتبه پایینی در عملکرد زیست‌محیطی به خود اختصاص داده است. امتیاز ثبت‌شده برای ایران، نشان‌دهنده نیاز به بهبود سیاست‌های زیست‌محیطی و پذیرش فناوری است. همچنین، ایران به واسطه فعالیت‌های حوزه صنعت، نفت و گاز، یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان گازهای گلخانه‌ای در خاورمیانه به شمار می‌رود. انتشار گازهای گلخانه‌ای در کشورمان، همواره یک نگرانی عمده جهانی در حوزه تغییر اقلیم به دنبال داشته است.
تحلیلگران انرژی و همچنین کارشناسان زیست‌محیطی همواره توصیه کرده‌اند ایران راهکارهای فناورانه را برای کاهش اثرات زیست‌محیطی ناشی از فعالیت بخش‌های مختلف به کار بگیرد. استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، پایش مستمر کیفیت هوا، به‌کارگیری تکنولوژی‌های مدیریت آب و حفاظت از تنوع زیستی در صدر فهرست این توصیه‌ها جای داشته است. به اعتقاد آنها، ایران تلاش‌هایی برای توسعه منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی انجام داده، اما همچنان می‌تواند در این زمینه قوی‌تر عمل کند.
یکی از بادخیزترین مناطق دنیا در مرز ایران و افغانستان واقع شده است. این ناحیه گسترده تحت تاثیر پدیده جوی مونسون که از شبه‌قاره هند سرمنشأ می‌گیرد، در گرم‌ترین روزهای تابستان 120 روز وزش باد را به کشورمان هدیه می‌کند. این باد ۱۲۰روزه در کانال بین کوه هرات و دیواره سمت شرقی ایران قرار می‌گیرد و این منطقه را به بهشت تولید برق از انرژی باد بدل می‌کند. همچنین، سایر استان‌های کشور نظیر استان‌های شمالی و غرب کشور نیز پتانسیل توسعه انرژی بادی را دارند.
آن‌گونه که وزارت نیروی ایران اعلام کرده، توان توسعه بیش از ۶۰ هزار مگاوات انرژی تجدیدپذیر در کشور وجود دارد. توجه به اطلس‌ها موید این نکته است که کشور ما علاوه بر معدن و نفت و گاز و سایر منابع طبیعی، در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر نیز مورد عنایت خداوند واقع شده و در صورت استفاده و ارتقای تکنولوژی، زمینه تبدیل شدن به یکی از بزرگان جهان در این حوزه برای آن وجود دارد.
الگوهایی برای ایران
بررسی و مطالعه موردی عملکرد کشورهایی مانند دانمارک، آلمان، کاستاریکا و سوئد نشان می‌دهد که این کشورها می‌توانند به‌عنوان الگوهایی قابل استناد برای کشورها، به‌ویژه ایران برای به‌کارگیری فناوری در راستای حفاظت از محیط زیست در نظر گرفته شوند. این کشورها، ترکیبی از اقدامات شامل سیاست‌گذاری، پیشرفتهای تکنولوژیک و مشارکت اجتماعی را هدف‌گذاری و اجرا کرده‌اند که در نهایت به تعهد و نوآوری در حفظ محیط زیست نتیجه داده است.
دانمارک همواره در جمع کشورهای برتر در عملکرد زیست‌محیطی قرار گرفته و عملکرد مطلوبی از خود بر جای می‌گذارد. این کشور سرمایه‌گذاری زیادی در منابع انرژی تجدیدپذیر به‌ویژه انرژی بادی انجام داده و در یک هدف‌گذاری رویایی، تلاش می‌کند تا سال 2050، مصرف سوخت‌های فسیلی را به صفر برساند. دانمارک همچنین استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای را برای بهره‌وری انرژی در ساختمان‌ها و صنایع به اجرا درآورده است.
این کشور در یک اقدام قابل تحسین دیگر، سامانه‌های مدیریت پسماند پیشرفتهای از جمله کارخانه‌های بازیافت و تبدیل زباله به انرژی را توسعه داده و در کنار آن، با ترویج دوچرخه‌سواری و حمل‌ونقل عمومی، وابستگی مردم به خودرو را تا حد بسیاری کاهش داده است. آلمان اما از کشوری با رتبه پایین در محافظت از محیط زیست، به یک کشور پیشرو در حوزه فعالیت‌های زیست‌محیطی تبدیل شده که سبب شده کشورهای دیگر نیز از این کشور الگو بگیرند.
آلمان با هدف حذف تدریجی انرژی هسته‌ای و کاهش اتکا به سوخت‌های فسیلی، در انرژی خورشیدی و بادی سرمایه‌گذاری کرده و سیاست Energiewende را نیز با تمرکز بر کاربرد انرژی‌های تجدیدپذیر و افزایش بهره‌وری انرژی به اجرا درآورده است. این کشور علاوه بر اینکه نوعی سیستم بازیافت پسماند قدرتمند با نرخ جداسازی و بازیافت بالا ایجاد کرده، شیوه‌های کشاورزی پایدار را نیز به کار گرفته و مصرف سموم و کودهای شیمیایی را تا حد امکان کاهش داده است.
عملکرد کاستاریکا نیز در به‌کارگیری فناوری در جهت حفظ محیط زیست، مورد تحسین است. این کشور، نزدیک به 100 درصد برق خود را از منابع تجدیدپذیر و به صورت عمده از روش‌های برق‌آبی تولید می‌کند. کاستاریکا، مناطق حفاظت‌شده و پارک‌های ملی متعددی را برای حفظ تنوع زیستی غنی خود ایجاد کرده و با چشم‌اندازی مبتنی بر تکنولوژی هوشمند، برنامه‌های احیای جنگل‌ها را اجرا کرده است. این کشور تا حدی پیش رفته که گردشگری دوستدار محیط زیست را ترویج می‌کند و بازدیدکنندگان را تشویق می‌کند در شیوه‌های پایدار نقش‌آفرینی کنند.
سوئد در زمینه سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی برای حفظ محیط زیست با استفاده از فناوری بسیار قوی عمل می‌کند. این کشور، با هدف دستیابی به رکورد کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تا سال 2045، در زمینه‌های بادی، خورشیدی و انرژی زیستی سرمایه‌گذاری کرده و اقدامات مبتنی بر بهینه‌سازی انرژی را نیز در ساختمان‌ها و صنایع به اجرا گذاشته است. سوئد سامانه‌های مدیریت پسماند پیشرفته را نیز برای تبدیل زباله به انرژی توسعه داده و از همان انرژی در حوزه حمل‌ونقل استفاده می‌کند.
