معرفی برترین نوآوری در فناوری‌های پاک/تکنولوژی سد اتلاف انرژی است

به گزارش خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری آنا، در حالی که انتشار گاز‌های گلخانه‌ای جهانی با سرعت هشدار دهنده‌ای در حال افزایش است، کشور‌ها در حال گذار به سمت منابع، سوخت، انرژی و فناوری‌های پاک‌تر هستند. این گذار فناورانه، فرآیندها، محصولات و خدماتی را امکان پذیر می‌کند که اثرات منفی زیست محیطی را کاهش می‌دهند.

شرکت‌های فعال در عرصه فناوری پاک، برای عملیات پاک تر، مصرف انرژی را در هر کجا که ممکن است، از کاربرد‌های مقیاس بزرگ گرفته تا سطح فردی، بهینه می‌کنند.

این شرکت‌ها در تلاش برای اصلاحات پایدار در فرآیند‌های تجاری خود هستند. رایج‌ترین روند در فناوری پاک، ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر است. نوآوری‌ها در این زمینه امکان تولید انبوه انرژی پاک را با حداقل هدر رفت و هزینه‌ها فراهم می‌کند.

 اغلب شرکت‌های استارت‌آپی و اسکیل‌آپ فعال در حوزه فناوری‌های پاک در آمریکا و سپس در اروپای غربی و هند فعال هستند.

در این گزارش ۸ گرایش و نوآوری برتر فناوری پاک معرفی می‌شود.

 انرژی‌های تجدید پذیر

با روند فعلی کاهش سوخت فسیلی، نیاز مبرمی برای گذار انرژی به سوی منابع جایگزین وجود دارد که بدون آسیب رساندن به محیط زیست، دوام بیشتری داشته باشند. منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی و انرژی امواج محبوب‌ترین جایگزین‌ها هستند.

صنایع مختلف از سوخت‌های تجدیدپذیر استفاده می‌کنند تا عملیات خود را پاک‌تر و پایدارتر کنند. علاوه بر این، استارت آپ‌ها با استفاده از سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر برای بهینه سازی عملیات‌های کربن بالا در مقیاس بزرگ، نوآوری‌های پایدار را هدایت می‌کنند.

ساخت و ساز کم کربن

صنعت ساخت و ساز به دلیل انتشار آلاینده‌های مضر در محیط زیست و استفاده از مواد بسیار زائد در فرآیند‌های خود مشهور است. با این حال، بخش ساخت و ساز در حال گذار به شیوه‌های پایدارتر و چرخشی است. ساخت و ساز کم کربن باعث می‌شود فرآیند ساختمان کمتر مضر باشد و بیشتر با طبیعت زنده هماهنگ شود، از جمله سطوح و دیوار‌های گیاهی موجب خنک شدن ساختمان می‌شوند.

دانش بنیان‌ها همچنین از مصالح ساختمانی تمیزتر و کم کربن در خانه‌ها و فضا‌های عمومی استفاده می‌کنند تا مصرف انرژی را بدون به خطر انداختن پارامتر‌های مهم کیفیت محدود کنند. علاوه بر این، آنها در حال توسعه مصالح ساختمانی سبز مانند جایگزین‌هایی مانند بتن مبتنی بر کنف، کفپوش بامبو و عایق سبز برای جایگزینی مواد آلاینده هستند.

حمل و نقل جایگزین 

بخش حمل و نقل با پیشرفت‌هایی مانند ساخت وسایل نقلیه برقی (EVs)، جهش‌های قابل توجهی را در فناوری پاک برداشته است. انواع وسایل نقلیه برقی شامل خودرو‌هایی که با باتری کار می‌کنند، وسایل نقلیه هیبریدی، فناوری هایپرلوپ و خودرو‌های هیبریدی پلاگین و ... است. علاوه بر این، دانش بنیان‌ها در حال آزمایش ترکیب‌های مختلف سوخت‌های پایدار برای جایگزینی کامل سوخت‌های معمولی خودرو هستند.

یکی از نمونه‌های جایگزین سوخت سنتی، هیدروژن سبز است که از تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن با استفاده از منابع انرژی کم کربن به دست می‌آید. همچنین بخش حمل و نقل از سایر فناوری‌های سازگار با محیط زیست مانند ایستگاه‌های شارژ EV و سیستم‌های GPS سبز با هوش مصنوعی برای تسهیل کربن زدایی استفاده می‌کند.

جذب استفاده و ذخیره سازی کربن 

جذب، استفاده و ذخیره‌سازی کربن (CCUS)، فرآیند جذب کربن منتشر شده برای ذخیره سازی یا چرخه سازی کربن جذب شده است، در نتیجه، اثرات منفی آن معکوس می‌شود. این روش‌ها دفع تمیز دی اکسید کربن صنعتی (CO۲) را تضمین می‌کند که در غیر این صورت موجب آلودگی محیط زیست می‌شود. نوآوری‌ها در این زمینه شامل فتوسنتز مصنوعی با استفاده از برگ‌های زیست خورشیدی و محلول‌های مبتنی بر فیتوپلانکتون است که فرآیند شیمیایی فتوسنتز را تقلید می‌کند.

پیشرفت‌های صورت گرفته در حوزه CCUS، همچنین به مقابله با انتشار متان گاوی نیز می‌پردازد که یکی از بزرگ‌ترین عوامل انتشار گاز‌های گلخانه‌ای است. علاوه بر این، استارت آپ‌ها در حال توسعه فناوری‌های جذب و جداسازی کربن هستند تا کربن را به مواد مفید مختلفی مانند پلاستیک‌های مبتنی بر کربن و بیوچار (زغال تهیه شده از زیست توده‌های گیاهی که به عنوان کود استفاده می‌شود) تبدیل کنند.

مدیریت دایره‌ای پسماند

مدیریت ایمن و پایدار پسماند تأثیر آن را بر محیط زیست کاهش می‌دهد. اگرچه مدیریت پسماند و زباله یک مفهوم قدیمی است، استارت آپ‌ها در حال عرضه نوآوری‌هایی هستند تا زباله‌ها را تا حد امکان به طور موثر دفع کرده یا آنها را به مواد مفید تبدیل کنند تا چرخه عمر محصول را بهبود بخشند. محلول‌های تبدیل زباله به انرژی شامل فرآیند‌هایی مانند هضم بی هوازی، تجزیه در اثر حرارت، سوزاندن و تبدیل ضایعات به سوخت هستند.

روند‌های دیگر شامل روش‌های تصفیه فاضلاب مانند بازیافت آب خاکستری، برداشت آب باران و سیستم‌های انعقاد الکتریکی است. بازیافت و ساخت مجدد مواد شیمیایی دیگر روند‌های دایره‌ای در مدیریت پسماند است.

برخی از استارت‌آپ‌ها یک مرکز جامع دفع زباله را توسعه می‌دهند که زباله‌های مسکونی تفکیک نشده را به نوعی بازیافت می‌کنند. این راه حل در محل، از گاز سازی حرارتی برای تبدیل زباله به انرژی استفاده می‌کند که یک محصول جانبی به نام «Slag» به جا می‌گذارد که در ساخت و ساز‌های پایدار کاربرد دارد؛ بنابراین راه حل چنین شرکت‌های دانش بنیانی بر چالش تصفیه پایدار مقادیر عظیم زباله جامد شهری در مناطق شهری غلبه می‌کند.

مواد سبز

استارت‌آپ‌ها و اسکیل‌آپ‌ها در تمامی صنایع، سعی دارند مواد سبز را جایگزین مواد مبتنی بر فسیل کنند. این مواد از منابع آلی از جمله مواد غذایی و ضایعات کشاورزی، بدون تولید محصولات جانبی سمی تهیه می‌شوند.

پلاستیک‌های زیستی و الیاف زیستی رایج‌ترین مواد سبز مورد استفاده هستند و میزان زباله‌های پلاستیکی و منسوجات یکبار مصرف را کاهش می‌دهند. علاوه بر این، محققان به دنبال خوراک‌هایی هستند که می‌تواند جایگزین روش‌های موجود برای تغذیه دام‌ها در مقیاس انبوه شود تا چرخه غذای اکولوژیکی را به هم نزند.

مدیریت مصرف انرژی

یکی از دغدغه‌های اصلی که فناوری پاک به آن توجه می‌کند، مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی برای کاهش اتلاف انرژی است. به عنوان مثال، مراکز داده بسیار انرژی بر هستند، اما نوآوری‌های زیرساختی تقاضای انرژی آنها را کاهش می‌دهد.

خنک‌کننده مایع و مراکز داده مدولار راه حل‌هایی هستند که به این امر دست می‌یابند. خنک‌کننده مایع فرآیندی است که در آن یک خنک کننده مایع مستقیماً به تراشه رایانه وارد می‌شود تا گرمای اضافی را از سالن داده خارج کرده و از گرم شدن بیش از حد ماشین‌ها جلوگیری می‌کند.

به طور مشابه، راه‌حل‌های نظارت بر انرژی، محیط داخلی را در ساختمان‌های مسکونی و تجاری به طور خودکار کنترل می‌کنند تا بار انرژی را کاهش دهند. استارت‌آپ‌ها از هوش مصنوعی و داده‌های بزرگ برای بهبود بیشتر سیستم‌های نظارت بر انرژی استفاده می‌کنند.

اتوماسیون پایدار

اتوماسیون سرعت کار‌های دستی را در بخش‌های مختلف مانند تولید، کشاورزی و حمل و نقل افزایش می‌دهد. علاوه بر این، اتوماسیون در هدایت صنایع به سمت پایداری بسیار موثر است. یکی از کاربرد‌های مهم اتوماسیون در ساختن سیستم‌های نظارت است که راه‌حل‌های مستقلی مانند ترموستات‌های هوشمند را برای کنترل وسایل برقی ممکن می‌سازد.

نوآوری جالب دیگر این است که نوار برق هوشمند از رفتن دستگاه‌ها به حالت آماده به کار جلوگیری می‌کند و در عوض آنها را خاموش می‌کند. این به میزان زیادی انرژی تلف‌شده توسط گجت‌ها را در صورت عدم استفاده کاهش می‌دهد. همچنین اتوماسیون پایدار در محیط کارخانه هوشمند نیز کاربرد‌های بسیاری دارد که در آن اپراتور‌ها از هوش مصنوعی برای بهینه سازی عملکرد‌ها استفاده می‌کنند.