ردپای کربن و روش های محاسبه آن با تاکید بر تولید برق از منابع فسیلی و تجدیدپذیر

نوع مقاله: علمی-ترویجی

نویسندگان

1 گروه انرژیهای نو و تجدید پذیر- دانشکده علوم و فون نوین- دانشگاه تهران- ایران

2 گروه انرژی های نو و تجدیدپذیر، دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه نهران،ایران

3 گروه سیستم های انرژی-دانشکده علوم و فنون نوین-دانشگاه تهران

چکیده

شواهد بسیاری مبنی بر تغییرات اقلیم نشان می دهد که بشریت میبایست نگران آینده باشد. غلظت دی اکسید کربن در اتمسفر در بالاترین حد خود در ششصد و پنجاه هزار سال گذشته میباشد و به صورت جدی نیز در حال افزایش است. بخش انرژی سهم بسزایی در انتشار گازهای گلخانهای دارد. به گزارش کنوانسیون تغییر اقلیم، رتبه ایران در سال 2017 از نظر تولید گاز دی اکسید کربن هفتم دنیا بوده است. با توجه به این موضوع که سوختهای فسیلی در مرتبه اول تولید انرژی هستند، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر در جهت کاهش انتشار گاز دی اکسید کربن و همچنین کمی کردن میزان انتشار با استفاده از ابزاری مانند ردپای کربن میتواند به کاهش اثرات تغییر اقلیم کمک کند. با محاسبه ردپای کربن ذخیره شده در صورت استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر به جای سوختهای فسیلی و منظورکردن منافع زیست محیطی و در نتیجه هزینه های کمتری که این نوع انرژی به محیط زیست تحمیل میکند میتوان اثرات مفید استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر را به صورت ملموستری نمایش داد. این مقاله مروری بر تاریخچه و روشهای محاسبه ردپای کربن و همچنین بررسی تحقیقات انجام شده در زمینه ی میزان انتشار کربن-دی اکسید در تولید برق از سوخت های فسیلی و انرژیهای تجدیدپذیر میباشد. تحلیل ردپای کربن میتواند به فهم و آگاهی افراد از آثار فعالیت انسانها و سازمانها بر محیط زیست کمک کند و برای کاهش انتشار کربن و تغییرات آب و هوایی کشورها منابع علمی ارائه دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]          A. Druckman and T. Jackson, “The carbon footprint of UK households 1990–2004: a socio-economically disaggregated, quasi-multi-regional input–output model,” Ecol. Econ., vol. 68, no. 7, pp. 2066–2077, 2009.

[2]          E. G. Hertwich and G. P. Peters, “Carbon footprint of nations: A global, trade-linked analysis,” Environ. Sci. Technol., vol. 43, no. 16, pp. 6414–6420, 2009.

[3]          I. Moffatt, “Ecological footprints and sustainable development,” Ecol. Econ., vol. 32, no. 3, pp. 359–362, 2000.

[4]          K.-H. Erb, “Actual land demand of Austria 1926–2000: a variation on ecological footprint assessments,” Land use policy, vol. 21, no. 3, pp. 247–259, 2004.

[5]          M. Wackernagel and W. Rees, Our ecological footprint: reducing human impact on the earth, vol. 9. New Society Publishers, 1998.

[6]          K. B. Bicknell, R. J. Ball, R. Cullen, and H. R. Bigsby, “New methodology for the ecological footprint with an application to the New Zealand economy,” Ecol. Econ., vol. 27, no. 2, pp. 149–160, 1998.

[7]          T. Wiedmann and J. Minx, “A definition of ‘carbon footprint,’” Ecol. Econ. Res. trends, vol. 1, pp. 1–11, 2008.

[8]          G. Hammond, “Time to give due weight to the’carbon footprint’issue,” Nature, vol. 445, no. 7125, p. 256, 2007.

[9]          B. Petroleum, “What is a carbon footprint?,” 2009-07-30]. http://www, bp. com/liveassets/bp_ inter-net/global 6p Energeties. 2007.

[10]        A. Eckel, “The Reality of Carbon Neutrality,” Energetics, vol. 21, no. 2, pp. 35–36, 2007.

[11]        G. Ellis, “Meeting the carbon challenge: the role of commercial real estate owners, users & managers,” Grubb Ellis Company, Chicago Google Sch., 2007.

[12]        E. Johnson, “Charcoal versus LPG grilling: a carbon-footprint comparison,” Environ. Impact Assess. Rev., vol. 29, no. 6, pp. 370–378, 2009.

[13]        K. L. Mays, P. B. Shepson, B. H. Stirm, A. Karion, C. Sweeney, and K. R. Gurney, “Aircraft-based measurements of the carbon footprint of Indianapolis,” Environ. Sci. Technol., vol. 43, no. 20, pp. 7816–7823, 2009.

[14]        I. Williams, S. Kemp, J. Coello, D. A. Turner, and L. A. Wright, “A beginner’s guide to carbon footprinting,” Carbon Manag., vol. 3, no. 1, pp. 55–67, 2012.

[15]        A. J. Alsaffar, K. R. Haapala, K.-Y. Kim, and G. E. O. Kremer, “A process-based approach for cradle-to-gate energy and carbon footprint reduction in product design,” in ASME 2012 International Manufacturing Science and Engineering Conference collocated with the 40th North American Manufacturing Research Conference and in participation with the International Conference on Tribology Materials and Processing, 2012, pp. 1141–1150.

[16]        J. Solís-Guzmán, A. Martínez-Rocamora, and M. Marrero, “Methodology for determining the carbon footprint of the construction of residential buildings,” in Assessment of Carbon Footprint in Different Industrial Sectors, Volume 1, Springer, 2014, pp. 49–83.

[17]        محمد، ولایت زاده, س. د. امامی, ز. ،ناصرزاده, “بررسی وضعیت توسعه پایدار در ایران با استفاده از شاخص ردپای کربن,” فصلنامه اقتصاد محیط زیست و منابع طبیعی, vol. 1, no. 1, pp. 65–93, Sep. 2016.

[18]        S. L. D. Andrews, “A classification of carbon footprint methods used by companies.” Massachusetts Institute of Technology, Engineering Systems Division, 2009.

[19]        A. J. East, “What is a Carbon Footprint? An overview of definitions and methodologies,” in Vegetable industry carbon footprint scoping study—Discussion papers and workshop, 26 September 2008, 2008.

[20]        K. Kleiner, “The corporate race to cut carbon,” Nat. Reports Clim. Chang., pp. 40–43, 2007.

[21]        K. Hubacek, D. Guan, J. Barrett, and T. Wiedmann, “Environmental implications of urbanization and lifestyle change in China: Ecological and water footprints,” J. Clean. Prod., vol. 17, no. 14, pp. 1241–1248, 2009.

[22]        M. Lenzen and S. A. Murray, “A modified ecological footprint method and its application to Australia,” Ecol. Econ., vol. 37, no. 2, pp. 229–255, 2001.

[23]        J.-J. Ferng, “Using composition of land multiplier to estimate ecological footprints associated with production activity,” Ecol. Econ., vol. 37, no. 2, pp. 159–172, 2001.

[24]        B. Foran, M. Lenzen, and C. Dey, “Balancing act: a triple bottom line analysis of the Australian economy,” 2005.

[25]        ا. تیموری ا. محمدی فر, “بررسی روند تغییرات رد پای اکولوژیکی سوخت‌های فسیلی استان‌های کشور ۱۳۸۸-۱۳۷۸,” srtc-amar, vol. 3, no. 4, pp. 40–45, Nov. 2015.

[26]        س. ک. صادقی, ز. کریمی تکانلو, م. ع. متفکر آزاد, ح. اصغرپور قورچی, ی. اندایش, “مطالعه وضعیت رد پای کربن، متان و اکسید نیتروژن زیربخش‌های کشاورزی در مقایسه با سایر بخش‌های اقتصادی در ایران با رهیافت ماتریس حسابداری اجتماعی (SAM),” فصلنامه علمی - پژوهشی، پژوهش‌های رشد و توسعه اقتصادی, vol. 5, no. مکرر اول شماره 20, pp. 13–30, Dec. 2015.

[27]        ا. حاجی نژاد, ح. یوسفی, ا. بهمه, “بررسی ردپای کربن در تامین آب شرب شهر سپیدان,” اکوهیدرولوژی ، دوره5، شماره یک, pp. 241–249, 1397.

[28]        ف. دلیر, م. ش. پورمطلق, خ. اشرفی, “ارایه تعریف جامع ردپای کربن و روش محاسبه فراگیر منطبق بر تعریف پیشنهادی.pdf,” بیست و پنجمین همایش سالانه مهندسی مکانیک, vol. تهران، دان, no. ISME25_774, 1396.

[29]        I. Vázquez-Rowe, P. Villanueva-Rey, M. T. Moreira, and G. Feijoo, “A review of energy use and greenhouse gas emissions from worldwide hake fishing,” in Assessment of Carbon Footprint in Different Industrial Sectors, Volume 2, Springer, 2014, pp. 1–29.

[30]        E. Röös, C. Sundberg, and P.-A. Hansson, “Carbon footprint of food products,” in Assessment of Carbon Footprint in Different Industrial Sectors, Volume 1, Springer, 2014, pp. 85–112.

[31]        P. Burmistrz, T. Chmielniak, L. Czepirski, and M. Gazda-Grzywacz, “Carbon footprint of the hydrogen production process utilizing subbituminous coal and lignite gasification,” J. Clean. Prod., vol. 139, pp. 858–865, 2016.

[32]        D. Lazarevic and M. Martin, “Life cycle assessments, carbon footprints and carbon visions: Analysing environmental systems analyses of transportation biofuels in Sweden,” J. Clean. Prod., vol. 137, pp. 249–257, 2016.

[33]        س. نیک اندیش, ز. نصراللهی, ح. انصاری سامانی, “تولید برق از انرژی های تجدیدپذیر و انتشار کربن دی اکسید ایران و گروهی از کشور های منتخب,” دهمین کنگره پیشگامان پیشرفت، تهران، مرکز الگوی اسلامی ایرانی پیشرفت, pp. 43–56, 1395.

[34]        S. C. Bhattacharyya, Energy economics: concepts, issues, markets and governance. Springer Science & Business Media, 2011.

[35]        B. Torgler and M. A. Garcia-Valiñas, “The determinants of individuals’ attitudes towards preventing environmental damage,” Ecol. Econ., vol. 63, no. 2–3, pp. 536–552, 2007.

[36]        ح. صادقی, م. نوری, ک. بیابیانی, “نقش تولید برق از منابع تجدیدپذیر در کاهش گازهای گلخانه‌ای,” نشریه انرژی ایران، دوره17، شماره3, pp. 23–37, 1393.

[37]        س. صادقی س. ابراهیمی, “تاثیر توسعه مالی، تولید ناخالص داخلی و مصرف انرژی بر آلودگی محیط زیست در ایران رهیافت (ARDL),” فصلنامه اقتصاد محیط زیست و انرژی، سال دوم، شماره7, pp. 73–43, 1392.

[38]        ه. غفاری م. مولایی, “تأثیر مصرف انرژی بادی بر رشد اقتصادی و انتشار CO۲,” فصلنامه پژوهش های سیاست گذاری وبرنامه ریزی انرژی, p. ۲ (۳) :۲۲۹-۲۵۳, 1395.

[39]        M. O. Bello, S. A. Solarin, and Y. Y. Yen, “The impact of electricity consumption on CO 2 emission, carbon footprint, water footprint and ecological footprint: The role of hydropower in an emerging economy,” J. Environ. Manage., vol. 219, pp. 218–230, 2018.

[40]        M. M. Aman et al., “A review of Safety, Health and Environmental (SHE) issues of solar energy system,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 41, pp. 1190–1204, 2015.

[41]        K. Tokunaga and D. E. Konan, “Home grown or imported? Biofuels life cycle GHG emissions in electricity generation and transportation,” Appl. Energy, vol. 125, pp. 123–131, 2014.

[42]        Y. Weldemichael and G. Assefa, “Assessing the energy production and GHG (greenhouse gas) emissions mitigation potential of biomass resources for Alberta,” J. Clean. Prod., vol. 112, pp. 4257–4264, 2016.

[43]        I. F. S. dos Santos, R. M. Barros, and G. L. Tiago Filho, “Electricity generation from biogas of anaerobic wastewater treatment plants in Brazil: an assessment of feasibility and potential,” J. Clean. Prod., vol. 126, pp. 504–514, 2016.