پروژه صفر کردن کربن در صنعت؛ آلمان پیشتاز است، ما کجاییم؟

شهرام یزدی مهندس ارشد شیمی و فعال در صنعت رنگ و رزین:

از موج اول انقلاب صنعتی – اختراع ماشین بخار و دستگاه های ریسندگی – در حوالی سالهای ۱۷۶۰ و خصوصا پس از موج دوم در ۱۸۶۰ میلادی با اختراع برق و تولید انبوه فولاد و توسعه راه آهن ، همواره تاکنون – نزدیک ۲۶۰ سال – اهمیت انرژی های فسیلی بعنوان بزرگترین منبع قابل نقل و انتقال انرژی در خشکی ، آسمان و دریا رو به تزاید بوده است .

خصوصا تحولات جنگ حهانی اول و دوم و سپس بحران نفتی متعدد و جهش های قیمتی نفت خام طی ۵۰ سال اخیر از ۳.۵ تا ۱۴۰ دلار در هر بشکه و برگشت آن به حدود ۶۰ دلار ، نشان از مسیر پر فراز و نشیب نفت و انرژی های فسیلی دارد .

هم اکنون تولید و مصرف نفت خام در جهان حدود ۱۰۰ میلیون بشکه در روزست که حدود ۷۰ % آن کاربردهای مختلف سوخت و انرژی و ۳۰ % مصارف پتروشیمیایی دارد .اما این افت و خیزها بدون چالش نبوده و نیستند .

اولین مالیات سبزایران ۲۰۱۹

آنچه در مرداد ماه ۱۳۹۸ در قوانین مالیاتی ایران تحت عنوان افزایش ۰.۲ % پایه مالیاتی برای تولید محصولات دارای پسماندمخرب محیط زیست  – شامل ۸ ردیف رنگ های حلال پایه ، پلاستیک ها ، محصولات کامپیوتری ، الکترونیکی و … – یکی از واکنش های حداقلی و فوق العاده دیرهنگام و با بیش از ۳۰ سال تاخیر دولت ایران بود که بقدر کافی مورد توجه جامعه مهندسی و علمی و فنی کشورمان قرار نگرفت .

این در حالی است که آلمان برای ۳۰ سال آینده خود، آلمان۲۰۵۰ ، پروژه کربن صفر را تعریف کرده که یکی از بلندترین گام های علمی ، فنی و مهندسی تاریخ خواهد بود که به این موضوع نیز بقدر کافی پرداخته نشده است .

چالشهای پیشروی تغییر الگوی تولید و مصرف انرژی جهانی

اول -رشد دانش بشری از عوارض مصرف افسارگسیخته فرآورده های فسیلی و بروز بحران های متعدد زیست محیطی از حوادث مرگبار لندن ۱۹۵۳ تا شناخت ارتباط سرطان و چندین بیماری مهلک با مواد شیمیایی مختلف آلی و معدنی و سپس گرمایش زمین و تغییرات اقلیمی و بحران پسماندها و … همگی باعث شدند تا طی ۵۰ سال اخیر به مرور و با شدتی بالا با امواج بزرگی از مبارزات گروه های سبز حامی محیط زیست مواجه باشیم که توانستند از اپوزیسیونی صرفا علمی و دانشگاهی ، به بدنه قدرت های سیاسی و سطوح تصمیم سازی در جهان نفوذ کنند .

در این تغییر رویکرد ، بیش از اراده و قدرت عاقله و خرد بشری ، قدرت تخریبی تغییرات اقلیمی و ظهور پیش بینی های دانشمندان موثر بوده است . یعنی تغییر مواضع سیاستمداران به دلیل هزینه های کمرشکن تخریب منابع بوده و نه رشد دانش آنان

دوم -تولید و مصرف یکصد میلیون بشکه نفت خام ، سوار بر تکنولوژی هایی است که در سراسر جهان پراکنده شده و گاه بی بدیل اند .هسته مرکزی مصرف سوختهای فسیلی روی دوش تکنولوژی های موتورهای درون سوزند که ممکن است در خشکی – اعم از مسیرهای جاده ای ، شهرها و خطوط ریلی – با رقیب مواجه شده باشند ولی در دریا و آسمان موتورهای دیزل و جت هنوز بی بدیل اند . شک نیست که در خشکی قرارست تکنولوژی های موتورهای الکتریکی جای موتورهای قدیمی را بگیرد

موتورهای درون سوزدر دمای بالا و در محاصره روغن مقاوم در برابر حرارت سیستم خنک کننده روغن و آب ( رادیاتور )پیستون و میل لنگ ها و زنجیر  سیستم انتقال قدرت گیربکس و گاردن تا چرخ جلو و عقب وزن بالای موتور منتج به شاسی قوی و سنگین فلزی میشوند مثلا ۲ تن وزن خودرو حدود ۱۵۰۰ کیلوگرم فقط شاسی و بدنه فولادی است ورود موتورهای برقی با وزن کمتر علاوه بر حذف ضرورت استفاده از شاسی های فولادی سنگین و کاهش ۶۰ تا ۷۰ % وزن شاسی و بدنه فولادی ، مزایای بیشمار دیگری هم با خود دارد

مزایای صفر کردن کربن 

حذف کل موتور سنگین با عملکرد در دمای بالا امکان استفاده از شاسی های کامپوزیتی با وزن کلی حدود ۴۵۰ تا ۶۰۰ کیلوگرم حذف سیستم سوخت و انتقال سوخت از باک تا کاربراتور ، انژکتورها ، سوپاپ ها حذف کل یا بخش بزرگی از سیستم های میل لنگ تا گیربکس و قطعات انتقال نیرو از موتور تا چرخ ها حذف سیستم های خنک کننده روغن و آب و رادیاتورهای بزرگ ضرورت استفاده از موتورهای برقی جدید و صدها سنسور مختلف و کامپیوترهای پیچیده در کل خودروست همین تغییرات به معنی:

۱- حذف بخش بزرگی از کاربریهای نفت خام و پالایشگاه ها و محصولات پالایشگاهی است که شامل بخشی از سهم  ۷۰ % کنونی نفت خام میشود .

۲- حذف بخش بزرگی از مصنوعات پلاستیکی و لاستیکی سیستم های فوق است

۳- بخش اعظم رنگ های سطوح فلزی به رنگ های سطوح پلیمری و کامپوزیتی بدل میشوند

۴- کل رنگهای مقاوم به حرارت روی موتور تا انتهای مخازن و مجاری اگزوز و کاتالیست حذف میشوند

۵- بخش بزرگی از تمام روغن های خنک کننده موتور و رادیاتور و نگهدارنده های شیمیایی مربوطه حذف میشوند .

۶- بسیاری تعمیرگاه ها ، خدمات سرویس خودرو ، پمپ های بنزین و حتی خطوط انتقال بنزین و گازوییل حذف میشوند .

۷- کارخانه های روغن سازی و ضدیخ و ضدجوش موتور و … تعطیل میشوند .

۸- سیستم های جوش فلزات با جوش پلاستیک یا چسب های مناسب جایگزین میشوند

۹- تولید و ساخت بسیاری قطعات فلزی و پلیمری و کامپوزیتی سبک جدید ، متناسب با نیاز خودروهای جدید ، آغاز میشوند و به ازای آنها واحدهای پلیمری و پتروشیمیایی جدید رشد خواهند کرد .

۱۰- بخشی از عایق های رطوبتی و پلاستیزول های کنونی برای مهار خوردگی فلزات شاسی حذف و پلاستیزولهایی با هدف مهار صدا ، لرزش و حرارت ادامه می یابند ‌

۱۱- و البته دهها تکنولوژی دیگر دستخوش تغییر و تحول میشوند که از حوصله متن خارج است . در ازای آن تعدادی کارخانجات جدید که محصولات برقی و الکترونیک و کامپیوتر ، موتورهای برقی و برنامه های کنترلی آنها و سیستم های تعمیر و سرویس و نگهداری آنها به چرخه تولیدات جهانی اضافه میشوند .

سخن نهایی :

چنانچه مشاهده میشود با این تغییر رویکرد ، هزاران تکنولوژی در حال فروپاشی و هزاران تکنولوژی در حال ایجاد و فرآورش هستند . همزمان هزاران کارخانه و میلیون ها شغل در شرف تعطیلی و هزاران کارخانه و میلیون ها شغل در حال ایجادند که باید مورد توجه تک تک ما قرار گیرند . توجه به این نکته که نوع نیروی حرکتی از چه منبعی و در چه حرارتی تامین میشود ، بسیار مهم است .  همچنین توجه به روش انتقال قدرت از منبع تولید نیرو تا چرخ ها ، هدایت و کنترل نیرو و حرکت  اولین جایگزین جدی سوخت های فسیلی برق خورشیدی است که توسط باتری های قابل شارژ توسعه می یابدوانرژی حاصل از سوخت اکسیژن با هیدروژن که از آب میشود گرفت نیز بسیار حایز اهمیت است.

این پیشنهادات بدون کربن هستند ولی از مباحث فنی مهمتر ، پیامی است که آلمان با پروژه کربن صفر خود به جامعه فنی و سرمایه گذاران منتقل میکند . اینکه جهت سرمایه گذاریها و تحقیقات صنعتی به کدام مسیر برود ، مهمتر از چالش های فنی گذرای کنونی است .من با صفر شدن تولید کربن مخالفتی ندارم ولی بنظرم در مواردی عملیاتی کردنش با مشکلاتی جدی مواجه است از جمله مهمترین مشکل صفر کردن تولید کربن ، در سوخت هواپیماها و کشتی هاست. البته بجز موتورهای اتمی برای کشتی ها و زیردریایی های نظامی که فعلا فقط کاربردی بسیار محدود دارد و حتی در حوزه نظامی هم گسترده نیست

راهکار کربن صفر برای خودروهای سبک و سنگین ، قطارها و کلیه وسائط نقلیه جاده ای و ریلی تقریبا حل شده ولی در دریا و آسمان حتی در حد تئوری نیز کار جدی برای حذف کربن نشده است و موتورهای دیزل در دریا و موتورهای جت در آسمان ، حرف آخر را میزنند .

 اساسا وظیفه سیاست گذاران و دولتها همین است که خطوط آینده را با روش های مخلف تشویقی و ترغیبی و گاه اعمال سیاستهای مالیاتی و … مشخص کنند .بدون شک احتمال به صفر رسیدن کربن تا سال ۲۰۵۰‌ ممکن است هرگز محقق نشود ولی بطور قطع بخشی از آن بدون تردید حتی در ۱۰ سال آینده محقق میشود و حداقل خودروهای شخصی و تجاری و بخش بزرگی از ناوگان ریلی در جهان ، برقی خواهند شد .حال باید پرسید که صنایع و دولت مردان ما در ایران ، خود را برای این تحولات شگرف ، آماده کرده اند ؟ و آیا مالیات ۰.۲ % در غیاب صدها استاندارد زیست محیطی و برنامه های جامع مدیریت پسماند ، پاسخگوی تحولات موج چهارم انقلاب صنعتی از ۲۰۰۵ تا ۲۰۵۰ میلادی بوده و هست ؟؟