۱۰ اردیبهشت ۱۳۹۹ - ۱۴:۱۸
کد خبر: . ۱۶٬۷۵۰
سه پرسش اساسی جهان فناوری

دکتر سید هاشم اورعی استاد تمام دانشگاه صنعتی شریف و رئیس اتحادیه انجمن های انرژی ایران در مقاله ای که برای خبرگزاری بازار ارسال کرده تلاش می کند تا به سه سئوال مهم :۱- کدام فناوری ها از اهمیت بیشتری برخوردارند؟ ۲- چه روندی از تغییرات فناورانه باید مدنظر قرار گیرد؟ و ۳- چگونه می توان جامعه و صنایع را برای آخر این دهه آماده کرد؟ پاسخ دهد.

 سیدهاشم اورعی - در آغاز دهه سوم از قرن بیست و یکم میلادی با این سوال روبرو هستیم که در حوزه فناوری این دهه برای جهانیان چه به ارمغان خواهد آورد؟ همه این واقعیت را قبول دارند که فناوری با شتاب هر چه بیشتر در حال توسعه است لیکن ابعاد دیجیتالی شدن، رشد نمایی و جهانی شدن فناوری درک کامل تغییرات پیش رو را دشوار می کند. این واقعیت پاسخ به این سوالات پایه ای و مهم را با دشواری مواجه می کند:

- کدام فناوری ها از اهمیت بیشتری برخوردارند؟

- چه روندی از تغییرات فناورانه باید مدنظر قرار گیرد؟

- چگونه می توان جامعه و صنایع را برای آخر این دهه آماده کرد؟

مقایسه جهان امروز با سال ۲۰۳۰ میلادی

پاسخ به سوالات فوق باید با در نظر گرفتن واقعیات پیش رو داده شود. واقعیاتی از قبیل افزایش تعداد و سن متوسط مردم جهان، افزایش جهانی تولید ناخالص داخلی GDP  به میزان بیش از یک سوم در دهه جاری و مستقل شدن مصرف انرژی و آلایندگی از رشد اقتصادی در اثر تحولات تکنولوژیکی. اهمیت تغییرات اقلیمی همه جا مشاهده می شود، در سیاست گذاری و مناظره ها و به صورت عینی در افزایش تعداد و شدت پدیده های آب و هوایی که موجب ایجاد اختلال در فعالیت های اقتصادی و جابجایی جمعیت شده و اکوسیستم را در معرض خطر قرار داده است.  

برنامه جهانی توسعه پایدار تا سال ۲۰۳۰ میلادی توسط سا زمان ملل متحد تدوین شده و دبیر کل این سازمان نگرانی خود را در این رابطه چنین بیان می کند:  «محیط زیست به شدت در معرض تخریب قرار دارد، سطح آب ها پیوسته در حال بالا رفتن است، میزان انواع اسید در آب اقیانوس ها در حال افزایش است، چهار سال گذشته گرم ترین سال ها از زمان آغاز ثبت رکورد بوده است، یک میلیون نسل انواع گیاهان و جانوران در معرض نابودی قرار دارد و فرسایش خاک نیز ادامه دارد».  البته باید عدم اطمینان ناشی از بحران ها و اختلافات ژئوپلیتیک را نیز در نظر گرفت که ممکن است به صورت عامل محدود کننده تجارت جهانی و در نتیجه در دسترس نبودن فناوری جدید عمل کند.

دیجیتالی شدن

تحولات چشمگیر فناوری در چند دهه اخیر را همگی بیاد داریم.   اولین کامپیوتر شخصی در سال ۱۹۸۱ توسط شرکت IBM، ظهور اینترنت در سال ۱۹۹۰ و ورود iphone  به بازار در سال ۲۰۰۷ میلادی. فناوری دیجیتال امروز به تمام ابعاد زندگی فردی و حرفه ای جهانیان رخنه کرده و توسط تنها چند غول فناوری به تسخیر در آمده است.

در دهه پیش رو رد پای شش فناوری دیجیتال زیر به وضوح مشاهده می شود:

-  اتصال ساده و آسان همه مردم به شبکه اینترنت

- استفاده فراگیر از انواع سنسورها (اینترنت اشیاء)

- دسترسی گسترده به شبکه ارتباطات و کامپیوتر

- هوش مصنوعی

- مدل های اقتصادی و اجتماعی شبکه ای 

 - مواد دیجیتالی

اعتماد به فناوری

به رغم این که جهان شاهد شتاب در توسعه فناوری است لیکن باید قبول کرد که مدیریت آن از قافله عقب مانده است. برخی اتفاقات اخیر ناشی از درهم آمیختگی انواع فناوری های دیجیتال، حکایت از عدم نظارت کافی در این زمینه دارد. در شرایطی که جهان در رقابت برای استفاده حداکثری از ظرفیت های ایجاد شده توسط توسعه فناوری دیجیتال است، شاید جهانیان فراموش کرده اند که امروز سیستم های پیچیده جدیدی در حال ظهور هستند که با خود ریسک هایی به همراه دارند و ماهیت آن با ریسک ناشی از اجزاء تشکیل دهنده کاملاً متفاوت است. جهان امروز با مخاطرات ناشی از سیستم های پیچیده جدید مواجه شده و این می تواند اعتماد عمومی به فناوری های نو ظهور را تحت الشعاع قرار دهد. بدین ترتیب از جمله سوالاتی که مطرح می شود آن است که چگونه فناوری های جدید بر زندگی مردم تاثیر می گذارند و چگونه می توان از فناوری پیشرفته در مدیریت ریسک استفاده کرد و از این مسیر به اهداف توسعه پایدار دست یافت؟

 شتاب دیجیتالی شدن

امروز بیشتر از هر زمان شاهد شتاب در توسعه فناوری دیجیتال بوده و از این طریق امکان توسعه و  ایجاد تحول در سایر فناوری ها فراهم می گردد. با افزایش سرعت خلاقیت و ظهور محصولات جدید فناورانه، به نظر می رسد ما در درک نحوه و میزان تاثیر این تحولات بر جامعه عقب مانده ایم. حتی سریعترین سوپر کامپیوترهای امروزی دیگر  قادر نیستند نیازهای محاسباتی الگوریتم های مرتبط با هوش مصنوعی را برآورده کنند و دانشمندان سخت به دنبال روشهای نوین و فوق سریع از جمله محاسبات کوانتومی (Quantum Computing ) می باشند.

شتاب دیجیتالی شدن

PFLop/s) = ۱۰۱۵ محاسبه در ثانیه(

در راستای توسعه فناوری اینترنت اشیاء، پیش بینی می شود تعداد تجهیزات متصل به اینترنت به صورت انفجاری افزایش یافته و از ۲۰.۴ میلیارد در سال ۲۰۲۰ به ۵۰۰ میلیارد در سال ۲۰۳۰ برسد.

تجهیزات متصل به شبکه اینترنت اشیاء

 گسترش دنیای مجازی و اتوماسیون

  

دنیای مجازی در حال رسیدن به سطوح جدیدیست و از این طریق راه را بر تحولات شگرف در صنایع مختلف و جامعه خواهد گشود. اتصال انواع گوناگون تجهیزات به یکدیگر در فضای مجازی به کمک دیجیتالی شدن امکان ظهور شبکه های گسترده متصل به هم و ارتقاء بازدهی را فراهم خواهد آورد. هر فاز از چرخه عمر محصول با استفاده از سنسورها، دوقلوی های دیجیتال، ...، به صورت مجازی در آمده و از این طریق سیستم های ترکیبی با بازدهی بالا، مصرف بهینه و قابلیت بازیافت حداکثری تکامل می یابند.  

مجازی سازی و اتوماسیون در چرخه عمر محصول

تعداد روبات های صنعتی

حرکت به سوی مواد هوشمند

   علم مواد و کاربرد آن در فناوری های جدید و بهبود یافته راه را برای تامین مواد مورد نیاز بشر به مقدار لازم، با قیمت مناسب و بدون هر گونه تاثیر منفی بر محیط زیست باز خواهد کرد. مواد مورد نیاز دهه پیش رو باید نیازهای تولید صنعتی را بر آورده کرده و ضمن برخورداری از مزایای اقتصادی، در تعارض با اهداف توسعه پایدار نباشند.

 به عنوان مثال، در شکل زیر مراحل چهارگانه در تولید دست مصنوعی توسط چاپگر ۳ بعدی با استفاده از مواد پلاستیکی باز یافت شده  نشان داده شده است.

علم مواد در بازیافت مواد پلاستیکی

 سیستم های حمل و نقل آینده

دهه پیش رو نقطه عطفی در تاریخ جابجایی و لجستیک خواهد بود. موتور پیش ران این تحول فناوری هایی است که به نوعی مرتبط با توسعه علمی، تفکر اجتماعی و مدل های اقتصادی بوده و نقطه مشترک آنها ضرورت حفاظت از کره زمین می باشد.

جت تمام برقی لیلیوم با سرعت ۳۰۰ کیلومتر در ساعت

تولید گازهای گلخانه ای در جهان

یکی از تحولات اساسی در شبکه حمل و نقل جهانی افزایش نفوذ برق خواهد بود. در حال حاضر خودرو های برقی بیشتر برای استفاده شخصی بوده و در مناطقی که امکانات زیر بنایی شارژ باطری فراهم است مورد استفاده قرار می گیرند.  پیش بینی می شود در اروپا تا سال ۲۰۲۴، خودروهای برقی شخصی کاملاً متداول شده و تا سال ۲۰۳۰ میلادی تا ۹۰% ناوگان عظیم حمل و نقل دو و سه چرخ در چین، هندوستان و آسیای جنوب شرقی برقی شود. با کاهش هزینه، وزن و حجم باطری هم گام با توسعه این فناوری و افزایش چگالی انرژی شاهد گسترش کاربرد سیستم های ذخیره انرژی الکتریکی در خودروهای سنگین، اتوبوس و مسیر های کوتاه هوایی و دریایی خواهیم بود.

در نگاه  اول به انقلاب پیش رو در بخش حمل و نقل همه چیز مثبت به نظر می رسد. جابه جایی ارزان تر در شبکه گسترده تر و ارائه خدمات متنوع تر همراه با پیشرفت قابل توجه در کربن زدایی از فعالیت های  اقتصادی. لیکن نقش حیاتی شبکه حمل و نقل در جامعه می تواند این بخش را به یکی از اهداف حملات سایبری تبدیل کند. لذا ضروریست ریسک های احتمالی و روش های مناسب مبارزه با آن نیز مد نظر قرار گیرد.

پیش به سوی سیستم های انرژی بدون کربن

در قرن گذشته، سوخت های فسیلی بیشترین نقش را در تامین انرژی اولیه جهان ایفاء می کرد. لیکن دوره گذر به سیستم انرژی ترکیبی با اثرات کربن کم آغاز شده است. ممکن است سرعت این تغییر پائین به  نظر برسد چون انرژی جایگزین، عمدتاً بادی و خورشیدی، با سهم ناچیزی آغاز گردید.   تا سال ۲۰۳۰ هنوز ۷۰ درصد از کل انرژی مصرفی جهان از منابع فسیلی تامین خواهد شد. لذا افزایش سرمایه گذاری در انرژی های تجدید پذیر از اهمیت ویژه ای برخوردار است تا از این طریق شاهد کاهش مصرف سوختهای فسیلی و رد پای کربنی باشیم. توسعه انرژی تجدیدپذیر از نظر تکنولوژیکی و اقتصادی در حال شتاب گیریست. بدین ترتیب در دهه جاری شاهد تحولات چشمگیری در این بخش خواهیم بود. موتور محرک توسعه انرژی تجدیدپذیر تحولات بازار و هم چنین سیاست گذاری در سطح ملی و افزایش نگرانی جهانی از تاثیرات زیست محیطی بوده و به ویژه آگاهی جوانان در این زمینه اثر چشمگیری دارد. مشکلات ناشی از آلایندگی منطقه ای، نگرانی های زیست محیطی و نیز ملاحظات ژئوپلیتیک از جمله وابستگی به واردات انرژی همگی در توسعه انرژی تجدیدپذیر ایفای نقش می کنند.

پیش بینی می شود تا پایان دهه جاری بالغ بر ۹۰ درصد ظرفیت جدید انرژی الکتریکی از منابع تجدیدپذیر به ویژه انرژی بادی و خورشیدی تامین شود. سال ۲۰۱۴ میلادی تقاضای جهانی زغال سنگ به حداکثر رسید و قبل از پایان دهه جاری تقاضای جهانی نفت از نقطه حداکثر عبور کرده و  از سال ۲۰۲۸ به مقدار قابل توجهی کاهش خواهد یافت. در پایان دهه جاری،  تحولات شگرف در بازدهی مصرف انرژی و افزایش عمق نفوذ برق موجب خواهد شد که برای  اولین بار مصرف انرژی جهان از نقطه حداکثر عبور کرده و روند کاهشی طی کند.

یکی از معیارهای بازدهی انرژی، شدت مصرف انرژی در اقتصاد جهان است که به صورت انرژی اولیه مصرفی بر واحد تولید ناخالص داخلی تعریف می شود. در دو دهه گذشته، شدت مصرف انرژی جهان سالیانه ۶/۱ درصد کاهش یافته و پیش بینی می شود این کاهش تا پایان دهه جاری به سالیانه ۲.۵ درصد برسد. بدین ترتیب در سال های اخیر شاهد آن خواهیم بود که افزایش تولید ناخالص داخلی دیگر توام با افزایش مصرف انرژی نخواهد بود.

روند تغییرات در مصرف  انرژی  اولیه

تولید جهانی انرژی اولیه به تفکیک منبع

   مهمترین ویژگی دوران گذر در بخش انرژی تا سال ۲۰۳۰، توسعه خودرو برقی است. از آنجا که بازدهی خودروهای برقی سه برابر بیشتر از خودروهای با موتور با احتراق داخلی امروزیست، این مساله نقش قابل توجهی در بازدهی مصرف انرژی جهان خواهد داشت. تا اواسط دهه میلادی آتی، خودروهای برقی ارزان تر از خودروهای متداول امروزی خواهد بود.   پیش بینی می شود تا اواخر دهه جاری نیمی از خودروهای جدید در بازار اروپا و چین برقی بوده و تا سال ۲۰۳۲ بیش از نیمی از خودروهای سبک جدید در بازار جهانی برقی باشند.

سهم خودرو برقی در بازار جهانی

صنعت انرژی صنعتی جهانیست و تحولات آن بر تولید کنندگان و مصرف کنندگان، یعنی تقریباً همه مردم جهان را تحت تاثیر قرار می دهد.  افزایش چشمگیر بازدهی مصرف موجب کاهش هزینه  انرژی نسبت به تولید ناخالص داخلی خواهد شد به طوری که پیش بینی می شود سهم هزینه انرژی از GDP از مقدار فعلی ۲.۵ درصد به ۱.۵ درصد در پایان دهه جاری برسد و این در حالی است که سهم انرژی تجدیدپذیر همگام با GDP افزایش خواهد یافت.

استراتژی شرکت های بزرگ انرژی جهان تمرکز بیشتر بر گاز طبیعی و انرژی تجدیدپذیر است. اخیراً شرکت نفت و گاز طبیعی هلند DONG، تمام سهام خود در بخش انرژی فسیلی را فروخته و با تغییر نام به ØRSTED به یکی از بزرگترین تولید کنندگان انرژی بادی تبدیل شده است. برخی شرکت های نفتی بزرگ از جمله  Shell و  Total نیز به بازار انرژی الکتریکی وارد شده و هدف شرکت Shell آن است که تا سال ۲۰۳۰ به بزرگترین تولید کننده انرژی الکتریکی جهان تبدیل شود.

 افزایش عمق نفوذ برق در بخش انرژی جهان و افزایش سهم انرژی تجدیدپذیر به ویژه بادی و خورشیدی از دلایل اصلی حرکت به سوی سیستم انرژی کم کربن به شمار می روند.

آینده انرژی در یک نگاه

 نظام سلامت پایدار

استفاده از فناوری ابر داده و تحلیل پیشرفته در ارائه خدمات پزشکی جامع و پایدار امکان تعریف و تحلیل بدن انسان را با جزئیاتی که تاکنون میسر نبوده، فراهم خواهد کرد. پیش بینی می شود در ۵ سال آینده داده های مربوط به نظام سلامت با رشد ۳۶ درصدی بیشترین افزایش را نسبت به سایر بخش ها داشته باشد.

بیمار متصل به شبکه سلامت در سال ۲۰۳۰

تحول در تولید مواد غذایی

سیستم غذایی امروز سلامت بشر و محیط زیست را با مخاطرات جدی مواجه نموده است. از جمله می توان به این واقعیت اشاره کرد که امروزه تولید غذا در جهان از هر دوره دیگر بیشتر است  اما هم زمان بیش از ۸۰۰ میلیون نفر از جمعیت جهان در معرض گرسنگی قرار داشته و ۴ میلیارد نفر نیز از سوء تغذیه رنج می برند.

در حال حاضر برآورد می شود ۲۵ درصد از کل گازهای گلخانه ای جهان ناشی از سیستم تولید مواد غذایی باشد و این در حالی است که تغییرات اقلیمی می تواند میزان برداشت محصول را تا ۲۵ درصد کاهش دهد. بدین ترتیب باید تغییرات اساسی در قالب سیستم تولید مواد غذایی هدفمند صورت گیرد تا با رفع این موانع، زنجیره تامین مواد غذایی به حالت بهینه برسد.

رشد کشاورزی هدفمند

 رقابت فضایی

   در ۱۷ ژوئیه ۱۹۷۵ میلادی، رقابت فضایی بین اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده آمریکا خاتمه یافت. اما در دهه جاری شاهد نوع دیگری از رقابت فضایی خواهیم بود. شرکت های خصوصی با جذب سرمایه گذاری پر خطر و بکارگیری فناوری پیشرفته، رقابتی اقتصادی در فضا به راه خواهند انداخت. این رقابت در ارائه خدمات در بخش هایی چون ارتباطات، ناوبری و گردشگری فضایی شکل خواهد گرفت.

استفاده بهتر از اقیانوس ها

 اقیانوس ها ۷۱ درصد از سطح کره زمین را به خود اختصاص داده و از منابع عظیم غذایی، مواد کانی و انرژی به شمار می روند. لیکن موارد متعددی از جمله ماهیگیری بیش از حد، آلودگی و افزایش میزان انواع اسیدها اکوسیستم اقیانوس ها را در معرض خطرات جدی قرار داده است.

سکوی فراساحلی چند منظوره

با نگاهی عمیق به ده سال پیش رو مشاهده می شود:

تغییرات تکنولوژیکی با شتاب تمام ادامه خواهد یافت و  درک آن برای بشر دشوار خواهد بود. این تغییرات هم هیجان انگیز است و هم دلهره آور!

آیا بشر به عواقب این پیشرفت سریع فکر کرده است؟

۱۰ اردیبهشت ۱۳۹۹ - ۱۴:۱۸
کد خبر: ۱۶٬۷۵۰

اخبار مرتبط

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.
  • 1 + 9 =