اقتصاد چرخشی بدون انتشار کربن چیست و چه اهمیتی دارد؟

با توجه به چالش‌های فراوان اقتصادی و زیست‌محیطی که جامعه جهانی با آن مواجه است، یافتن راه‌حل‌های جدید، پایدار و متناسب به گونه‌ای که همزمان رشد اقتصادی و حفاظت از محیط زیست را تضمین کند، از اهمیت بالایی برخوردار شده است. دو مفهوم که در این راستا مطرح شده‌اند، عبارتند از اقتصاد چرخشی و اقتصاد بدون انتشار کربن. ترکیب این دو رویکرد به مفهوم جدیدی در اقتصاد می‌انجامد که به آن “اقتصاد چرخشی بدون کربن”(Carbon-Neutral Circular Economy) می‌گویند. هدف این نگرش ایجاد یک سیستم اقتصادی پایدار، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و استفاده بهینه از منابع طبیعی است. در ادامه به بررسی این مفهوم، اهمیت آن و نقش کلیدی آن در آینده و ارتباط آن با پرورش و بهره‌برداری صنعتی از جلبک‌ها و اقتصاد زیستی خواهیم پرداخت.


مفهوم اقتصاد چرخشی (Circular Economy)

اقتصاد چرخشی یک مدل اقتصادی است که به جای سیستم اقتصادی سنتی مبتنی بر تولید، مصرف و دور ریختن، بر حفظ و افزایش طول عمر مواد و محصولات تمرکز دارد. این مدل بر سه اصل کلیدی استوار است:

  1. کاهش   (Reduce): کاهش تولید زباله و مواد زائد از طریق طراحی پایدار محصولات به گونه‌ای که طول عمر بیشتری داشته باشند و به آسانی قابل تعمیر، بازیافت یا استفاده مجدد باشند.
  2. باز استفاده (Reuse): استفاده مجدد از محصولات و مواد به جای دور انداختن آنها. این اصل به جلوگیری از  تولید زباله و کاهش نیاز به استخراج منابع جدید کمک می‌کند.
  3. بازیافت  (Recycle): تبدیل  مواد زائد و دور ریزها به مواد و محصولات جدید. این فرایند باعث کاهش مصرف منابع طبیعی و جلوگیری از تولید ضایعات بیشتر می‌شود.

اقتصاد چرخشی به دنبال حذف زباله از چرخه اقتصادی و حفظ ارزش مواد و منابع طبیعی در چرخه تولید و مصرف است. این مدل می‌تواند به کاهش فشار بر منابع طبیعی محدود زمین و بهبود بهره‌وری اقتصادی کمک کند.

اقتصاد بدون انتشار کربن چیست؟

اقتصاد بدون انتشار کربن (Carbon-Neutral Economy) به سیستمی اقتصادی اشاره دارد که در آن انتشار گازهای گلخانه‌ای به صفر می‌رسد یا به شدت کاهش پیدا می‌کند. این هدف از طریق تغییر به منابع انرژی تجدیدپذیر، بهبود بهره‌وری انرژی و توسعه فناوری‌های کم‌کربن دنبال می‌شود. در یک اقتصاد بدون انتشار کربن، تلاش می‌شود تا استفاده از سوخت‌های فسیلی به حداقل برسد و انرژی‌های پاک مانند خورشیدی، بادی و آبی جایگزین شوند. این رویکرد برای مقابله با تغییرات آب و هوایی و کاهش اثرات منفی زیست‌محیطی بسیار حیاتی است.

ترکیب اقتصاد چرخشی و بدون انتشار کربن


ترکیب اقتصاد چرخشی و اقتصاد بدون انتشار کربن به مفهوم “اقتصاد چرخشی بدون انتشار کربن” (Carbon-Neutral Circular Economy)منجر می‌شود. در این مدل اقتصادی، نه تنها مواد و محصولات در چرخه تولید و مصرف حفظ می‌شوند و ضایعات کاهش می‌یابند، بلکه همچنین تلاش می‌شود تا انتشار کربن از طریق استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و فناوری‌های کم‌کربن به حداقل برسد. به عبارتی، اقتصاد چرخشی بدون انتشار کربن هم به حفظ محیط زیست از طریق کاهش زباله‌ها کمک می‌کند و هم اثرات منفی ناشی از تغییرات آب و هوایی را کاهش می‌دهد.

ارتباط جلبک‌ها و اقتصاد چرخشی بدون کربن

جلبک‌ها به عنوان یکی از منابع کلیدی در تحقق اقتصاد چرخشی بدون کربن شناخته می‌شوند. این موجودات به دلیل توانایی‌های منحصر به فرد خود در جذب دی‌اکسید کربن و تولید بیوماس، می‌توانند نقش مهمی در کاهش اثرات منفی تغییرات آب و هوایی ایفا کنند. در ادامه، به بررسی جزئیات بیشتری از این ارتباط می‌پردازیم:

تولید سوخت‌های زیستی(Biofuel):

جلبک‌ها می‌توانند به عنوان منبعی برای تولید بیودیزل و بیوپلاستیک عمل کنند. تحقیقات نشان داده‌اند که روغن‌های  استخراج شده از جلبک‌ها می‌توانند به عنوان سوختی تجدیدپذیر با انتشار کربن  بسیار کمتر نسبت به سوخت‌های فسیلی مورد استفاده قرار گیرند. این موضوع نه تنها به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی کمک می‌کند، بلکه به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز منجر می‌شود.


جذب دی‌اکسید کربن:

جلبک‌ها در طول فرآیند فتوسنتز دی‌اکسیدکربن را جذب کرده و به اکسیژن تبدیل می‌کنند. این فرایند می‌تواند به کاهشغلظت CO2 در جو و مقابله با تغییرات اقلیمی بسیار مؤثر باشد. به عنوان مثال، برخی از صنایع می‌توانند از جلبک‌ها برای جذب دی‌اکسید کربن تولیدی خود استفاده کنند و آن را به بیومس تبدیل نمایند.

تصفیه آب و بازیافت مواد مغذی:

جلبک‌ها قادر به جذب مواد مغذی موجود در  فاضلاب‌ها و پساب‌های صنعتی هستند، از جمله نیتروژن و فسفر. این خاصیت آنها  را به ابزاری مفید برای تصفیه آب و بازیافت منابع تبدیل می‌کند. با استفاده از جلبک‌ها در سیستم‌های تصفیه آب، می‌توان ضایعات مغذی موجود در پساب‌ها را  به بیومس جلبکی تبدیل کرد و در عین حال آلودگی محیط زیست را کاهش داد.

پشتیبانی  از کشاورزی پایدار:

جلبک‌ها می‌توانند به عنوان کودهای زیستی در کشاورزی استفاده شوند. این کودها نه تنها به بهبود کیفیت خاک کمک می‌کنند، بلکه می‌توانند به کاهش نیاز به کودهای شیمیایی و در نتیجه کاهش آلودگی محیط زیست منجر شوند.

چالش‌ها و فرصت‌ها

چالش‌ها

  1. هزینه‌های  اولیه بالا:
    • سرمایه‌گذاری برای راه‌اندازی راکتورهای زیستی و سیستم‌های پرورش جلبک‌ها می‌تواند بسیار بالا باشد. هزینه‌های       تجهیزات، نصب و راه‌اندازی اولیه می‌تواند برای بسیاری از کسب‌وکارها و صنایع بار سنگینی باشد.
  2. توسعه فناوری:
    • نیاز به تحقیق و توسعه (R&D) بیشتر در زمینه فناوری‌های مربوط به پرورش جلبک‌ها و راکتورهای زیستی وجود       دارد. بسیاری از روش‌های فعلی هنوز در مراحل آزمایشی هستند و ممکن است در مقیاس بزرگ‌تر از لحاظ اقتصادی و عملکردی بهینه نباشند.
  3. تنظیمات قانونی و مجوزها:
    • فرآیندهای قانونی برای راه‌اندازی و بهره‌برداری  از راکتورهای زیستی و سیستم‌های جلبکی ممکن است پیچیده باشد. سیاست‌های مربوط به محیط زیست، بهداشت و ایمنی می‌تواند در برخی کشورها موانعی را برای       توسعه این فناوری‌ها ایجاد کند.
  4. آگاهی و پذیرش عمومی:
    • در بسیاری از جوامع، آگاهی کافی درباره مزایای استفاده از جلبک‌ها و راکتورهای زیستی وجود ندارد. این عدم آگاهی می‌تواند  مانع از پذیرش این فناوری‌ها در سطح صنعتی و عمومی شود.

فرصت‌ها

  1. تحقیقات  و توسعه فناوری‌های نوآورانه:
    • نیاز به فناوری‌های جدید و بهینه‌سازی روش‌های موجود برای تولید انرژی از جلبک‌ها می‌تواند فرصت‌های شغلی جدیدی در حوزه   تحقیق و توسعه ایجاد کند.
  2. پشتیبانی دولت‌ها و نهادهای بین‌المللی:
    • بسیاری از کشورها به سمت سیاست‌های سبز و کاهش انتشار کربن حرکت می‌کنند. این سیاست‌ها ممکن است شامل تسهیلات مالی، اعطای وام‌های کم‌بهره و تشویق به سرمایه‌گذاری در فناوری‌های پایدار باشد.
  3. بازار  رو به رشد انرژی‌های تجدیدپذیر:
    • با افزایش تقاضا برای انرژی‌های پاک و  تجدیدپذیر، بازار بیودیزل و محصولات حاصل از جلبک‌ها نیز در حال گسترش است.  این بازار می‌تواند فرصت‌های جدیدی برای تولیدکنندگان و سرمایه‌گذاران ایجاد کند.
  4. توسعه محصولات با ارزش افزوده:
    • جلبک‌ها تنها به عنوان منبع سوخت‌های زیستی محدود نمی‌شوند. آنها می‌توانند برای تولید محصولات با ارزش افزوده مانند مکمل‌های غذایی، دارویی و مواد شیمیایی استفاده شوند.
  5. توسعه همکاری‌های بین‌المللی:
    • پروژه‌های تحقیقاتی و فناوری در زمینه جلبک‌ها  و راکتورهای زیستی می‌توانند از طریق همکاری‌های بین‌المللی و انتقال دانش و فناوری بین کشورها پیشرفت کنند.

نمونه‌های اجرا شده در سراسر دنیا

  • پروژه جلبک‌های سبز در ایالات متحده:

در ایالت کالیفرنیا، پروژه‌های مختلفی برای پرورش جلبک‌های سبز به منظور تولید سوخت‌های زیستی و تصفیه آب در حال  اجراست. این پروژه‌ها با هدف کاهش انتشار کربن و بهبود کیفیت آب طراحی شده‌اند.

  • پروژه AlgaePARC در هلند:

این پروژه به عنوان یک مرکز تحقیقاتی برای بررسی و توسعه فناوری‌های پرورش جلبک‌ها و تبدیل آنها به سوخت‌های زیستی و مواد شیمیایی عمل می‌کند. AlgaePARC به عنوان یک الگو برای سایر کشورها در زمینه استفاده از جلبک‌ها در اقتصاد  چرخشی بدون کربن شناخته می‌شود.

  • پروژه  Green Fuel در استرالیا:

این پروژه به دنبال استفاده از جلبک‌ها برای تولید بیودیزل و تصفیه آب‌های آلوده است. Green  Fuel به عنوان یک نمونه موفق از همکاری بین دانشگاه‌ها، صنایع و دولت در زمینه توسعه فناوری‌های پایدار شناخته می‌شود.


در پایان

با وجود چالش‌هایی که در مسیر توسعه راکتورهای زیستی و جلبک‌ها وجود دارد، این فناوری‌ها فرصت‌های زیادی برای ایجاد یک اقتصاد چرخشی بدون کربن فراهم می‌آورند. از تولید انرژی پاک و مواد شیمیایی با ارزش افزوده گرفته تا تصفیه آب و بازیافت منابع، جلبک‌ها و راکتورهای زیستی می‌توانند به‌عنوان ابزارهای کلیدی در کاهش اثرات تغییرات آب و هوایی و حفظ منابع طبیعی عمل کنند. با اتخاذ رویکردهای نوآورانه و ایجاد حمایت‌های لازم، می‌توان به سمت یک آینده پایدار و سازگار با محیط زیست پیش رفت.



پروژه سلول فتو بایونیک فستو (PhotoBionicCell)


نجات کره زمین با جلبک‌ها - قسمت دوم