بیل گیتس در کتاب جدید خود به نام (چگونه از یک فاجعه آب و هوایی جلوگیری کنیم) که در سال گذشته منتشر شد، می گوید: وقتی که من با اهمیت تغییرات اقلیمی برای آینده دنیا آشنا شدم، دانستم سالانه ۵۱ میلیارد تن گازهای گلخانه ای به جو زمین اضافه می شود و این عدد باید به صفر برسد تا جهان از آسیب های آب و هوایی در امان بماند. امروزه مرتباً روش های متفاوتی برای کاهش گازهای گلخانه ای پیشنهاد می شود که ما نمی دانیم کدام یک موثر است و کدام بی تاثیر. در نهایت، من دو عدد “۵۱ میلیارد” و “صفر”  را ملاک قرار دادم و با طرح ۵ سوال توانستم چارچوب مناسبی در مورد تغییرات اقلیمی و راه های مقابله موثر با آن را ترسیم کنم.

سوال اول: باید ببینیم هر روشی که باعث کاهش گاز گلخانه ای می شود، با ۵۱ میلیارد تن چه نسبتی دارد؟

در رابطه با عوامل کاهنده گازهای گلخانه ای، اعداد بسیار بزرگ و داده ها بسیار پیچیده  است، به شکلی که در بیشتر مواقع تشخیص مفید بودن روش های نوین مبارزه با آلاینده ها مشکل می شود. پس ما برای درک تأثیر یک روش جدید، باید بدانیم این ایده در کاهش انتشار سالانه گازهای گلخانه ای چقدر موثر است. به عنوان مثال، اگر نوعی از سوخت پاک جدید، ادعا کند که انتشار کربن را تا ۱۷ میلیون تن در سال کاهش می دهد، ما به یک معیار مرجع نیاز داریم تا ارزش این ایده را برای دستیابی به کربن صفر، بررسی کنیم. این سوخت تنها می تواند حدود ۰/۰۳ درصد بر انتشار گازهای گلخانه ای جهانی تاثیر بگذارد. حالا اگر بخواهیم بدانیم این مقدار چقدر مفید است، باید  سوال بعدی را مطرح کنیم. آیا این عدد در سال های آینده افزایش می‌یابد، یا قرار است ثابت بماند؟ اگر این برنامه از ۱۷ میلیون تن شروع شود اما پتانسیل افزایش توان و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را در سال های بعد داشته باشد، می توان گفت طرح خوبی است. ولی اگر قرار باشد در ۱۷ میلیون تن باقی بماند، با وجود اینکه عدد آن بزرگ است، ولی برای کاهش تغییرات اقلیمی خیلی موثر و جالب نیست.

سوال دوم: در فرایند تولید سیمان و فولاد، تا چه حد می توانیم از انتشار گازهای گلخانه ای جلوگیری کنیم؟

برخی از عوامل تولید کربن مانند سوخت اتومبیل ها و نیروگاه های تولید برق، توجه زیادی را به خود جلب می کنند. اما موارد دیگری هم هستند که از اهمیت زیادی برخوردارند ولی معمولاً نادیده گرفته می شوند. بشریت تا حد زیادی به سیمان و فولاد متکی است. شهرهای مدرن همواره به حجم بزرگی از سیمان و فولاد برای ساختمان‌ها، جاده‌ها و ایجاد زیرساخت‌های صنعتی نیاز دارند. مشکل اینجا است که در فرآیند تولید سیمان و فولاد، دی اکسید کربن زیادی منتشر می کند. در واقع تولید فولاد و سیمان به تنهایی موجب ۱۰ درصد از انتشار گازهای گلخانه ای جهان می شود. این بدان معناست که تا زمانی که راه حلی برای حذف گازهای گلخانه ای این دو محصول پیدا نکنیم، نمی توانیم به هدف کربن صفر دست پیدا کنیم.

سوال سوم: وقتی می گوییم “وات” در مورد چه مقدار (قدرت) صحبت می کنیم؟

یک وات، نشان دهنده مقدار کمی از انرژی در یک ثانیه است. یک لامپ رشته ای کوچک ممکن است به ۴۰ وات برق احتیاج داشته باشد. یک سشوار معمولی ۱۵۰۰ وات برق مصرف می کند و یک نیروگاه ممکن است صدها میلیون وات برق تولید کند. از آنجایی که عدد وات به سرعت بزرگ می شود، معمولاً از واحدهای بزرگتری مانند کیلووات که ۱۰۰۰ وات است، مگاوات که یک میلیون وات است و گیگاوات که یک میلیارد وات است استفاده می کنیم. یک شهر کوچک معمولاً به ۱۰۰ مگاوات، یک شهر متوسط به ۱ گیگاوات،کل ایالات متحده به ۱۰۰۰ گیگاوات و کل جهان به ۵۰۰۰ گیگاوات برق احتیاج دارد.

حالا فرض کنید می خواهیم برق یک شهر متوسطی را که به یک گیگاوات انرژی نیاز دارد، تامین کنیم. آیا می توانیم به سادگی یک نیروگاه یک گیگاواتی بسازیم و کار را تمام شده فرض کنیم؟ پاسخ به نوع منبع انرژی بستگی دارد. یک نیروگاه هسته ای می تواند در طول شبانه روز کار کند و فقط برای تعمیر و نگهداری و سوخت گیری، تعطیل شود. اما ظرفیت موثر نیروگاه هایی که با باد و پنل های خورشیدی کار می کنند ممکن است ۳۰ درصد نیاز ما باشد، زیرا باد همیشه نمی وزد و خورشید همیشه نمی تابد. شما باید این نوع نیروگاه ها را به گونه ای بسازید تا همیشه یک گیگاوات برق در دسترس داشته باشید. در این شرایط مقیاس “وات” می تواند ما را  گیج و از هدف دور کند.

سوال چهارم: برای راه اندازی نوآوری ها و ابزارهای جدید، به چقدر فضا نیاز داریم؟

باد و خورشید، انرژی های پاک و مناسبی هستند ولی تولید آنها نیاز به فضایی وسیع دارد و زمین های زیادی را اشغال می‌کند. بنابراین، ما باید در نظر بگیریم که چه مقدار فضا برای تولید، ذخیره سازی و انتقال انرژی پاک نیاز داریم. طبق محاسباتی که انجام شده به صورت متوسط، در یک متر مربع می توان ۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ وات انرژی از سوخت هسته ای بدست آورد. برای انرژی خورشید در یک متر مربع ۵ تا ۲۰ وات انرژی بدست می آید. تولید ۵ تا ۵۰ وات انرژی برق آبی، نیاز به یک متر مربع فضا دارد. راندمان انرژی باد ۱ تا ۲ وات بر متر مربع است. چوب و سایر زیست سوخت ها در هر مترمربع فقط یک وات راندمان دارند. پس می بینیم که چگالی انرژی خورشیدی به طور قابل توجهی بیشتر از باد است. اگر بخواهیم به جای خورشید، از باد استفاده کنیم، به زمین بسیار بیشتری نیاز خواهیم داشت. نتیجه این نیست که باد بد است و خورشید خوب است. این فقط به این معنی است که هر نوع انرژی الزامات خاص خود را دارد که در زمان راه اندازی هر طرح باید مورد توجه قرار بگیرند.

سوال پنجم: در یک روش جدید، هزینه تولید انرژی چقدر است؟

قیمت ارزان سوخت‌های فسیلی، در واقع منعکس‌کننده آسیب‌های زیست‌محیطی است که مشتقات نفت و ذغال سنگ به جهان وارد می‌کنند. متاسفانه تا زمانی که نتوانیم هزینه انرژی های پاک را به قیمت انرژی های فسیلی نزدیک کنیم، نمی‌توانیم انتظار داشته باشیم که مصرف‌کنندگان انرژی پاک را انتخاب کنند. ما می‌توانیم این مشکل را با افزایش تقاضا در بازار فناوری‌های پاک که منجر به کاهش قیمت می شود حل کنیم و یا با قیمت‌گذاری مناسب و حذف سوبسید برای انرژی های فسیلی قیمت را متعادل نمائیم. البته بهترین نتیجه را وقتی بدست خواهیم آورد که هم زمان هر دو این‌ روش ها را در پیش بگیریم.