محمد
نامخواه، دانشجوی ارشد تبدیل انرژی دانشگاه تهران
علی
شاهحسینی، کنشگر و پژوهشگر گذار انرژی
طبق گزارشهای
سازمان ملل، با توجه به رشد سریع جمعیت جهانی، تقاضای غذا تا سال 2050، نزدیک به
50 درصد و مصرف آب نیز با 30 درصد افزایش روبرو خواهند شد.
بین اضلاع
همبست، رابطهای متقابل و دوسویه حاکم است هر حوزه بر دیگری تاثیر می گذارد و
تاثیر میپذیرد
مقدمه آب، انرژی و
غذا؛ زندگی بدون این سه عنصر بی معناست. انسان برای زیستن، هم به آب نیاز دارد، هم
به انرژی و هم به غذا. اما در عصری زندگی میکنیم که رفته رفته هر سه این نیازهای
بشریت دچار تهدیداتی شده و بشر در تکاپوی یافتن راهحلی برای مدیریت و یافتن
ارتباط میان این منابع با یکدیگر ند. در جهان امروز، با چالشهایی نظیر خشکسالی،
گرمایش جهانی، تغییرات اقلیمی، رشد سریع جمعیت و فشار بر منابع طبیعی روبرو
هستیم. هر سه ضلع مطرحشده برای زندگی
انسان لازم است درحالی که با چالشهای روبرو هر سه متوجه تهدیداتی هستند که عمدتا
علت آن سوءاستفاده و سوءمدیریت خود ما است. در این میان، مفهوم همبست آب، انرژی و
غذا (Water, Energy, Food Nexus) یک رویکرد
یکپارچه برای مدیریت پایدار منابع طبیعی است که هدف آن مدیریت پیوسته منابع و
تامین پایدار نیازهای بشریت از آب، انرژی و غذاست. همبست آب، انرژی و غذا بیان میکند
میان این سه، پیوستی ناگسستنی و پیوندی ذاتی موجود است که عدم توجه به این پیوستگی
بین اضلاع همبست، مشکلات جبرانناپذیری رقم خواهد شد. برای تامین انرژی به آب نیاز
است و برای تامین آب، به انرژی؛ و از سوی دیگر تامین غذا و صنایع کشت و کشاورزی
نیز بدون آب و انرژی متصور نخواهد بود.
طبق
گزارشهای سازمان ملل، با توجه به رشد سریع جمعیت جهانی، تقاضای غذا تا سال 2050،
نزدیک به 50 درصد افزایش خواهد یافت. همچنین مصرف آب نیز، تا همان سال با افزایش
30 درصدی روبرو خواهد بود. بر اساس گزارشهای آژانس بینالمللی
انرژی، با توجه به گرمایش جهانی در سالهای اخیر و خصوصا سال 2024 که دومین سال
گرم تاریخ لقب گرفت، مصرف انرژی نیز افزایش بیسابقه به خود دید و این افزایش در
سال 2050 به 19 درصد نیز خواهد رسید. بنابراین برای کشوری چون کشور عزیزمان ایران،
که بخش عظیمی از آن را مناطق خشک و نیمهخشک تشکیل دادهاند و در سالهای اخیر در
هر سه ضلع و برقرای تناسب بین این سه ضلع مشکل داشتهایم، توجه به همبست آب، انرژی
و غذا میتواند از اهمیت بسیار بالایی برخوردار باشد. در سالهای اخیر، در ایران،
هم دچار ناترازی و کمبود انرژی هستیم و هم
با بحران شدید بیآبی دستوپنجه نرم میکنیم؛ از سویی دیگر نیز بحث کشاورزی و
امنیت غذایی نیز توسط عوامل بسیاری تهدید میشوند؛ گاه آب فدای تولید انرژی، گاه
انرژی فدای کمبود آب و گاه هم90 درصد آب مصرفی سالانه برای دستیابی به امنیت غذایی
صرف میشود. بنابراین مهم است که مفهوم این همبست را بدانیم، نقش خود در این
همبستگی را بدانیم، نحوه تاثیرپذیری اصلاع از یکدیگر و جایگاه این همبست در گذار
انرژی را بشناسیم. در ادامه با شرح بیشتر همبست آب، انرژی و غذا، چالشها و
راهکارهای آن برای دستیابی به توسعه پایدار و مدیریت درست منابع طبیعی برای ارضای
همزمان هر سه، خواهیم پرداخت.
همبست آب،
انرژی و غذا چیست؟
همبست آب،
انرژی و غذا، چنانکه پیشتر مختصرا شرح داده شد، معرف پیوند عمیق و ذاتی بین این
اضلاع میباشد. بدین معنی که اخلال در یکی باعث میشود که دیگر اضلاع تحتالشعاع
قرار بگیرند. به عنوان مثال شما برای تولید انرژی و برق تقریبا در هر روشی نیازمند
حجم قابل توجهی آب خواهید بود. از نیروگاه سیکل ترکیبی، برای بخش کندانسور آب مصرف
میکند، نیروگاه خورشیدی که برای شستشوی پنلها نیازمند آب است، نیروگاههای
هیدروالکتریک و یا برقآبی که بر اساس و پایه آب هستند. از سوی دیگر، استخراج و
انتقال آب و همچنین تصفیه و بازچرخانی آن نیازمند انرژی است. کشاورزی و در نگاهی
غذا، نیازمند هردو است و کشاورزی بزرگترین مصرفکننده آب در جهان و یکی از
بزرگترین مصرفکنندههای انرژی است. بنابراین عدم برقراری تعادل و عدم نگاه به
مفاهیم و منابع آب، انرژی و غذا، میتواند منجر به ضرر رساندن و کاهش یکی از منابع
و یا از دست رفتن امنیت غذایی منجر گردد. مفهوم همبست آب، انرژی و غذا که اغلب
میان اضلاع رابطهای دوسویه و سینرژیک برقرار است، برای اولین بار در سال 2011 در
سازمان ملل متحد معرفی شد. مبنای همبست، ایجاد تعادل میان منابع طبیعی محدود و
دستیابی به اهداف اجتماعی و اقتصادی است. همبستگی آب، انرژی و غذا به عنوان یک
چارچوب تحلیلی روابط متقابل میان سه حوزه آب، انرژی و غذا را بررسی و در دو سطح
متمایز از هم دستهبندی میکند: منابع طبیعی نظیر آب و انرژی به عنوان ورودی و
اهداف اجتماعی نظیر امنیت غذایی به عنوان خروجی و هدف. بر اساس گزارش سازمان غذا و
کشاورزی ملل متحد، امنیت غذایی به معنی دسترسی تمام افراد در تمام اوقات به غذای
کافی و ایمن و مغذی، برای یک زندگی سالم و فعال است. بنابراین، امنیت غذایی فراتر
از دسترسی به غذا، شامل کیفیت، پایداری و توزیع عادلانه نیز هست و صرف دسترسی به
آب، انرژی و غذا کافی نیست. بنابراین همبست آب، انرژی و غذا نه تنها با تمرکز بر
مدیریت منابع طبیعی، بلکه با درنظر گرفتن ابعاد اجتماعی تعریف شده است. در شکل 1،
نمای کلی و ارتباط حوزههای مختلف همبست مشاهده میشود.
همبست آب،
انرژی و غذا از منظر آمار
تولید انرژی
در نیروگاههای فسیلی بسیار وابسته به آب است. برای تولید توان در نیروگاه سیکل
ترکیبی با استفاده از سوخت گاز طبیعی، بطور میانگین برای تولید هر گیگاواتساعت
برق 790 مترمکعب آب مصرف میگردد. در میان تجدیدپذیرها، برای تولید هر گیگاواتساعت
برق نیروگاههای خورشیدی فتوولتائیک این رقم نزدیک به 4 مترمکعب است که این مقدار
برای نیروگاههای توربین بادی بسیار کمتر و قابل اغماض است. بخش کشاورزی اما، با
مصرف حدودا 70 درصد در جهان و 90 درصد در ایران از منابع آب، به عنوان بزرگترین
بخش مصرفکننده آبشیرین دنیا شناخته میشود. از سوی دیگر نیز، بین 5 الی 10 درصد
انرژی جهانی نیز صرف استخراج و پمپاژ آب و دیگر مصارف کشاورزی میشود. شیرینسازی،
تصفیه و استخراج آب نیز نیازمند انرژی زیادی است. مثالهای دیگری از همبستگی میان
آب، انرژی و غذا بسیار است که تنها به همین مقدار بسنده میشود. در جدول 1 بطور
خلاصه میانگین مصرف جهانی و مصرف در ایران در بخشهای مختلف همبستگی مشاهده میگردد.
رابطه متقابل:
تهدیدآمیز یا همافزا
پیشتر گفته شد
که بین اضلاع همبست رابطهای متقابل و دوسویه حاکم
است. بدین معنا که هر حوزه بر دیگری تاثیر میگذارد و متقابلا تاثیر میپذیرد. این
ارتباط و تعامل میتواند تهدیدآمیز باشد، یعنی فشار بر یکی از اضلاع به کمبود یا
ناکارآمدی در دو بخش دیگر منجر گردد و گاهی میتواند موجب همافزایی گردد؛ و
مدیریت هوشمندانه در یک حوزه به بهبود عملکرد دیگر حوزهها کمک کند. مثالی
از رابطه تهدیدآمیز این گونه مطرح می شود که برداشت بیشاز حد آب از یک منبع آبی
برای مصارف مختلف، میتواند منجر به فرونشست زمین، تخلیه آبهای زیرزمینی و سلب
امکان کشت و کشاورزی گردد. یا برداشت آب از یک منبع، برای مصارف نیروگاهی و تولید
انرژی، میتوان منجر به کاهش آب دردسترس برای صنعت کشاورزی محلی و تهدید امنیت
غذایی گردد. همچنین مثالی از رابطهای همافزا بدین شرح است که میتوان به استفاده
از انرژی خورشیدی برای پمپاژ آب موردنیاز کشاورزی اشاره کرد. پمپاژ خورشیدی،
توانایی تامین بخش بزرگ و یا همه برق موردنیاز برای پمپاژ آب را برای زمینهای
کشاورزی تامین کند. برای مثالی دیگر، میتوان به
استفاده از ضایعات و پسماندهای کشاورزی برای تولید زیستگاز، یا همان
اقتصاد چرخشی اشاره داشت و یا گسترش گلخانههای هوشمند، هیدروپونیک، کممصرف و
بهینه، میتواند امنیت غذایی را تامین و در عین حال مصرف آب و انرژی را کاهش دهد.
مثالهای خیلی بیشتری نیز میتوان از این رابطه دوسویه مطرح کرد، مانند تخصیص زمین
قابل کشت برای تولید زیستسوخت و یا همچنین ترکیب زمینهای کشاورزی با پنلهای
خورشیدی (فتوکشت: Agrovoltaic) برای تولید
برق و بهبود تولید محصول.
چالشها،
آینده و نقش همبست در گذار انرژی
در هر یک از
حوزه، چالشهایی جدی وجود دارد که میتواند منجر به آسیبهای جدی به حوزههای دیگر
نیز بشود. در حوزه آب، زنگ خطر بحران جدی آب به صدا درآمده است. سرانه آب ایران و
منابع زیرزمینی آب در ایران به شدت کاهش داشتهاند. ایران که بر پایه سوختهای
فسیلی برق تولید میکند و بعد از آن نیروگاههای برقآبی دارای سهم بالای تولید برق
هستند، یکی از مصرفکنندههای بزرگ آب هستند. تغییرات اقلیمی نیز اثرات منفی بر آب
گذاشته است. گرمایش جهانی تبخیر سطحی آب را تا 20 درصد افزایش داده و کاهش 25
درصدی بارندگی نیز دسترسی به آب را محدود کرده است. در حوزه انرژی، دسترسی محدود
به فناوریهای تجدیدپذیر، تولید انرژی از روشهای آببر و تکیه تنها بر سوختهای
فسیلی از عوامل تهدیدکننده هستند. در حوزه غذا، تغییرات اقلیمی یک چالش جدی برای
کشاورزان است و کمبود آب و انرژی امنیت غذایی را تحت تاثیر قرار میدهند. امروزه
در دوره گذار انرژی به سر میبریم. گذار از انرژیهای فسیلی به انرژیهای تجدیدپذیر.
تسریع گذار انرژی چارچوب همبست را به سمت پایداری هدایت میکند. گذار به انرژیهای
تجدیدپذیر مصرف آب را در تولید انرژی کاهش خواهد داد. گسترش زیرساختهای انرژی
خورشیدی امکان تامین بخشی از انرژی موردنیاز زمینهای کشاورزی و پمپاژ آب را فراهم
میآورد. همچنین با بهبود فرایندهای کشت و کشاورزی، افزایش تمایل به کشت گلخانهای
از جمله کشت هیدروپونیک که مصرف آب را تا ۹۰ درصد کاهش خواهد داد، مصرف آب توسط
بخش کشاورزی با کاهش چشمگیری مواجه خواهد بود. بنابراین با کاهش فشار بر منابع
آب، امنیت غذایی تقویت پیدا میکند. بنابراین گذار انرژی در لایههای مختلف
اقتصادی، زیستمحیطی، اجتماعی و عملی به بهبود یکپارچگی حوزههای آب و انرژی و غذا
کمک خواهد کرد.
جمعبندی و
نتیجهگیری
در نهایت، همبستگی آب، انرژی و غذا چارچوبی یکپارچه ارائه میدهد که
روابط دوسویه و متقابل بین این سه حوزه حیاتی را روشن میسازد. این روابط میتوانند
تهدیدآمیز یا همافزا باشند، بسته به اینکه چگونه منابع مدیریت شوند. تخصیص نادرست
زمین و آب برای تولید انرژی زیستی، مانند استفاده از زمینهای کشاورزی برای سوختهای
زیستی، میتواند تولید غذا را کاهش دهد، امنیت غذایی را به خطر اندازد و نابرابریهای
اجتماعی را تشدید کند. به طور مشابه، برداشت آب برای تولید انرژی یا مصرف
بالای انرژی برای پمپاژ آب در کشاورزی، منابع طبیعی را تخلیه کرده و فشارهای
اقتصادی و زیستمحیطی ایجاد میکند، که به نوبه خود تنشهای اجتماعی را افزایش میدهد.
در مقابل، رویکردهای همافزا مانند اقتصاد چرخشی(Circular
Economy)، فتوکشت، که تولید انرژی خورشیدی را با
کشاورزی ترکیب میکند، با کاهش مصرف آب و بهبود بهرهوری زمین، پایداری را تقویت میکند.
گذار به انرژیهای تجدیدپذیر، با کاهش وابستگی به منابع آببر، نه تنها فشار بر
منابع آب را کم میکند، بلکه هزینههای عملیاتی را بهینه ساخته و امکان سرمایهگذاری
در فناوریهای کشاورزی پیشرفته را فراهم میآورد. این رویکرد امنیت غذایی را از طریق
تولید پایدار و توزیع عادلانه بهبود میبخشد. برای تحقق این پتانسیل، سیاستگذاری یکپارچه،
سرمایهگذاری در فناوریهای سبز، و هماهنگی بین بخشهای آب، انرژی و غذا ضروری است
تا چالشهای این همبستگی به فرصتهایی برای توسعه پایدار تبدیل شود، که در نهایت
امنیت غذایی، اقتصادی و زیستمحیطی را تضمین میکند.