تقنيات لانقاذ الارض
من المرجح أن تساعد هذه التقنيات العشر في إنقاذ كوكب الأرض
في المستقبل غير المؤكد ، يمكن أن تكون هذه التقنيات قوة للتقدم. بالطبع ، يمكن أن يكون الرقم واحد بمثابة هلاكنا.
الحقائق معقدة ولكن الاتجاهات ليست سهلة الخلاف. ومع ذلك ، فإن موضوع الخطر العالمي هو موضوع يثير الغضب هذه الأيام ، وقد يؤدي إلى عدم وضع القارئ في حالة انحناء دفاعي. ربما يكون ذلك لأننا مندهشون من أسوأ ما في الأمر على الإطلاق ونادرًا ما يُسمح لنا بالتمتع بالحلول.
انظر: كيف ستؤدي blockchain إلى تعطيل الأعمال (ميزة ZDNet / TechRepublic الخاصة) | قم بتنزيل نسخة PDF المجانية (TechRepublic)
لذلك ، ربما تكون الفكرة الأقل إثارة للجدل هي أن للتكنولوجيا دورًا تلعبه في جعل كوكبنا مكانًا أكثر راحة واستدامة للبشر لمواصلة التثاقل. ربما يكون الارتقاء إلى العنوان النبيل لهذه القطعة مع قائمة نهائية من 10 تقنيات ستساعد كوكبنا على قيد الحياة اقتراحًا خاسرًا. من المحتمل ألا تتعامل مع بعض جوانب هذه القائمة. هذا حسن. هذا هو الغرض من قسم التعليقات ؛ انا احب ان اسمع منك.
من الجدير بالذكر أيضًا أن بعض هذه التقنيات تنطوي على مخاطر خاصة بها. في الواقع ، أفضل رهان لدينا لمساعدة كوكبنا يمكن أن يؤدي أيضًا إلى هلاك جنسنا البشري.
ولكن ، بينما ألقي نظرة على مشهد التهديدات ، بالإضافة إلى الأدوات قيد التطوير للمساعدة ، فإن بعض التفاؤل لا يسعه إلا التسلل. إليك اختياراتي لعشر تقنيات على الأرجح للمساعدة في إنقاذ الأرض.
الزجاج الشمسي. jpg
- الزجاج الشمسي
ماذا لو كل نافذة في ناطحة سحاب يمكن أن تولد الطاقة؟ هذا هو وعد الزجاج الشمسي ، وهي تقنية ناشئة تحظى بالكثير من الضجة في دوائر التصميم والاستدامة. تمامًا كما يبدو ، يعتبر الزجاج الشمسي مادة نافذة شفافة بشكل مناسب ولكنه يلتقط أيضًا طاقة الشمس ويحولها إلى كهرباء.
العقبة الكبيرة كانت الكفاءة. يمكن أن تحقق الخلايا الشمسية عالية الأداء كفاءة بنسبة 25٪ أو أكثر ، لكن الحفاظ على الشفافية يعني التضحية بالكفاءة التي يتم بها تحويل الضوء إلى كهرباء. لكن فريقًا من جامعة ميشيغان يعمل على تطوير منتج زجاجي شمسي يوفر كفاءة بنسبة 15٪ ويتسلق بينما يسمح بمرور 50٪ من الضوء بالكامل. وفقًا لتوقعات من ولاية ميشيغان القريبة ، توجد 5 إلى 7 مليار متر مربع من مساحة النوافذ الصالحة للاستخدام ، وهي كافية لتشغيل 40 ٪ من احتياجات الطاقة الأمريكية بمنتج زجاجي شمسي.
الجرافين الجزيئي-الشبكة-الذري-التركيب-مصراع -1052481413-1068×601.jpg
- الجرافين
يعتبر الجرافين أقوى من الفولاذ ، وأرق من الورق ، وأكثر توصيلًا من النحاس ، وهو حقًا مادة معجزة – وحتى وقت قريب كان نظريًا تمامًا. الجرافين عبارة عن طبقة رقيقة جدًا من الجرافيت تم اكتشافها لأول مرة في عام 2004 في جامعة مانشستر. إنه الآن موضوع بحث وتكهنات مكثفة ، حيث يتوقع الكثيرون أنه سيكون التالي في الخط بعد البرونز والحديد والصلب والسيليكون في نشر التطور الثقافي والتكنولوجي لجنسنا البشري.
يتميز الجرافين بسماكة ذرة واحدة بالمرونة والشفافية والموصلية العالية ، مما يجعله مناسبًا لمجموعة كبيرة من تطبيقات معالجة الكواكب. وتشمل هذه ترشيح المياه ، والموصلات الفائقة القادرة على نقل الطاقة عبر مسافات شاسعة بأقل خسارة ، والاستخدامات الكهروضوئية ، على سبيل المثال لا الحصر. من خلال زيادة الكفاءات بشكل كبير مقارنة بالمواد الحالية ، قد يثبت الجرافين أنه حجر الزاوية في نهضتنا الخضراء.
image-2019-09-12-at-2-02-56-pm.jpg
- بلاستيك قائم على النباتات
علينا وضع حد للمواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد. المبادرات جارية بالفعل في جميع أنحاء الولايات المتحدة لحظر استخدامها أو تقييدها بشدة. حيث أعيش ، في لوس أنجلوس ، لا يتم إعطاء المصاصات البلاستيكية إلا عند الطلب واختفت الأكياس البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد من متاجر البقالة. لكن المشكلة عميقة الجذور ومتأصلة بعمق في اقتصادنا الاستهلاكي. أنا أعيش بالقرب من المحيط ، وكمية الحطام البلاستيكي المرئي في يوم عادي مدمر.
تعتبر المواد البلاستيكية النباتية التي تتحلل حيوياً أحد الحلول المستساغة ، حيث يمكنها ، من الناحية النظرية ، أن تحل محل العديد من المنتجات البلاستيكية المتداولة بالفعل. تقوم شركة إندونيسية تدعى Avani Eco بصنع البلاستيك الحيوي من الكسافا منذ عام 2014. مثل اللحوم المزيفة والزجاج الشمسي ، يجب أن يصبح هذا قطاعًا مزدهرًا في السنوات القادمة. لكن احذر: لا تتحلل جميع المواد البلاستيكية الحيوية بيولوجيًا ، ولا تزال ميزة بعض تقنيات الإنتاج موضع نقاش. جزء من أن تصبح مستهلكًا مسؤولًا في العقد القادم هو معرفة دورة حياة المنتجات التي نختار شراءها ، من الإنشاء إلى البريد الإلكتروني
- اللحوم المزيفة
أعزائي آكلات اللحوم ، لدي أخبار سارة وأخبار سيئة. الأول السيئ: إنتاج اللحوم أمر شنيع للغاية بالنسبة لكوكب الأرض. في عام 2017 ، وقع أكثر من 15000 عالم من علماء العالم على تحذير للإنسانية يدعو ، من بين أمور أخرى ، إلى تقليص استهلاك الفرد من اللحوم بشكل كبير. قضية واحدة هي استخدام الأراضي. يعتمد إنتاج اللحم البقري على مساحة 164 مترًا مربعًا من المراعي لكل 100 جرام من اللحوم ، وهو أحد الأسباب الرئيسية لإزالة الغابات في أمريكا الوسطى والجنوبية ، مما يؤدي إلى إطلاق الكربون بشكل غير مسبوق في الغلاف الجوي. تعتقد منظمة الأغذية والزراعة أن الثروة الحيوانية مسؤولة عن حوالي 14.5٪ من انبعاثات غازات الدفيئة البشرية المنشأ. تستخدم الحيوانات أيضًا كميات هائلة من المياه العذبة بينما يؤدي الجريان السطحي الملوث من عمليات الثروة الحيوانية الصناعية إلى تلويث المجاري المائية المحلية.
الاخبار الجيدة؟ اللحم المزيف جيد أخيرًا. حقا جيد. تقدم شركات مثل Beyond Meat و Impossible Foods بدائل لذيذة للحوم تعتبر بدائل مناسبة جدًا للأشياء الحقيقية. بقدر الإنجاز التكنولوجي وعلوم الغذاء المتقدمة ، فإن الانتصار الحقيقي لهذه الشركات هو أنها صنعت لحومًا مزيفة ثقافيًا. يمكنك الآن طلب البرغر الخالي من اللحوم في برجر كنج والحصول على تاكو خالٍ من اللحوم في ديل تاكو.
بطارية سلة المهملات
ائتمان الصورة: Getty Images / iStockphoto)
- البطاريات
القوة هي العامل المحدد الذي يعيق الكثير من التقنيات الخضراء. طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، على سبيل المثال ، قادرة على توليد كميات هائلة من الكهرباء ، ولكن اعتماد التقنيات قد خنق بسبب عيب كبير: في بعض الأحيان لا يكون الجو مشمسًا أو عاصفًا. السيارات الكهربائية ، بالمثل ، تخطو خطوات كبيرة ، ولكن حتى يزداد النطاق وتقل أوقات الشحن ، فإن الوقود الأحفوري سوف يسود.
تقنية البطارية الحالية لن تقطعها. لسبب واحد ، إنها باهظة الثمن. وفقًا لفريق عمل الهواء النظيف ، لكي تحقق كاليفورنيا الأهداف الطموحة لتزويد نفسها بالطاقة من خلال مصادر الطاقة المتجددة فقط ، ستحتاج الولاية إلى إنفاق 360 مليار دولار على أنظمة تخزين الطاقة. تعمل إحدى الشركات التي تدعى Form Energy على تطوير ما يُعرف باسم بطاريات تدفق الكبريت المائية التي ستتكلف ما بين دولار واحد إلى 10 دولارات للكيلوواط في الساعة ، مقارنةً بتكلفة الليثيوم البالغة 200 دولار للكيلوواط في الساعة. يجب أن تزيد أوقات التخزين أيضًا ، وربما تستمر لأشهر. يمكن أن يساعد حل Form في كاليفورنيا على تحقيق أهداف الطاقة الخاصة بها قبل منتصف القرن ، مما يوفر خارطة طريق لبقية العالم.
مجسات. jpg
- أجهزة الاستشعار البيئية
لشفاء الكوكب ، نحتاج إلى قياسه. تعد المستشعرات الموزعة إحدى التقنيات المجهولة التي تسمح بحدوث ذلك ، وسيكون الانتشار المستمر لبيئة المستشعرات المتصلة بالشبكة أحد التقنيات الأساسية وراء كل جهود الاستدامة التي يمكن تخيلها تقريبًا.
تريد مثالا؟ في الثمانينيات من القرن الماضي ، ساعدت المداخن الأطول في تقليل تلوث الهواء المحلي على الساحل الشرقي. كانت المشكلة هي أن المداخن كانت مرتبطة بمعدل أعلى للأمطار الحمضية ، مما أدى إلى إزالة الغابات على نطاق واسع. كيف تم رسم الاتصال؟ مجسات التلوث الشبكية المبكرة.
التكنولوجيا ، بالطبع ، تقدمت منذ ذلك الحين. تعمل المستشعرات المتصلة بالشبكة ، صغيرة مثل الدايم ، على مراقبة جودة الهواء والماء ، وتحديد الملوثات ، وتتبع التحمض ، والتقاط بيانات في الوقت الفعلي عن الظواهر التي تعتبر بالغة الأهمية لرفاهيتنا الاجتماعية والاقتصادية. أجهزة استشعار جودة الهواء القابلة للارتداء في طريقها ، وتعمل شبكات الاستشعار المحلية التي تراقب استخدام الطاقة والمياه في المباني على تقليل النفايات. سيؤثر انتشار هذه المستشعرات بشكل كبير على الطريقة التي نعيش بها.
ائتمان الصورة: Getty Images / iStockphoto)
التعاون
تقول Meta إنها ستمتلك قريبًا أسرع كمبيوتر عملاق يعمل بالذكاء الاصطناعي في العالم
المال: ستغير هذه الابتكارات طريقة التسوق والإنفاق والادخار
تعد بيانات Meta “data2vec” خطوة نحو شبكة عصبية واحدة للتحكم فيها جميعًا
ما هو Web3؟ إليك كل شيء عن المستقبل اللامركزي للإنترنت
- الشبكات الذكية
الطريقة التي تعمل بها البنية التحتية للطاقة لدينا – المعروفة مجتمعة باسم الشبكة – الآن هي عملية مقلقة من القرنين التاسع عشر والعشرين. لا يزال إنتاج الطاقة مركزيًا إلى حد كبير وموزعًا في اتجاه المصب ، ويصل في النهاية إلى المستخدمين النهائيين. تكمن المشكلة في أن هذه الشبكات شديدة الحساسية للتقلبات في الاستخدام والإخراج. لجعلها تعمل بشكل موثوق ، فإنها تتطلب زيادة في إنتاج الطاقة. إنهم عرضة للهجوم ، ويميلون إلى الاعتماد على مصادر الطاقة التي ينبعث منها التلوث.
يتم بالفعل طرح الشبكات الذكية في قاعات الاختبار في الولايات المتحدة وعلى الصعيد الدولي. المفهوم ليس مجرد تقنية واحدة مثل نشر العديد من تقنيات الطاقة والتوزيع والشبكات والأتمتة والاستشعار لتصميم شبكة جديدة للقرن الحادي والعشرين. ستعمل الشبكات الذكية على تمكين الإنتاج المحلي للطاقة وصولاً إلى مستوى الأسرة ، والتي يمكن إعادتها إلى الشبكة في أعلى المنبع. ستعمل تقنية الاستشعار ونماذج التنبؤ الأكثر دقة على ضبط إنتاج الطاقة لتجنب الإفراط في الإنتاج ، وستعمل تقنية البطاريات الأفضل (انظر رقم 7 في هذه القائمة) على تمكين تخزين الطاقة المتجددة
طاقتنا. المفهوم يتجاوز حتى مقبس الضوء. عندما تصبح الأجهزة أكثر ذكاءً ، قد تبدأ الشبكة في إرسال إشارة تلقائية لها للإغلاق للحفاظ على الطاقة. كل هذا يمكن أن يضيف إلى تغيير كبير في كيفية عمل البنية التحتية للطاقة لدينا. وفقًا لدراسة أجراها معهد أبحاث الطاقة الكهربائية ، بحلول عام 2030 ، قد تساعدنا تقنيات الشبكة الذكية في تقليل انبعاثات الكربون بنسبة 58٪ مقارنة بالمستويات منذ عشر سنوات.
محطة كهرباء غروب الشمس غائم
ائتمان الصورة: Getty Images / iStockphoto)
- التقاط الكربون
هناك الكثير من ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، وهذا يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة كوكبنا. ماذا لو تمكنا من التقاطها وعزلها؟
هذا هو أساس مبدأ احتجاز الكربون وتخزينه (CCS) ، وهي فئة ناشئة من التقنيات التي تم إعدادها للعب دور مهم في صحة كوكبنا في العقود المقبلة. وفقًا لجمعية CCS ، تسمح تقنيات الالتقاط بفصل ثاني أكسيد الكربون عن الغازات المنتجة في توليد الكهرباء والعمليات الصناعية بإحدى الطرق الثلاث: الالتقاط قبل الاحتراق ، والتقاط ما بعد الاحتراق ، واحتراق الوقود بالأكسجين. يتم نقل الكربون عن طريق خطوط الأنابيب وتخزينه في تكوينات صخرية بعيدة عن الأرض.
في عام 2017 ، تم إطلاق أول مصنع لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون في العالم في سويسرا. طورت الشركات الناشئة في الولايات المتحدة وكندا مصانع خاصة بها لاحتجاز الكربون. على نطاق واسع ، يمكن أن تساعد التكنولوجيا في عكس أحد أكثر الاتجاهات البيئية إثارة للقلق في عصرنا.
ائتمان الصورة: Getty Images / iStockphoto)
- الاندماج النووي
تعمل شمسنا بواسطة اندماج نوى الهيدروجين ، مكونة الهيليوم. على مدى عقود ، عمل العلماء على تسخير نفس العملية لخلق قوة أرضية مستدامة. هذا الجهد مقنع للغاية من وجهة نظر بيئية لأنه يمثل شكلاً من أشكال الطاقة الخالية من انبعاثات الكربون. على عكس الانشطار النووي ، العملية التي تشغل المحطات النووية الحالية ، لا ينتج عن الاندماج إنتاج نفايات نووية مشعة طويلة العمر.
المشكلة هي الحرارة. لتوليد طاقة موجبة صافية عند اندماج جسيمين ، يجب أن يحدث التفاعل عند ملايين الدرجات المئوية ، وهذا يعني أن أي وعاء تستخدمه للقيام بالصهر سوف يذوب. الجواب هو تعليق التفاعل في البلازما العائمة حتى لا تلمس الحرارة الشديدة الغرفة ، وهي عملية يعتقد الباحثون أنها يمكن تحقيقها باستخدام مغناطيسات عالية الطاقة. الخط الزمني النموذجي المقدم لطاقة الاندماج هو 30 عامًا ، لكن فريقًا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا يعمل مع فئة جديدة من المغناطيس يعتقد أنه يمكنه الحصول على طاقة اندماج في الشبكة في غضون 15 عامًا فقط ، وهو ما سيكون بمثابة نعمة كبيرة في المعركة لإبطاء كوكب الأرض. اتجاه الاحترار.
الذكاء الاصطناعي
بالتأكيد ، قد يهلكنا جميعًا من خلال أي عدد من مباني الخيال العلمي (الإبادة النووية ، والقضاء على الأنواع الاستراتيجية ، وظهور الروبوتات) ولكن الذكاء الاصطناعي قد يكون أيضًا أفضل رهان لنا لإخراج أنفسنا من الحالة الخطيرة التي نجد أنفسنا فيها.
يعد برنامج Microsoft AI for Earth أحد الجهود الجارية لتسخير إمكانات الذكاء الاصطناعي لصالح الكوكب. قدم البرنامج أكثر من 200 منحة بحثية للفرق التي تطبق تقنيات الذكاء الاصطناعي على صحة الكواكب في أحد المجالات الأربعة: التنوع البيولوجي ، والمناخ ، والمياه ، والزراعة. تعمل خوارزميات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي البدائية حاليًا على تحليل الأسطح الجليدية لقياس التغييرات بمرور الوقت ، مما يساعد الباحثين على زرع غابات جديدة بتخطيطات دقيقة لزيادة عزل الكربون ، وتمكين أنظمة الإنذار للمساعدة في القضاء على تكاثر الطحالب المدمرة.
للذكاء الاصطناعي تأثير على الممارسات الزراعية وسيغير قريبًا طريقة الزراعة في الدول الصناعية ، مما يقلل من اعتمادنا على المبيدات الحشرية ويقلل بشكل كبير من استهلاك المياه. سيجعل الذكاء الاصطناعي المركبات ذاتية القيادة أكثر كفاءة في التنقل ، مما يقلل من تلوث الهواء. يتم نشر الذكاء الاصطناعي من قبل علماء المواد لتطوير بدائل قابلة للتحلل الحيوي للبلاستيك وتطوير استراتيجيات لتنظيف محيطاتنا ، والتي تستقبل حوالي ثمانية ملايين طن متري من البلاستيك سنويًا.
في الأساس ، سيكون الذكاء الاصطناعي حجر الأساس لجهودنا المستقبلية للتراجع عن الضرر الذي لحق بالكوكب بالفعل مع إيجاد حلول قابلة للتطوير للحفاظ على احتياجات الطاقة والغذاء والمياه.
هذا ، أو سيكون التراجع الذي يستحقه جنسنا البشري على الأرجح.
