تحلیل فنی-اقتصادی و زیست‌محیطی مسیرهای کربن‌زدایی برای حمل و نقل جاده‌ای بار در برزیل

تحلیل فنی-اقتصادی و زیست‌محیطی مسیرهای کربن‌زدایی برای حمل و نقل جاده‌ای بار در برزیل

این مطالعه، فناوری‌های جایگزین حمل و نقل کامیونی را برای بخش حمل و نقل بار برزیل به منظور مقابله با انتشار قابل توجه گازهای گلخانه‌ای آن ارزیابی می‌کند. نویسندگان، مناسب بودن کامیون‌های دیزلی، گاز طبیعی فشرده (CNG) و برقی را از طریق یک چارچوب جامع چند بعدی که به تجزیه و تحلیل اقتصادی، اثرات زیست‌محیطی، الزامات زیرساختی و پیامدهای اجتماعی می‌پردازد، ارزیابی می‌کنند. این روش، عوامل خاص برزیل از جمله ترکیب ماتریس انرژی، در دسترس بودن زیرساخت‌ها و شرایط اجتماعی-اقتصادی را در بر می‌گیرد. این تجزیه و تحلیل نشان می‌دهد که کامیون‌های دیزلی در حال حاضر متعادل‌ترین راه حل را برای برزیل ارائه می‌دهند، با هزینه کل مالکیت کمتر، زیرساخت‌های مستقر و شبکه‌های تعمیر و نگهداری گسترده. کامیون‌های برقی، علیرغم عملکرد زیست‌محیطی برتر، با موانع قابل توجهی از جمله هزینه‌های بالای خرید و زیرساخت‌های محدود شارژ مواجه هستند. کامیون‌های CNG مزایای زیست‌محیطی متوسطی دارند اما با محدودیت‌های زیرساختی در سراسر برزیل مواجه هستند. این تحقیق همچنین پیل‌های سوختی اکسید جامد را به عنوان یک فناوری امیدوارکننده که شایسته بررسی بیشتر است، به ویژه در زمینه پتانسیل متنوع انرژی تجدیدپذیر برزیل، معرفی می‌کند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که استراتژی‌های مؤثر کربن‌زدایی باید به جای اتخاذ راه‌حل‌های جهانی بدون انطباق، زمینه‌های منطقه‌ای را در نظر بگیرند. این تحقیق به توسعه مسیرهای واقع‌بینانه و متناسب با زمینه به سمت حمل و نقل پایدار بار در اقتصادهای نوظهور کمک می‌کند.

مقدمه

در دهه‌های اخیر، نگرانی فزاینده‌ای در مورد گرمایش جهانی وجود داشته است [[1]، [2]، [3]، [4]]. بسیاری از کشورها در جلساتی مانند کنفرانس احزاب [[5]، [6]، [7]، [8]] در مورد امکان کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای خود بحث کرده‌اند. اهمیت این موضوع به این دلیل است که گرمایش جهانی از طرق مختلف بر جامعه ما تأثیر می‌گذارد و شناخته‌شده‌ترین تأثیر آن افزایش دما است [[9]، [10]، [11]]. در واقع، میانگین دمای زمین در قرن گذشته تغییر کرده و 0.75 درجه سانتیگراد افزایش یافته است [11]. با این حال، پیامدهای جدی دیگری نیز از تغییرات اقلیمی مانند خشکسالی، سیل، آتش‌سوزی‌های جنگلی، تأثیر منفی بر گونه‌های آب شیرین و انتقال بیماری‌ها وجود دارد [[12]، [13]، [14]، [15]، [16]، [17]].

با توجه به اثرات گرمایش جهانی بر جامعه ما، درک بهتر این موضوع برای ارائه راه‌حل‌ها ضروری است. اول از همه، تغییرات اقلیمی ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای مانند دی‌اکسید کربن (CO2)، متان (CH4) و اکسید نیتروژن (N2O) است [[18]، [19]، [20]، [21]، [22]، [23]، [24]]. مهم است که تأکید کنیم که در بین این گازها، دی‌اکسید کربن پتانسیل بالاتری برای افزایش اثرات گرمایش جهانی دارد [25]. به عنوان مثال، اگر سطح غلظت دی‌اکسید کربن دو برابر بیشتر از سطح فعلی باشد، دمای زمین 3.8 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد. با این حال، با در نظر گرفتن سناریوی مخالف، که در آن غلظت CO2 50 درصد از سطح فعلی باشد، دمای زمین می‌تواند 3.6 درجه سانتیگراد کاهش یابد [[26]، [27]، [28]، [29]]. بنابراین، شناسایی بخش‌هایی که بیشترین سهم را در انتشار دی‌اکسید کربن دارند، بسیار مهم است.

در حال حاضر، بخش‌های اصلی اقتصاد که مسئول انتشار CO2 هستند، تولید و تبدیل انرژی، جنگلداری، صنعت و حمل و نقل هستند. علاوه بر این، در بخش حمل و نقل، انتشار گازهای گلخانه‌ای بر حمل و نقل جاده‌ای، به ویژه بر روی وسایل نقلیه سبک مانند خودروهای سواری و وسایل نقلیه سنگین مانند کامیون‌ها و اتوبوس‌ها متمرکز است [[30]، [31]، [32]، [33]، [34]، [35]]. یکی از جنبه‌های جالب بخش حمل و نقل، به ویژه وسایل نقلیه سنگین، این است که آنها بخش غیرمستقیم خدمات بسیاری از صنایع و خدمات مختلف اقتصاد هستند. دلیل این امر این است که کامیون‌ها وسیله اصلی حمل و نقل مورد استفاده برای توزیع محصولات از صنعت به فروشگاه‌های خرده فروشی هستند. به عنوان مثال، در برزیل، حمل و نقل جاده‌ای بخش عمده‌ای از سیستم حمل و نقل بار را تشکیل می‌دهد [[36]، [37]، [38]، [39]]. این بدان معناست که با توجه به سناریوی برزیل، ارائه راه‌حل‌هایی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از وسایل نقلیه سنگین ضروری است.

دولت برزیل با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، در سال 2017 برنامه RenovaBio را ایجاد کرد [[40]، [41]، [42]، [43]، [44]، [45]، [46]]. این برنامه تلاشی برای تحقق توافق حاصل شده در بیست و یکمین کنفرانس طرفین است که شامل کاهش انتشار کربن می‌شود [[47]، [48]، [49]، [50]]. لازم به ذکر است که این برنامه بر بخش حمل و نقل، به ویژه وسایل نقلیه سبک به دلیل سهم زیاد آنها در انتشار گازهای گلخانه‌ای متمرکز بود [51،52]. با این حال، ارائه راه‌حل‌هایی برای کاهش انتشار کربن از وسایل نقلیه سنگین ضروری است زیرا در برزیل، تقریباً تمام این وسایل نقلیه با سوخت دیزل کار می‌کنند [40،41، [53]، [54]، [55]، [56]]. موتور دیزل به دلیل مزایای خاصی مانند راندمان بالاتر و مصرف سوخت پایین، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، با این حال، احتراق این سوخت منجر به انتشار بیشتر آلاینده‌ها می‌شود [[57]، [58]، [59]].

با توجه به اهمیت وسایل نقلیه سنگین در سیستم حمل و نقل برزیل و میزان بالای انتشار گازهای گلخانه‌ای از این وسایل نقلیه، تدوین راهکارهایی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از این منبع بسیار مهم است. بنابراین، هدف از این کار، تجزیه و تحلیل جامع برای شناسایی انواع مختلف فناوری‌های سوخت و موتور است که می‌توانند جایگزین سوخت دیزل در وسایل نقلیه سنگین شوند. این مطالعه عوامل اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی و همچنین زیرساخت‌های مورد نیاز برای فناوری‌های مورد مطالعه را در نظر می‌گیرد. در نتیجه این کار، می‌توان درک وسیع‌تری از اینکه چه گزینه‌ای برای سناریوی برزیل مناسب‌تر است، داشت.

اگرچه امروزه بسیاری از محققان نشان می‌دهند که موتورهای الکتریکی بهترین جایگزین برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در بخش حمل و نقل هستند، اما بررسی راه‌حل‌ها برای هر کشور ضروری است. توجیه این امر این است که هر کشور از نظر زیرساخت‌ها، فناوری‌های موجود، شرایط اقتصادی و مساحت کشور، واقعیت‌های متفاوتی دارد. علاوه بر این، این تجزیه و تحلیل ممکن است احتمال مشکلات آینده، مانند اضافه بار شبکه برق به دلیل مشوق‌های شدید دولتی برای کامیون‌های دارای موتورهای الکتریکی را کاهش دهد.

علاوه بر این، یافته‌های این مطالعه بینش‌های ارزشمندی را برای شرکت‌هایی که به دنبال فناوری‌های نویدبخش برای وسایل نقلیه سنگین در برزیل هستند، ارائه می‌دهد. این تجزیه و تحلیل جامع، ذینفعان صنعت را قادر می‌سازد تا تلاش‌های خود را به صورت استراتژیک بر روی گزینه‌هایی متمرکز کنند که به طور مطلوب با ویژگی‌های جغرافیایی، اقتصادی و زیرساختی منحصر به فرد برزیل متناسب باشند. برای سرمایه‌گذاران، این تحقیق فرصت‌هایی را که با استانداردهای زیست‌محیطی، اجتماعی و حاکمیتی (ESG) – یک عامل فزاینده حیاتی در تصمیمات سرمایه‌گذاری جهانی – مطابقت دارند، شناسایی می‌کند. علاوه بر این، این مطالعه به محققان جهت‌گیری مبتنی بر شواهد را ارائه می‌دهد که در آن مسیرهای فناوری شایسته تلاش‌های توسعه‌ای تشدید شده در چارچوب خاص برزیل هستند.

اهمیت این تحقیق با نیاز فوری به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از حمل و نقل جاده‌ای بار، که بخش قابل توجهی از انتشار گازهای گلخانه‌ای در برزیل را تشکیل می‌دهد، برجسته می‌شود. در حالی که فناوری‌های مختلف کربن‌زدایی در سطح جهان وجود دارد، امکان‌سنجی آنها در بسترهای ملی مختلف به طرز چشمگیری متفاوت است – یک نکته ظریف و حیاتی که اغلب در ارزیابی‌های گسترده‌تر فناوری نادیده گرفته می‌شود.

نوآوری و سهم منحصر به فرد این کار در سه حوزه متمایز نهفته است: اول، اولین چارچوب ارزیابی چند معیاره را ارائه می‌دهد که به طور خاص برای بخش حمل و نقل سنگین برزیل طراحی شده است و به طور سیستماتیک ابعاد اقتصادی، زیست‌محیطی، زیرساختی و اجتماعی را ادغام می‌کند. دوم، برخلاف مطالعات قبلی که از راه‌حل‌های جهانی تعمیم‌یافته استفاده می‌کنند، این روش‌شناسی پارامترهای خاص برزیل از جمله دسترسی منحصر به فرد به سوخت زیستی، شبکه‌های لجستیکی متمایز و چالش‌های خاص زیرساختی را در بر می‌گیرد. سوم، این تحقیق ارزیابی مقایسه‌ای از فناوری پیل سوختی اکسید جامد در برابر جایگزین‌های مرسوم را ارائه می‌دهد – تحلیلی که قبلاً در ادبیات حمل و نقل برزیل وجود نداشت.

این تحقیق با فراتر رفتن از رویه رایجِ صرفاً شناسایی گزینه‌های فناوری به جای ارائه یک ارزیابی امکان‌سنجیِ زمینه‌مند برای یک اقتصاد نوظهور بزرگ با ویژگی‌های متمایز، شکاف مهمی را در دانش موجود پر می‌کند. یافته‌ها، چندین فرض موجود در ادبیات مربوط به قابلیت انتقال راه‌حل‌های کربن‌زدایی از اقتصادهای توسعه‌یافته به اقتصادهای در حال توسعه را به چالش می‌کشد. این مطالعه با شناسایی مسیرهای فناوری خاص که بیشترین تناسب را با شرایط برزیل دارند، اطلاعات کاربردی را برای سیاست‌گذاران، رهبران صنعت و محققانی که به دنبال پیشبرد حمل و نقل سنگین پایدار در بستر برزیل هستند، فراهم می‌کند و در عین حال نوآوری‌های روش‌شناختی قابل اجرا برای ارزیابی‌های مشابه در سایر اقتصادهای نوظهور را ارائه می‌دهد.(منبع).