چگونه میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای را در حمل و نقل بار محاسبه کنیم؟ مروری بر ابزارهای آنلاین اصلی موجود

چگونه میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای را در حمل و نقل بار محاسبه کنیم؟ مروری بر ابزارهای آنلاین اصلی موجود

حدود ۲۳ درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای جهانی توسط بخش حمل و نقل ایجاد می‌شود. طبق گزارش سازمان همکاری و توسعه اقتصادی، انتظار می‌رود تقاضای مربوط به حمل و نقل بار در سال ۲۰۵۰ در مقایسه با مقادیر ثبت شده در سال ۲۰۱۹ سه برابر شود. برای رعایت مقرراتی که با هدف دستیابی به اهداف دقیق در زمینه کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تدوین شده‌اند، لازم است تأثیر فعالیت‌های حمل و نقل با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به طور عینی اندازه‌گیری شود. برای انجام این کار، داشتن ابزارهای محاسباتی دقیق و کاربرپسند الزامی است. هدف از این مقاله مقایسه پرکاربردترین ابزارها برای ارزیابی انتشار CO2e در حمل و نقل و همچنین مقایسه آنها با روش GLEC است که مطابق با مقررات ISO است که به طور جهانی به عنوان مناسب‌ترین روش شناخته شده است. ۳ مطالعه موردی مربوط به سناریوهای حمل و نقل بین وجهی با استفاده از ابزارهای مورد نظر ارزیابی و مقایسه می‌شوند. بر اساس تجزیه و تحلیل‌های انجام شده، این تحقیق در نهایت توصیه‌هایی را برای محاسبه قابل اعتماد انتشار CO2e، مطابق با ISO 14083 ارائه می‌دهد.

مقدمه

پس از همه‌گیری کووید-۱۹، حمل و نقل بار جهانی دوباره رونق گرفته است (“آمار OECD،” بدون تاریخ). این روند نتیجه پویایی تجارت بین‌المللی و افزایش وابستگی متقابل زنجیره‌های تأمین است که با رشد جمعیت جهان و گسترش فناوری‌هایی که خرید محصولاتی را که به صورت محلی در دسترس نیستند، تسهیل می‌کنند، پشتیبانی می‌شود. این تغییرات نه تنها منجر به جابجایی تأسیسات تولیدی به خارج از کشور اصلی شرکت شده است، بلکه به افزایش فاصله جغرافیایی تقاضا از عرضه نیز منجر شده است. رشد حمل و نقل بار منجر به انتشار بیشتر گازهای گلخانه‌ای (از این پس انتشار گازهای گلخانه‌ای) می‌شود که به بخش حمل و نقل نسبت داده می‌شود. در سال ۲۰۲۲، بخش حمل و نقل ۲۲.۹۶ درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای را به خود اختصاص داده است (آژانس IEA، ۲۰۲۲). طبق گفته (گرین، ۲۰۲۳)، حمل و نقل بار، به ویژه، مسئول ۸ درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای جهانی است که اگر انبارها و بنادر را نیز در نظر بگیریم، این رقم به ۱۱ درصد می‌رسد.

بسیاری از نهادها و سازمان‌ها اهداف مشخصی را در زمینه کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تعیین می‌کنند. سازمان بین‌المللی دریانوردی (IMO) این آرزو را دارد که تا سال ۲۰۵۰ به انتشار صفر گازهای گلخانه‌ای از کشتیرانی بین‌المللی دست یابد (“کار IMO برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از کشتی‌ها”، بدون تاریخ). در سال ۲۰۱۱، کمیسیون اروپا سندی با عنوان “گزارش سفید در مورد حمل و نقل” (اداره کل حمل و نقل و جابجایی (کمیسیون اروپا)، ۲۰۱۱) منتشر کرد که خواستار کاهش ۲۰ درصدی انتشار گازهای گلخانه‌ای در مقایسه با سطح سال ۲۰۰۸ به عنوان یکی از اهدافی است که باید تا سال ۲۰۳۰ محقق شود. در سال ۲۰۱۹، کمیسیون اروپا همچنین یک سند سیاستی در مورد چالش‌های اقلیمی و زیست‌محیطی با عنوان “معامله سبز اروپا” (کمیسیون اروپا، ۲۰۱۹) منتشر کرد که خواستار کاهش حتی قابل توجه‌تر انتشار گازهای گلخانه‌ای از حمل و نقل برای دستیابی به “تأثیر صفر بر آب و هوا” تا سال ۲۰۵۰، مطابق با توافق‌نامه پاریس در مورد تغییرات اقلیمی است. علاوه بر این، در سال ۲۰۲۱، کمیسیون بسته‌ای از دستورالعمل‌ها و مقررات بی‌طرفی اقلیمی با عنوان «مناسب برای ۵۵ سال» (“مناسب برای ۵۵ سال”, ۲۰۲۱) را ارائه کرد که هدف آن کاهش حداقل ۵۵ درصدی انتشار کربن اتحادیه اروپا تا سال ۲۰۳۰ است، که هدفی اساسی برای دستیابی به بی‌طرفی اقلیمی تا سال ۲۰۵۰ است.

گاز گلخانه‌ای اصلی دی‌اکسید کربن (CO2) است، اما گازهای آلاینده دیگری مانند گاز متان (CH4) نیز وجود دارند که از نظر غلظت در رتبه دوم قرار دارد و جزء اصلی گاز طبیعی است و تأثیر عمده‌ای بر آب و هوا دارد. گازهای گلخانه‌ای همچنین شامل اکسید نیتروژن (N2O)، ازن (O3)، بخار آب (H2O) و گازهای صنعتی مانند هگزافلورید گوگرد (SF6) یا تری‌فلورید نیتروژن (NF3) هستند. ردپای کربن یا انتشار گازهای گلخانه‌ای معمولاً بر اساس معادل CO2 (CO2e) بیان می‌شود، معیاری که برای مقایسه انتشار گازهای گلخانه‌ای مختلف بر اساس پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) آنها با تبدیل مقادیر سایر گازها به مقدار معادل دی‌اکسید کربن با همان پتانسیل گرمایش جهانی استفاده می‌شود (“واژه‌نامه”، بدون تاریخ).

در ادبیات، بسیاری از نویسندگان با در نظر گرفتن مطالعات موردی و زمینه‌های مختلف، بر اندازه‌گیری تأثیرات حمل و نقل جاده‌ای تمرکز کرده‌اند. (McKinnon and Piecyk, 2009) برخی از روش‌های ردیابی انتشار کربن در حمل و نقل جاده‌ای بار را با استفاده از داده‌های بریتانیا بررسی کردند. (Talbi, 2017) عوامل مؤثر بر تغییرات انتشار CO2 از بخش حمل و نقل جاده‌ای تونس را در یک دوره 34 ساله تجزیه و تحلیل کرد، در حالی که (Soylu, 2007) میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای از حمل و نقل جاده‌ای ترکیه از جمله انتشار گازهای گلخانه‌ای خودروها را تخمین زد. با معرفی خودروهای برقی، روشی را برای تأیید پایداری حمل و نقل ارائه داد، در حالی که (Jahangir Samet et al., 2023) استفاده از کامیون‌های برقی باتری‌دار در فنلاند و سوئیس را پیشنهاد کرد. (Liaquat et al., 2010) تولید و استفاده از سوخت‌های زیستی در کشورهای در حال توسعه را برای کاهش آلودگی محیط زیست و وابستگی به نفت بررسی کرد. در عوض، نویسندگان دیگر بر مسائل زیست‌محیطی مربوط به حمل‌ونقل دریایی (Christodoulou و همکاران، ۲۰۱۹؛ Poulsen و Sampson، ۲۰۲۰؛ Wang و همکاران، ۲۰۲۰)، انتشار گازهای گلخانه‌ای کشتی‌ها در بنادر (Spengler و Tovar، ۲۰۲۱؛ Styhre و Winnes، ۲۰۱۹) و ترمینال‌ها (Budiyanto و همکاران، ۲۰۲۲؛ Kim و همکاران، ۲۰۱۲؛ Yu و همکاران، ۲۰۱۷؛ Zhong و همکاران، ۲۰۱۹) تمرکز می‌کنند. (Sys و همکاران، ۲۰۱۶) اثرات بالقوه مقررات بین‌المللی انتشار گازهای گلخانه‌ای دریایی نوظهور را بر رقابت بین بنادر بررسی کردند، در حالی که (Styhre و همکاران، ۲۰۱۷) سطح انتشار گازهای گلخانه‌ای از کشتی‌ها در بنادر را تجزیه و تحلیل کردند. (Hasan و همکاران، ۲۰۲۰) پتانسیل کاهش سیاست‌های مختلف حمل‌ونقل را با در نظر گرفتن هزینه‌ها، مزایا و جنبه‌های اخلاقی آنها با استفاده از تکنیک تجزیه و تحلیل چند معیاره بررسی کردند. (بویس و همکاران، ۲۰۰۸) استراتژی‌های کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای را برای دستیابی به اهداف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای در سطح ایالت در مینه سوتا مطالعه می‌کنند.

توانایی تعیین صحیح میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای پیش‌نیاز کاهش آنهاست و ممکن است برای شرکت‌ها ضروری شود تا انطباق خود را با مقررات فعلی و آینده نشان دهند. با استفاده از یک پایگاه داده در مورد انتشار CO2e از کامیون‌ها، (Gable و همکاران، 2022) دو سناریوی مختلف را شبیه‌سازی کردند که یکی از آنها شامل مالیات 300 یورو به ازای هر تن CO2e است تا ارزیابی کنند که آیا مالیات می‌تواند استراتژی خوبی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای باشد یا خیر. (Gable و همکاران، 2022) (Dehdari و همکاران، 2023) یک بررسی ادبیات انجام دادند تا ارزیابی کنند که محاسبه انتشار CO2e در حمل و نقل جاده‌ای چقدر دقیق است و به این نتیجه رسیدند که جامعه علمی نیاز به ارائه مدل‌هایی دارد که از فرآیندهای تصمیم‌گیری برای کاهش پایدار انتشار CO2e پشتیبانی کنند. هیچ تحقیقی بر حمل و نقل بین‌وجهی تمرکز ندارد، حتی اگر به طور فزاینده‌ای تشویق و استفاده شود. (Bouman و همکاران، 2017) نتایج بررسی حدود 150 مطالعه را ارائه می‌دهند تا مروری جامع بر پتانسیل‌ها و اقدامات کاهش انتشار CO2 منتشر شده در ادبیات ارائه دهند. (Petro and Konečný, 2017) به محاسبه هزینه‌های خارجی تولید شده توسط خدمات حمل و نقل می‌پردازد. (Linton et al., 2015) تعدادی رویکرد برای مدل‌سازی سیستم حمل و نقل جاده‌ای و انتشار CO2 مرتبط ارائه می‌دهد. (Pregger and Friedrich, 2009) مقادیر پیش‌فرض معمول برای پارامترهای محرک ارتفاع دودکش و دمای گاز خروجی، سرعت و نرخ جریان برای منابع صنعتی مختلف را ارائه می‌دهد. (Fan et al., 2018) اهمیت در نظر گرفتن آلاینده‌های هوا در مطالعات بهینه‌سازی را برجسته می‌کند و محدودیت ارزیابی‌های فعلی انتشار هوا، به ویژه در رابطه با حمل و نقل را ارزیابی می‌کند.

روش‌ها و ابزارهای متعددی برای اندازه‌گیری انتشار گازهای گلخانه‌ای مربوط به حمل و نقل بار موجود است که می‌تواند به ذینفعان مختلف در فرآیند تصمیم‌گیری برای بهبود پایداری حمل و نقل کمک کند. در حال حاضر، محاسبه انتشار گازهای گلخانه‌ای در بخش حمل و نقل اجباری نیست، اگرچه بسیاری از شرکت‌ها در حال بررسی ارائه اطلاعات در مورد انتشار گازهای گلخانه‌ای تولید شده در طول حمل و نقل کالا هستند، هم برای بهبود تصویر خود و “سبزتر” و پایدارتر به نظر رسیدن، و هم برای آماده شدن برای گزارش‌هایی که احتمالاً به زودی حداقل به شدت توصیه خواهند شد. محاسبه انتشار گازهای گلخانه‌ای همیشه ساده نیست و نیاز به دانش فنی و آموزش کارکنان دارد.

استاندارد ISO 14083 که اخیراً در سال 2023 منتشر شده است، استانداردی بین‌المللی برای محاسبه انتشار CO2 در زنجیره‌های لجستیکی، چه برای مسافران و چه برای بار، تعریف کرده است. علاوه بر این، تعدادی ابزار و روش تجاری آنلاین برای محاسبه انتشار گازهای گلخانه‌ای وجود دارد. از جمله مهمترین روش‌ها برای محاسبه انتشار گازهای گلخانه‌ای فقط در حمل و نقل بار، روش GLEC است که بر اساس استانداردهای تعیین شده توسط ISO 14083 بنا شده است.

در ژوئیه ۲۰۲۳، کمیسیون اروپا از بسته‌ای از پیشنهادات برای سبزتر کردن حمل و نقل بار رونمایی کرد. این پیشنهادات شامل پیشنهادی برای یک روش واحد برای محاسبه انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) از خدمات حمل و نقل، به نام CountEmissionsEU، می‌شود. این آیین‌نامه پیشنهادی، یک چارچوب نظارتی مشترک برای محاسبه انتشار گازهای گلخانه‌ای از خدمات حمل و نقل ایجاد می‌کند. این آیین‌نامه، ISO14083 را به عنوان روش مرجع برای محاسبه انتشار گازهای گلخانه‌ای از خدمات حمل و نقل تعیین می‌کند.

هدف این مقاله مقایسه ابزارهای پرکاربرد فعلی برای محاسبه انتشار گازهای گلخانه‌ای از حمل و نقل بار، تعریف مجموعه داده‌های لازم و ارزیابی نقاط قوت و ضعف هر ابزار در مقایسه با روش GLEC – که زیربنای مقررات فعلی انتشار گازهای گلخانه‌ای است – و استاندارد بین‌المللی ISO 14083 است. این مقایسه با استفاده از تعدادی مطالعه موردی مربوط به حمل و نقل بین‌وجهی انجام شده است.

این مقاله به شرح زیر ساختار یافته است. بخش 2 پیشینه‌ای مربوط به مقررات اصلی که در حال حاضر لازم‌الاجرا هستند را به همراه برخی بینش‌های مربوط به مجموعه داده‌های ورودی و روش‌شناسی مورد استفاده برای مقایسه ابزارها ارائه می‌دهد. بخش 3 تجزیه و تحلیل مقایسه‌ای بین ابزارهای اصلی موجود برای محاسبه انتشار گازهای گلخانه‌ای در حمل و نقل بار را نشان می‌دهد. بخش 4 نتایج به‌دست‌آمده از محاسبه انتشار گازهای گلخانه‌ای با ابزارهای مورد مقایسه برای برخی مطالعات موردی را ارائه می‌دهد. در نهایت، در بخش‌های 5، بحثی در مورد نتایج به‌دست‌آمده ارائه می‌شود، در حالی که در بخش 6 برخی نتیجه‌گیری‌ها بیان می‌شود.(منبع).