قابل تجدید توانائی کا مستقبل

شمسی

سورج کی روشنی کو برقی توانائی میں تبدیل کرنا دو طریقوں سے ہوتا ہے- سولر فوٹوولٹکس (PV) یا مرتکز سولر تھرمل پاور (CSP)۔ سب سے عام طریقہ، سولر پی وی، سولر پینلز کا استعمال کرتے ہوئے سورج کی روشنی کو جمع کرتا ہے، اسے برقی توانائی میں تبدیل کرتا ہے اور اسے مختلف قسم کے استعمال کے لیے بیٹریوں میں محفوظ کرتا ہے۔

مادی قیمتوں میں کمی اور تنصیب کے عمل میں ہونے والی پیشرفت کی وجہ سے، گزشتہ دہائی کے دوران شمسی توانائی کی قیمت میں تقریباً 90 فیصد کمی واقع ہوئی ہے، جس سے یہ زیادہ قابل رسائی اور کم لاگت ہے۔ اور زیادہ لچکدار، طاقتور اور موثر سولر پینل جو کم سورج کی روشنی کے دوران بھی بجلی پیدا کر سکتے ہیں۔

شمسی توانائی کی پیداوار مسلسل تقسیم کے لیے انرجی سٹوریج سسٹم (ESS) پر انحصار کرتی ہے- اس لیے جیسے جیسے جنریشن کی صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے، سٹوریج سسٹم کو رفتار برقرار رکھنی چاہیے۔ مثال کے طور پر، گرڈ پیمانے پر توانائی ذخیرہ کرنے کے لیے فلو بیٹری ٹیکنالوجی کو بہتر بنایا جا رہا ہے۔ ESS کی ایک کم لاگت، قابل بھروسہ اور قابل توسیع شکل، فلو بیٹریاں ایک ہی چارج پر سینکڑوں میگا واٹ گھنٹے کی بجلی روک سکتی ہیں۔ یہ یوٹیلٹیز کو کم یا غیر پیداواری مدت کے لیے توانائی کو طویل مدتی ذخیرہ کرنے کے قابل بناتا ہے، جس سے بوجھ کو منظم کرنے اور ایک مستحکم اور لچکدار پاور گرڈ بنانے میں مدد ملتی ہے۔

ESS کی صلاحیتوں کو بڑھانا تیزی سے اہم ہوتا جا رہا ہے۔decarbonizationکوششیں اور صاف توانائی کا مستقبل جیسے جیسے قابل تجدید بجلی کی صلاحیت بڑھ رہی ہے۔ بین الاقوامی توانائی ایجنسی (IEA) کے مطابق، صرف 2023 میں، قابل تجدید توانائی نے اپنی عالمی صلاحیت میں 50 فیصد اضافہ کیا، شمسی توانائی پی وی اس صلاحیت کا تین چوتھائی حصہ بناتی ہے۔ اور 2023 سے 2028 کے درمیان کی مدت میں، قابل تجدید بجلی کی صلاحیت میں شمسی پی وی کے ساتھ 7,300 گیگا واٹ بڑھنے کی توقع ہے اور 2028.2 تک ہندوستان، برازیل، یورپ اور امریکہ میں موجودہ سطح سے کم از کم دوگنا ہونے کی توقع ہے۔

ہوا

انسان کئی نسلوں سے مکینیکل اور برقی توانائی پیدا کرنے کے لیے ہوا کی طاقت کا استعمال کر رہے ہیں۔ بجلی کے ایک صاف، پائیدار اور لاگت سے موثر ذریعہ کے طور پر، ہوا کی توانائی ماحولیاتی نظام پر کم سے کم اثر کے ساتھ پوری دنیا میں قابل تجدید توانائی کی منتقلی کو بڑھانے کی بے پناہ صلاحیت فراہم کرتی ہے۔ آئی ای اے کی پیشن گوئی کی بنیاد پر، 20283 تک ہوا سے بجلی کی پیداوار دوگنا سے بڑھ کر 350 گیگا واٹ (GW) تک پہنچنے کی توقع ہے، صرف 2023 میں چین کی قابل تجدید توانائی کی مارکیٹ میں 66 فیصد اضافہ ہوا ہے۔

ونڈ ٹربائن چھوٹے پیمانے سے تیار ہوئی ہیں، جیسے گھریلو استعمال کے لیے ونڈ ملز، ونڈ فارمز کے لیے افادیت کے پیمانے پر۔ لیکن ونڈ ٹکنالوجی میں کچھ سب سے زیادہ دلچسپ پیشرفت غیر ملکی ہوا سے بجلی پیدا کرنے میں ہے، جس میں بہت سے آف شور ونڈ پروجیکٹ گہرے پانیوں میں جا رہے ہیں۔ بڑے پیمانے پر ونڈ فارمز تیار کیے جا رہے ہیں تاکہ مضبوط سمندری ہواؤں کو ممکنہ طور پر غیر ملکی ہوا سے بجلی کی صلاحیت کو دوگنا کیا جا سکے۔ ستمبر 2022 میں، وائٹ ہاؤس نے 2030 تک 30 گیگا واٹ فلوٹنگ آف شور ونڈ پاور کو تعینات کرنے کے منصوبوں کا اعلان کیا۔ یہ اقدام 10 ملین مزید گھروں کو صاف توانائی فراہم کرنے، توانائی کی لاگت کو کم کرنے، صاف توانائی کی ملازمتوں کو سپورٹ کرنے اور ملک کے انحصار کو مزید کم کرنے کے لیے تیار ہے۔ فوسل ایندھن پر۔5

چونکہ زیادہ صاف توانائی کو پاور گرڈ میں ضم کیا جاتا ہے، قابل تجدید توانائی کی پیداوار کی پیشن گوئی مستحکم، لچکدار برقی سپلائی کے انتظام کے لیے اہم ہو جاتی ہے۔قابل تجدید ذرائع کی پیشن گوئیپر بنایا گیا حل ہےAI، سینسر،مشین لرننگ،جغرافیائی ڈیٹا, اعلی درجے کے تجزیات، بہترین درجہ میں موسم کا ڈیٹا اور بہت کچھ تاکہ ہوا جیسے قابل تجدید توانائی کے وسائل کے لیے درست، مستقل پیشین گوئیاں پیدا کی جا سکیں۔ مزید درست پیشن گوئی آپریٹرز کو بجلی کے گرڈ میں مزید قابل تجدید توانائی کی ٹیکنالوجیز کو ضم کرنے میں مدد کرتی ہے۔ وہ آپریٹنگ لاگت کو کم کرتے ہوئے، پیداوار کو اوپر یا نیچے کے لیے بہتر انداز میں پیش کرکے اس کی کارکردگی اور وشوسنییتا کو بہتر بناتے ہیں۔ مثال کے طور پر، اومیگا انرجیاپیشن گوئی کی درستگی کو بہتر بنا کر قابل تجدید ذرائع کے استعمال میں اضافہ-15% ہوا کے لیے اور 30% شمسی کے لیے۔ ان بہتریوں نے دیکھ بھال کی کارکردگی کو بڑھانے اور آپریٹنگ اخراجات کو کم کرنے میں مدد کی۔

ہائیڈرو پاور

ہائیڈرو پاور توانائی کے نظام پانی کی نقل و حرکت کا استعمال کرتے ہیں جن میں دریا اور ندی کے بہاؤ، سمندری اور سمندری توانائی، آبی ذخائر اور ڈیم بجلی پیدا کرنے کے لیے ٹربائنوں کو گھماتے ہیں۔ IEA کے مطابق، ہائیڈرو افق پر دلچسپ نئی ٹیکنالوجیز کے ساتھ 2030 تک صاف توانائی فراہم کرنے والا سب سے بڑا ادارہ رہے گا۔6

مثال کے طور پر، چھوٹے پیمانے پر ہائیڈرو دیہی علاقوں اور ان علاقوں کو قابل تجدید توانائی فراہم کرنے کے لیے چھوٹے اور مائیکرو گرڈز کا استعمال کرتا ہے جہاں بڑا بنیادی ڈھانچہ (جیسے ڈیم) ممکن نہیں ہو سکتا۔ چھوٹے دریاؤں اور ندیوں کے قدرتی بہاؤ کو بجلی میں تبدیل کرنے کے لیے پمپ، ٹربائن یا واٹر وہیل کا استعمال کرتے ہوئے، چھوٹے پیمانے پر ہائیڈرو مقامی ماحولیاتی نظام کو کم سے کم اثر کے ساتھ توانائی کا ایک پائیدار ذریعہ فراہم کرتا ہے۔ بہت سے معاملات میں، کمیونٹیز ایک سنٹرلائزڈ گرڈ سے منسلک ہو سکتی ہیں اور پیدا ہونے والی اضافی بجلی واپس فروخت کر سکتی ہیں۔

2021 میں، نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری (NREL) نے ایک نئے تھرمو پلاسٹک مرکب مواد سے بنی تین ٹربائنیں رکھی ہیں جو روایتی مواد کے مقابلے میں کم corrodible اور زیادہ قابل تجدید ہیں نیویارک شہر کے مشرقی دریا میں۔ نئی ٹربائنوں نے اتنی ہی مقدار میں توانائی پیدا کی جتنی کہ ان کے پیشرو تھے لیکن کسی قابل ساختی نقصان کے بغیر۔ وسیع پیمانے پر استعمال کے لئے اپنایا.

جیوتھرمل

جیوتھرمل پاور پلانٹس (بڑے پیمانے پر) اور جیوتھرمل ہیٹ پمپ (GHPs) (چھوٹے پیمانے پر) بھاپ یا ہائیڈرو کاربن کا استعمال کرتے ہوئے زمین کے اندرونی حصے سے گرمی کو بجلی میں تبدیل کرتے ہیں۔ جیوتھرمل توانائی کبھی محل وقوع پر منحصر تھی — جس کے لیے زمین کی پرت کے نیچے گہرے جیوتھرمل ذخائر تک رسائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ تازہ ترین تحقیق جیوتھرمل کو مزید محل وقوع کو اجناسٹک بنانے میں مدد کر رہی ہے۔

بہتر جیوتھرمل سسٹمز (ای جی ایس) ضروری پانی کو زمین کی سطح کے نیچے سے وہاں لاتے ہیں جہاں یہ نہیں ہے، دنیا بھر میں ان جگہوں پر جیوتھرمل توانائی کی پیداوار کو قابل بناتا ہے جہاں یہ پہلے ممکن نہیں تھا۔ اور جیسے جیسے ESG ٹیکنالوجی تیار ہو رہی ہے، زمین کی حرارت کی لاتعداد سپلائی کو استعمال کرنے میں سب کے لیے لامحدود مقدار میں صاف، کم لاگت والی توانائی فراہم کرنے کی صلاحیت ہے۔

بایوماس

بایو انرجی بائیو ماس سے پیدا ہوتی ہے جو نامیاتی مواد جیسے پودوں اور طحالب پر مشتمل ہوتی ہے۔ اگرچہ بایوماس کو اکثر حقیقی طور پر قابل تجدید قرار دیا جاتا ہے، لیکن آج کی بایو انرجی توانائی کا تقریباً صفر کے اخراج کا ذریعہ ہے۔

بائیو ایندھن بشمول بائیو ڈیزل اور بائیو ایتھانول میں ترقی خاص طور پر دلچسپ ہے۔ آسٹریلیا میں محققین نامیاتی مواد کو پائیدار ایوی ایشن فیول (SAF) میں تبدیل کرنے کی تلاش کر رہے ہیں۔ اس سے جیٹ فیول کاربن کے اخراج کو 80%.8 تک کم کرنے میں مدد مل سکتی ہے سٹیٹ سائیڈ، یو ایس ڈیپارٹمنٹ آف انرجی (DOE) Bioenergy Technologies Office (BETO) بائیو انرجی اور بائیو پروڈکٹ کی پیداوار کے اخراجات اور ماحولیاتی اثرات کو کم کرنے میں مدد کے لیے ٹیکنالوجی تیار کر رہا ہے۔ معیار۔9

قابل تجدید توانائی کے مستقبل کی حمایت کے لیے ٹیکنالوجی

ایک صاف توانائی کی معیشت قابل تجدید توانائی کے ذرائع پر انحصار کرتی ہے جو ماحولیاتی عوامل کے لیے خطرے سے دوچار ہیں اور جیسا کہ زیادہ سے زیادہ پاور گرڈز میں شامل کیے جاتے ہیں، ان خطرات کو سنبھالنے میں مدد کرنے کے لیے ٹیکنالوجی بہت اہم ہے۔ IBM Environmental Intelligence ممکنہ رکاوٹوں کا اندازہ لگا کر اور پوری کارروائیوں اور توسیعی سپلائی چین میں خطرے کو فعال طور پر کم کر کے تنظیموں کو لچک اور پائیداری کو فروغ دینے میں مدد کر سکتی ہے۔

1 شمسی پینل کی قیمتوں میں کمی کے ساتھ جیواشم ایندھن 'متروک ہو رہے ہیں'(لنک ibm.com کے باہر رہتا ہے)، دی انڈیپنڈنٹ، 27 ستمبر 2023۔

2 قابل تجدید توانائی کی بڑے پیمانے پر توسیع COP28 میں طے شدہ عالمی تین گنا ہدف کو حاصل کرنے کے دروازے کھولتی ہے(لنک ibm.com کے باہر رہتا ہے)، بین الاقوامی توانائی ایجنسی، 11 جنوری 2024۔

3ہوا(لنک ibm.com کے باہر رہتا ہے)، بین الاقوامی توانائی ایجنسی، 11 جولائی 2023۔

4قابل تجدید ذرائع - بجلی(لنک ibm.com کے باہر رہتا ہے)، بین الاقوامی توانائی ایجنسی، جنوری 2024۔

5یو ایس آف شور ونڈ انرجی کو وسعت دینے کے لیے نئے اقدامات(لنک ibm.com کے باہر رہتا ہے)، وائٹ ہاؤس، 15 ستمبر 2022۔

6پن بجلی(لنک ibm.com کے باہر رہتا ہے)، بین الاقوامی توانائی ایجنسی، 11 جولائی 2023۔

72021 سے پانی کی طاقت کے 10 اہم کارنامے۔(لنک ibm.com کے باہر رہتا ہے)، نیشنل رینیوایبل انرجی لیبارٹری، 18 جنوری 2022۔

8 زندگی کے لیے بنائے گئے مستقبل کو طاقت دینے کے لیے(لنک ibm.com سے باہر رہتا ہے)، جیٹ زیرو آسٹریلیا، 11 جنوری 2024 تک رسائی حاصل کی گئی۔

9قابل تجدید کاربن وسائل(لنک ibm.com سے باہر رہتا ہے)، توانائی کی کارکردگی اور قابل تجدید توانائی کا دفتر، 28 دسمبر 2023 تک رسائی حاصل کی گئی۔