التحدي الذي يواجه الإنسانية / مايكل إي ويبر

إن القدرة على خلق نظام متكامل للطاقة + الماء + الغذاء هو التحدي الذي يواجه البشرية

وفي يوليو 2012، تعطلت ثلاث شبكات طاقة إقليمية في الهند. تسبب هذا الخطأ في حدوث أكبر انقطاع للكهرباء على الإطلاق على الأرض. ولا يزال أكثر من 620 مليون شخص، أي 9% من سكان الأرض، بدون كهرباء. وكان سبب الفشل هو التحميل الزائد على الشبكة بسبب نقص المياه اللازمة لزراعة الغذاء. وبسبب الجفاف الشديد، اضطر المزارعون إلى استخدام المزيد والمزيد من المضخات الكهربائية لسحب المياه الجوفية لأغراض الري من أعماق متزايدة باستمرار. وساهمت المضخات، التي تم تفعيلها في شهر مارس/آذار تحت أشعة الشمس الحارقة، في زيادة العبء على محطات توليد الكهرباء. وفي الوقت نفسه، وبسبب انخفاض مستويات المياه، انخفض إنتاج الكهرباء في سدود الطاقة الكهرومائية في الهند.
وإذا لم يكن ذلك كافيا، فقد أدت مياه الفيضانات التي غمرت الحقول في الأشهر الأولى من ذلك العام إلى تدفق جبال من الطمي إلى خزانات السدود وخفض قدرتها. وهكذا، فإن عدد السكان الذي يفوق عدد سكان أوروبا ككل، وضعف عدد سكان الولايات المتحدة الأمريكية، وجد نفسه فجأة في الظلام.
ومن المثير للدهشة أن كاليفورنيا تواجه أيضًا مشكلات مماثلة تنشأ من العلاقة بين الطاقة والمياه والغذاء. أدى انخفاض كثافة الثلوج في فصل الشتاء، والجفاف الذي حطم الأرقام القياسية، والتنمية المستمرة في حوض نهر كولورادو، إلى انخفاض كمية المياه المتدفقة في أنهار وسط كاليفورنيا بمقدار الثلث. وتنتج ولاية كاليفورنيا نصف محاصيل الفاكهة والجوز والخضراوات في الولايات المتحدة، وما يقرب من ربع إنتاجها من منتجات الألبان، ويضخ مزارعوها المياه الجوفية بكميات ضخمة. وفي صيف عام 2014، ضخ المزارعون في بعض مناطق كاليفورنيا ضعف كمية المياه التي ضخوها لأغراض الري في العام السابق. فالوادي الأوسط في كاليفورنيا، الذي يمتد لمسافة 644 كيلومتراً تقريباً، يغرق حرفياً، مع اتساع ضخ المياه الجوفية تحته. وفي هذا الوقت بالتحديد، عندما زاد الطلب على الطاقة، أغلقت شركة الكهرباء جنوب كاليفورنيا إديسون محطتين كبيرتين للطاقة النووية بسبب نقص المياه اللازمة لتبريد المفاعلات. وفي الوقت نفسه، قوبلت خطة مدينة سان دييغو لبناء محطة لتحلية المياه على ساحل المحيط بمعارضة الناشطين البيئيين الذين زعموا أن استهلاك المحطة للطاقة سيكون مرتفعًا بشكل مفرط.
الطاقة والمياه والغذاء هي الموارد الثلاثة الأكثر أهمية لوجودنا. وعلى الرغم من أن هذه الحقيقة معروفة ومعترف بها من قبل صانعي السياسات، إلا أن الترابط بين هذه الموارد لا يتم تقديره بشكل صحيح. قد يؤدي الطلب الكبير في كل منها إلى إلحاق ضرر جسيم بالآخرين. في هذا الوضع، أصبح مجتمعنا أكثر هشاشة مما نعتقد، ولسنا مستعدين على الإطلاق لمواجهة الكارثة التي قد يجلبها علينا هذا الأمر.
ومع ذلك، فإننا نتخذ قرارات مصيرية لا تتكرر إلا مرة واحدة في الجيل فيما يتعلق بمحطات الطاقة والبنية التحتية للمياه والأراضي الزراعية، والتي ستؤثر على حياتنا لعقود عديدة، وبالتالي نحكم على أنفسنا بالوجود في نظام هش. وذكر تقرير لوكالة الطاقة الدولية عام 2014 أنه من أجل تلبية الطلب العالمي على الطاقة وحدها، سيتعين علينا استثمار 48 تريليون دولار حتى عام 2035. وأعرب المدير العام للوكالة عن قلقه "من أن الاستثمارات لا توجه إلى مصادر مناسبة". القنوات" لأننا لا نقدر العواقب المتوقعة بشكل صحيح.
وهناك حاجة ماسة إلى نهج متكامل لحل هذه القضايا ذات الأهمية، بدلاً من محاولة حل كل مشكلة على حدة. وتقع العديد من المراكز السكانية في العالم في مناطق تعاني من الجفاف، وتواجه أنظمة الطاقة قيودًا بيئية وتكاليف متزايدة، وتكافح الإمدادات الغذائية لتلبية الطلب المتزايد. تقف العلاقة الوثيقة بين الغذاء والماء والطاقة في خلفية أصعب المناطق المنكوبة في العالم. على سبيل المثال، اندلعت أعمال الشغب والثورات في ليبيا وسوريا بسبب الجفاف وارتفاع أسعار المواد الغذائية. ويتعين علينا أن نفكها من أجل إنشاء أنظمة أكثر تكاملا ومجتمع أكثر مرونة. ولكن من أين تبدأ؟

نظام معقد من المخاطر والمكافآت
لقد ألمح ريتشارد سمولي، الحائز على جائزة نوبل، من جامعة رايس، إلى مسار محتمل للعمل في محاضرة ألقاها في عام 2003، حيث أدرج "المشكلات العشر الكبرى التي تواجه البشرية في الخمسين عاماً المقبلة". وتم ترتيب القائمة تنازليا من حيث الأهمية: الطاقة، المياه، الغذاء، البيئة، الفقر، الإرهاب والحروب، الأمراض، التعليم، الديمقراطية، والاكتظاظ السكاني. وتصدرت مشاكل الطاقة والمياه والغذاء أعلى القائمة لأن حلها يسمح بالتعامل مع المشاكل المشار إليها في أسفل القائمة، واحدة تلو الأخرى. على سبيل المثال، فإن تطوير مجموعة واسعة من مصادر الطاقة النظيفة والموثوقة والمتاحة سيمكن من توفير إمدادات وفيرة من المياه النظيفة. إن وفرة المياه النظيفة والطاقة ستمكن من إنتاج الغذاء (من خلال إنتاج الأسمدة والوقود للجرارات). وما إلى ذلك وهلم جرا.
ومع ذلك، بقدر ما هي ملهمة، إلا أن قائمة سمالي تفتقد شيئين مهمين. أولا، هناك ترابط بين الطاقة والمياه والغذاء. وثانياً: حتى لو كانت كثرة إحداهما تسمح بكثرة الأخرى، فإن نقص أحدهما قد يؤدي إلى نقص الآخر.
ومع الطاقة غير المحدودة، سنكون قادرين على تلبية الطلب الكامل على المياه، كما سنكون قادرين على نزح مياه المحيطات، وحفر الآبار إلى أعماق كبيرة، ونقل المياه عبر القارات. ومع المياه غير المحدودة، يمكننا إنتاج كل الطاقة التي نحتاجها، كما يمكننا بناء العديد من محطات الطاقة الكهرومائية حسب الحاجة أو ري حقول واسعة من المحاصيل المنتجة للطاقة. وبطاقة ومياه غير محدودة يمكننا أن نجعل الصحراء تزدهر، وننشئ مزارع مغلقة (ليست تحت السماء) بقدرة إنتاجية عالية تنتج الغذاء على مدار العام.
وبطبيعة الحال، نحن لا نعيش في عالم بموارد غير محدودة. عالمنا مليء بالقيود. ويزداد احتمال أن تؤدي هذه القيود إلى سلسلة من الإخفاقات مع تزايد الطلب على الموارد مع النمو السكاني وزيادة متوسط ​​العمر المتوقع وزيادة الاستهلاك.
على سبيل المثال، انخفض مستوى المياه في بحيرة ميد بالقرب من لاس فيجاس، والتي يغذيها نهر كولورادو، مؤخرًا إلى مستوى غير مسبوق. وتسحب المدينة مياه الشرب من البحيرة مباشرة من خلال أنبوبين مغمورين في البحيرة، تماما مثل شفاطتين للشرب في كوب. إذا استمر منسوب المياه في الانخفاض، فقد ينخفض ​​إلى المستوى الموجود أسفل هذه الأنابيب. وفي هذه الحالة، فإن المجتمعات الزراعية الكبيرة الواقعة في اتجاه مجرى النهر قد تجد نفسها بدون إمدادات المياه، وسوف توفر توربينات الطاقة الكهرومائية الضخمة التي تم بناؤها داخل سد هوفر، على البحيرة، كميات أقل من الكهرباء أو حتى تتوقف عن العمل تماما. واقترحت مدينة لاس فيغاس مد خط أنابيب ثالث لسحب المياه من قاع البحيرة باستثمار يقارب مليار دولار. ولكن حتى هذا ربما لن يكون ذا فائدة كبيرة. قام علماء من معهد سكريبس لعلوم المحيطات في لا هويا بحساباتهم ووجدوا أنه إذا استمر المناخ في التغير كما هو متوقع وإذا لم تحد المدن والمزارع من ضخ المياه من كولورادو، فسوف تجف بحيرة ميد تمامًا بحلول عام 2021.
وفي أوروغواي، يواجه المسؤولون الحكوميون قرارات صعبة فيما يتعلق باستخدام المياه من خزانات البلاد. وفي عام 2008، انخفض منسوب المياه في نهر الأوروغواي، في الجزء الواقع خلف سد سالتو غراندي، إلى مستويات منخفضة للغاية. قدرة توليد الطاقة للسد قريبة من قدرة سد هوفر، ولكن ثلاثة فقط من توربيناته الـ 14 كانت تعمل، حيث فضل سكان المنطقة تخزين المياه لري الحقول أو للاستخدامات البلدية. كان على السكان الذين يعيشون على طول النهر والسياسيين الذين يقودونهم الاختيار بين الكهرباء أو الطعام أو مياه الشرب. والقيود في أحد هذه المجالات تستلزم قيودا في المجالات الأخرى. ورغم أن الوضع في الأوروغواي قد تحسن، ويبدو أن الخطر قد زال الآن، فإن وضعاً مماثلاً يهدد مناطق أخرى من العالم. وعلى نحو مماثل، حظرت بعض المجتمعات في ولايتي تكساس ونيو مكسيكو المنكوبتين بالجفاف مؤخرا استخدام المياه في عمليات التكسير الهيدروليكي تحت الأرض لاستخراج النفط والغاز، لتوفير مياه الري الزراعية.
حوالي 80% من المياه التي نستهلكها مخصصة للزراعة، مصدر غذائنا. ويستخدم ما يقرب من 13% من إنتاج الطاقة في العالم في ضخ المياه وتنقيتها ونقلها وتسخينها وتبريدها والتخلص منها. والأسمدة المنتجة من الغاز الطبيعي، والمبيدات الحشرية المنتجة من النفط، ووقود الديزل المستخدم في قيادة الجرارات والحصادات - كل هذا يزيد من كمية الطاقة اللازمة لإنتاج الغذاء. تحتاج مصانع تصنيع المواد الغذائية إلى كميات هائلة من الطاقة للتبريد، وإنتاج منتجات مغلفة بالبلاستيك، مصنوعة من مواد بتروكيماوية، لنقل الطعام من المتجر إلى المنزل وطهيه، مرة أخرى، هناك حاجة إلى المزيد من الطاقة. إنه نظام معقد وغير منظم من العوامل المترابطة. وأي اضطراب في أحد أجزاء هذا النظام الهش قد يؤدي إلى الإضرار برمته.

الحلول التقنية

سيكون من الحماقة بناء المزيد والمزيد من محطات توليد الكهرباء ومرافق ضخ المياه وتنقيتها على نفس التصميم القديم، أو زراعة المحاصيل الزراعية بنفس الأساليب القديمة، أو الاستمرار في التنقيب عن النفط والغاز دون الأخذ في الاعتبار أن هذه الأنشطة تؤثر على كل منهما. آخر. ولحسن الحظ، يمكننا الجمع بين هذه العناصر الثلاثة بطرق صديقة للبيئة.
الخطوة الأولى الواضحة هي تقليل النفايات. في الولايات المتحدة، يتم التخلص من 25% أو أكثر من جميع الأطعمة المستهلكة. وبما أن إنتاج الغذاء يتطلب مثل هذه الكميات الكبيرة من الطاقة والمياه، فإذا قمنا بتقليل كمية النفايات، يمكننا توفير العديد من الموارد في وقت واحد. للقيام بذلك، يجب علينا ببساطة تقديم أجزاء أصغر وتناول كميات أقل من اللحوم، الأمر الذي سيتطلب طاقة أكثر بأربعة أضعاف من الحبوب. يمكننا أيضًا نقل بقايا الطعام والنفايات الزراعية، مثل السماد، إلى أجهزة الهضم اللاهوائية، والتي تحول النفايات إلى غاز طبيعي. وتقوم البكتيريا الموجودة داخل هذه الكرات المعدنية المجوفة، والتي تشبه الفقاعات المتلألئة، بتفكيك المادة العضوية، وبالتالي إنتاج غاز الميثان. إذا طبقنا هذه التكنولوجيا على نطاق واسع، في المساكن، في محلات البقالة، ومركزيًا، في مواقع مثل المزارع الزراعية، فسنكون قادرين على توليد طاقة إضافية وتوليد مصادر دخل جديدة، وفي الوقت نفسه، تقليل الكميات. الطاقة والمياه اللازمة لمعالجة النفايات.
تعتبر مياه الصرف الصحي منتجًا ثانويًا آخر يمكننا تحويله إلى مورد. تستخدم مدينتا سان دييغو وسانتا كلارا في كاليفورنيا مياه الصرف الصحي المعالجة لأغراض الري. وهذه المياه نظيفة بما يكفي لاستخدامها كمياه للشرب، ويمكننا استخدامها لتسهيل إمدادات المياه البلدية إذا وافقت عليها سلطات كاليفورنيا فقط.

وقد خطط أنصار الزراعة الحضرية، بما في ذلك ديكسون ديسبوميا من جامعة كولومبيا، لإنشاء "مزارع عمودية" مصممة ليتم إنشاؤها داخل ناطحات السحاب المكسوة بالزجاج. ففي نيويورك على سبيل المثال، ينتج السكان حوالي أربعة مليارات لتر من مياه الصرف الصحي يوميا، وتستثمر المدينة مبالغ ضخمة في تنقية هذه المياه بحيث يمكن تصريفها في نهر هدسون للتخلص منها. وبدلا من ذلك، يمكن استخدام هذه المياه النقية لري المحاصيل الزراعية في المزارع العمودية، وبالتالي سيكون من الممكن إنتاج الغذاء، وفي الوقت نفسه، تقليل الطلب على المياه العذبة في هذه المزارع. وعادة ما يتم حرق المواد الصلبة المفصولة عن مياه الصرف الصحي السائلة، ولكن بدلا من ذلك يمكن إنتاج الكهرباء من الحرق وتزويدها للمباني الضخمة التي تأوي المزارع، مما يقلل من طلبها على الطاقة. وبما أن الغذاء الطازج سيتم زراعته بالقرب من المكان الذي يعيش ويعمل فيه مستهلكوه، فإن الحاجة إلى نقل الغذاء ستنخفض وبالتالي سيتم توفير الطاقة، وستنخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
تحاول الشركات الناشئة استخدام مياه الصرف الصحي وثاني أكسيد الكربون المنبعث من محطات الطاقة لزراعة الطحالب على الجانب. وتتغذى الطحالب على الغازات والمياه، ويمكن استخدامها كغذاء للحيوانات وكذلك لإنتاج الوقود الحيوي. وبهذه الطريقة يمكننا التعامل مع التحدي الرابع في قائمة سمولي، وهو جودة البيئة، وذلك عن طريق إزالة المواد الضارة من الماء وثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
يمكننا تسخير ثاني أكسيد الكربون لإنتاج الطاقة. لقد صمم زملائي في جامعة تكساس في أوستن نظامًا يتم فيه حقن ثاني أكسيد الكربون المنبعث من محطات الطاقة إلى خزانات المياه الجوفية المالحة. أما ثاني أكسيد الكربون المتبقي فيقع بعيدًا عن الغلاف الجوي، مما يدفع بغاز الميثان الساخن إلى السطح، والذي يمكن تسويقه كمصدر للطاقة. ويمكن أيضًا استخدام الحرارة في المنشآت الصناعية القريبة.
يمكننا حفظ العديد من الموارد في نفس الوقت أيضًا من خلال الحفظ الذكي. إن استخدام مفاتيح الإضاءة والمقابس الكهربائية ينطوي على استهلاك للمياه أعلى بعدة مرات من الاستهلاك المباشر، وذلك من خلال صنبور المغسلة أو رأس الدش، إذ يتطلب الأمر كميات هائلة من المياه لتبريد محطات توليد الطاقة، والتي تقع بعيداً عن العين وبعيدا عن العقل. كما أننا نستخدم طاقة أكبر للتدفئة وتنقية وضخ المياه مما نستخدمه للإضاءة. فإذا أطفأنا الضوء ولم نشغل أجهزتنا المنزلية سنوفر كميات كبيرة من الماء، وإذا أطفأنا صنابير المياه سنوفر كميات كبيرة من الطاقة.
ومن الجدير إعادة التفكير في طرق أكثر كفاءة لاستخدام الطاقة والمياه لزراعة الغذاء في أماكن لا تبدو مناسبة. بعض المناطق الصحراوية في جنوب غرب الولايات المتحدة غنية بالمياه الجوفية قليلة الملوحة في أعماق ضحلة. وتوفر الرياح والشمس في هذه المناطق طاقة وفيرة. ومع ذلك، يمكن أن تكون مصادر الطاقة هذه مشكلة لأنها ليست متاحة دائمًا: فالشمس لا تشرق في الليل وتهب الرياح بشكل متقطع. لكن فيما يتعلق بتحلية المياه، فلا توجد مشكلة لأنه يمكن تخزين المياه المحلاة لاستخدامها لاحقًا. وفي حين أن تحلية مياه البحر هي عملية كثيفة الاستخدام للطاقة، فإن المياه الجوفية المالحة في هذه المناطق أقل ملوحة بكثير من مياه البحر. يُظهر بحثنا في جامعة تكساس في أوستن أن طاقة الرياح المتقطعة لها قيمة اقتصادية أكبر عند استخدامها لاستخراج المياه العذبة من المياه الجوفية قليلة الملوحة مقارنة بما لها عند استخدامها لتوليد الكهرباء. ويمكن بالطبع استخدام هذه المياه الحميدة لري المحاصيل الزراعية. وفي هذه الحالة، فإن العلاقة بين الموارد تعمل لصالحنا.
يمكن أن تساعدنا عقلية مماثلة في تحسين عملية التكسير الهيدروليكي لإنتاج النفط والغاز. ومن الآثار الجانبية غير المرغوب فيها لهذه العملية اشتعال الغازات العادمة، خاصة غاز الميثان، التي تنبعث من البئر وتحترق في الهواء. هذا التوهج شديد للغاية بحيث يمكن رؤيته من الفضاء ليلاً. وتنتج آبار الحفر أيضًا كميات كبيرة من المياه القذرة، حيث يتم ضخ ملايين اللترات من المياه العذبة إلى الآبار من أجل التكسير الهيدروليكي، وهي مليئة بالأملاح والمواد الكيميائية. وفي تطبيق ذكي لهذه العملية، يمكن استخدام الميثان لتشغيل أنظمة التقطير أو غيرها من الآلات التي تعمل بالطاقة الحرارية لتنقية المياه لإعادة استخدامها في الموقع، وبالتالي الحفاظ على المياه العذبة، مع تجنب إهدار الطاقة وحرق انبعاثات غاز النفايات.
من الممكن أيضًا تحسين أنظمة إمدادات المياه للمنازل والشركات. يتم تضمين أجهزة الاستشعار في شبكات الكهرباء الذكية لتحسين إمدادات الكهرباء. لكن أنظمة المياه أقل ذكاءً بكثير. غالبًا ما تُظهر العدادات القديمة، منذ بداية القرن العشرين، والتي لا تزال قيد الاستخدام (في الولايات المتحدة الأمريكية)، بيانات استهلاك غير دقيقة. وبحسب الخبراء، فإن الأنابيب القديمة تتسبب في تسرب ما بين 20% إلى 10% من المياه المارة عبرها. إن وضع أجهزة استشعار البيانات اللاسلكية على طول نظام إمدادات المياه سيسمح للسلطات المعنية بتتبع التسربات والحد منها - وبالتالي تقليل خسائر الإيرادات. كما سيساعد نظام إمدادات المياه الذكي المستهلكين على إدارة استهلاكهم للمياه بحكمة.
وبالمثل، يمكننا أيضًا تحسين صناعة المواد الغذائية. من أسباب الهدر الهائل للطعام، الذي يتم رميه في سلة المهملات، هو تاريخ انتهاء الصلاحية المطبوع عليها. ويعتمد أصحاب محلات البقالة وأصحاب المطاعم والمستهلكون من القطاع الخاص على هذه التواريخ، والتي توفر فقط تقديرًا تقريبيًا لنضارة الطعام. لا يتم عرض الأغذية التي انتهت صلاحيتها للبيع ولا يتم استهلاكها، حتى ولو كانت صالحة للاستهلاك بعد حفظها في درجة حرارة مناسبة وفي ظروف تخزين مناسبة. يمكن أن توفر أجهزة الاستشعار طريقة أكثر ذكاءً لتقييم مدى نضارة الطعام. على سبيل المثال، يمكن وضع علامة على عبوات المنتجات الغذائية بحبر خاص يتغير لونه عند تعرض الطعام لدرجة حرارة غير مناسبة أو عند نمو البكتيريا غير المرغوب فيها، وبالتالي التحذير من الأطعمة الفاسدة. ومن الممكن أيضًا تركيب أجهزة استشعار على طول سلسلة التوريد لقياس الغازات المنبعثة بكميات صغيرة جدًا من الفواكه والخضروات المتعفنة. يمكن أن تساعد هذه المستشعرات أيضًا في التحكم في التبريد وبالتالي تقليل الخسائر.

نهج جديد لتصميم السياسات

على الرغم من أن العديد من الحلول التقنية يمكن أن تحسن العلاقة المتبادلة بين الطاقة والمياه والغذاء، إلا أنها لا يتم تنفيذها في كثير من الأحيان لأن العلاقة بين الموارد لا تحظى بالاهتمام الذي تستحقه في الولايات المتحدة (وفي الخارج)، لا على المستوى المفاهيمي ولا على المستوى السياسي. . غالبًا ما يعمل صانعو السياسات وأصحاب الأعمال والمهندسون على حل بعض المشكلات المحددة دون الاهتمام بمجمل العوامل.
ولسوء الحظ، فإن الوضع يزداد سوءا بسبب قصر النظر على مستوى السياسات، وتجاهل الصورة الكبيرة، وقرارات التمويل التي تتخذها السلطات المختلفة، كل على حدة. ويفترض مخططو الطاقة أنهم سيحصلون على كل المياه التي سيحتاجون إليها. يفترض مصممو شبكات المياه أن كل الطاقة اللازمة ستكون متاحة. ويأخذ المخططون في قطاع الأغذية في الاعتبار مخاطر الجفاف، لكن حلهم للمشكلة هو زيادة الضخ وتعميق الآبار بحثا عن المياه. ولكن الابتكار الأكثر أهمية الذي نحتاج إليه هو التفكير الشامل في جميع الموارد المتاحة لنا.
ومثل هذا التفكير سوف يسمح لنا بوضع سياسة أكثر حكمة. على سبيل المثال، الاستثمار في البحوث المتعلقة بتكنولوجيات الطاقة الموفرة للمياه، وتقنيات المياه الموفرة للطاقة، وتقنيات إنتاج وتخزين ومراقبة الأغذية التي من شأنها منع الهدر والخسائر وتقليل الطلب على الطاقة والمياه. وإذا وضعنا معايير كفاءة مشتركة بين القطاعات، فيمكننا أن نضرب عصفورين بحجر واحد. يمكن أيضًا استخدام لوائح البناء كأداة قوية لتقليل النفايات وتحسين الكفاءة. وستتم الموافقة على مواقع الطاقة الجديدة بناءً على تقييم تأثيرها على استهلاك المياه، والعكس صحيح. وسوف يتمكن صناع السياسات من توجيه الأموال لتوجيه الاستثمارات الرأسمالية أو منح إعفاءات ضريبية للمؤسسات والمنظمات التي تنفذ مثل هذه الحلول التقنية.
إن البيان المشترك لـ 300 ممثل من 33 دولة (بما في ذلك إسرائيل - المحررون) في مؤتمر Nexus 2014 حول المياه والغذاء والمناخ والطاقة، الذي عقد في تشابل هيل بولاية نورث كارولينا، هو فأل خير لأشياء قادمة. وينص البيان، الذي تمت صياغته ليس فقط من قبل الممثلين السياسيين، ولكن أيضًا من قبل ممثلي البنك الدولي ومجلس الأعمال العالمي للتنمية المستدامة (WBCSD) الذين كانوا حاضرين في المؤتمر، على أن "العالم نظام معقد واحد" وأن "يجب البحث عن الحلول والتدخلات السياسية التي من شأنها أن تفيد النظام ككل."

وكما قال سمولي، الطاقة يمكن أن تكون القوة الدافعة. علينا أن نفكر في كيفية الاستفادة من مجال الطاقة لمواجهة تحديات متعددة في نفس الوقت. على سبيل المثال، فإن السياسة التي يكون هدفها الوحيد هو خفض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، قد تجبرنا على اختيار أنظمة تنبعث منها كميات قليلة من الكربون ولكنها تستهلك كميات كبيرة من المياه، مثل محطات الطاقة النووية أو محطات الطاقة التي تعمل بالفحم. تقنيات احتجاز الكربون.
تلعب المسؤولية الشخصية أيضًا دورًا في هذا السياق. إن الطلب على السلطة من الخضروات الطازجة في فصل الشتاء، والتي تصل إلى طبقنا من مسافة آلاف الكيلومترات، يخلق نظامًا واسع النطاق، متعطشًا للطاقة، لتوزيع الطعام. وبشكل عام، فإن اختياراتنا الشخصية، المدفوعة بالرغبة في تحقيق المزيد من كل شيء، تستنزف مواردنا وتهدد باستنزافها. إن الاعتماد المتبادل بين الطاقة والمياه والغذاء هو المشكلة الأكثر إثارة للقلق التي يعاني منها كوكبنا. وكما قال الراحل جورج ميتشل، أبو التكسير الهيدروليكي الحديث والمتابع الشغوف لفكرة الاستدامة: "إذا لم نتمكن من حل مشكلة سبعة مليارات شخص، فكيف يمكننا حلها لتسعة مليارات شخص؟ ؟"

عن المؤلف

مايكل إي. ويبر هو نائب مدير معهد الطاقة بجامعة تكساس في أوستن. كتاب جديد كتبه حول هذا الموضوع، "العطش للسلطة"، والذي يدرس استخدام الطاقة والمياه في العالم الحديث، على وشك أن ينشر قريبا من قبل مطبعة جامعة ييل. اتبعه على تويترMichaelEWebber.

باختصار

في العالم، تجري محاولات لتحسين إمدادات الطاقة والمياه والغذاء، كل مورد على حدة، ولكن الإجابة على التحديات التي ينطوي عليها الأمر لن تجدها إلا في نهج واحد متكامل. وهذا النهج من شأنه أيضاً أن يعود بالنفع على البيئة، ويعزز جهود مكافحة الفقر والمرض، ويفيد سكان العالم المتزايد عددهم.

الحلول المتكاملة ستكون قادرة على توفير الطاقة والمياه والغذاء. على سبيل المثال، الحد من هدر الطعام، واستخدام مياه الصرف الصحي النقية في المزارع الحضرية، وزراعة الطحالب باستخدام مياه الصرف الصحي وثاني أكسيد الكربون المنبعث من محطات الطاقة، وتحلية المياه قليلة الملوحة في الصحراء باستخدام توربينات الرياح وشبكة ذكية لإمدادات المياه.
تعتبر الطاقة والمياه والغذاء من القضايا التي تتطلب التعاون بين المخططين وصانعي السياسات. وبدلاً من العمل بشكل منفصل، ينبغي لهم أن يعملوا معاً على صياغة السياسات والحلول المتكاملة للبنية الأساسية.
المزيد عن هذا الموضوع
قوة التحرير: ماذا تحتاج المرأة؟ طاقة أفضل. شيريل ر. كيرشنباوم ومايكل إي ويبر في سليت. تم النشر على الإنترنت في 4 تشرين الثاني (نوفمبر) 2013.
المحيط تحت أقدامنا. مايكل إي ويبر في الهندسة الميكانيكية، صفحة 16؛ يناير 2014.
فيديو عن تربية الأحياء المائية الموفرة للموارد:
ScientificAmerican.com/feb2015/webber

تم نشر المقال بإذن من مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل