بخشی از مقاله
چکیده
امروزه تأمین انرژی از یک سو و جلوگیری ازآلودگیهای زیستمحیطی و گرم شدن کره زمین از سوی دیگر، همواره یکی از چالشهای پیش روی سیاستگذاران کشورها است. در کشور ایران یکی از چالشهای بزرگ، مبارزه با معضلات زیست محیطی و تامین انرژی پاک است. از معضلات زیست محیطی مهم کشور، مسئله بیابانزایی و پدیده ریزگردها، به خصوص در استانهای خوزستان و استانهای همجوار آن است.
از طرف دیگر محدودیت منابع سوخت فسیلی و آلودگی ناشی از آنها نیز گریبانگیر کشور است. در این مقاله پتانسیل تبدیل تهدید بیابانزایی و پدیده ریزگردها به فرصت تولید انرژی برق خورشیدی هم زمان با کنترل این پدیده در شهرستانهای استان خوزستان مورد بررسی قرار گرفته است. پتانسیل تولید برق خورشیدی در اراضی بیابانی و شنزارها، به تفکیک شهرستانهای استان محاسبه گردید.
نتایج نشان میدهند که با استفاده از بیابانها و مناطق تحت فرسایش بادی در استان خوزستان، علاوه بر نیل به هدف کنترل پدیده گرد و غبار، امکان تامین برق حتی بیش از مصرف کل کشور وجود دارد. در کل پیشنهاد می گردد که کانونهای بحرانی ایجاد گرد و غبار، در اولویت ایجاد مزارع خورشیدی قرار گیرند تا در کنار تولید برق، هدف کنترل پدیده ریزگردها نیز محقق گردد.
.1 مقدمه
در جغرافیای کره زمین، به مناطق دارای اقلیمهای فراخشک و خشک، که به خاطر بارندگی سالیانه کم، دارای پوشش گیاهی کمی هستند، بیابان گفته میشود. گسترش بیابان و بیابانزایی در مناطق خشک و نیمه خشک تا نیمه مرطوب، موضوعی است که توجه متفکران جهان را به خود جلب کرده و کنترل و کاهش عوامل بیابانزایی از موضوعات مهم جهانی شده است
گرد و غبار یکی از مولفههای مهم مناطق بیابانی است که بیشترین خسارت اکولوژیکی، اقتصادی و زیستی را به مناطق مسکونی، تاسیسات زیربنایی صنعتی، اراضی کشاورزی و منابع زیستی وارد میکند. کشور ایران در حدود 32/6 میلیون هکتار سطح بیابانی دارد که با تغییر اقلیم، کاهش بارندگی، تشدید فعالیتهای انسانی و عوامل دیگر، بسیاری از مناطق گرم و خشک کشور در معرض بیابانزایی هستند.
طبق برآورد صورت گرفته توسط سازمان جنگلها، مراتع و آبخیزداری ایران به طور متوسط سالانه یک درصد از اراضی حاشیه بیابان ها به سمت بیابانی شدن پیش میروند. از این نظر استان خوزستان جزء آسیبپذیرترین استان های کشور محسوب می شود به طوری که از مجموع 6/4 میلیون هکتار مساحت کل استان، حدود 1/2 میلیون هکتار در قلمرو آب و هوای با ویژگی بیابانی است و سایر مناطق استان نیز تحت تاثیر پدیده بیابانزایی قرار دارند
در سال های اخیر، موضوع ریزگردها - گرد و غبار - به یک بحران زیستمحیطی در استان خوزستان تبدیل شده است. کانون اصلی تولید گرد و غبار، از داخل استان است اما گرد و غباری که از کشورهای همسایه از جمله عراق وارد خاک ایران میشود شرایط را تشدید کردهاند. کانون فرسایش بحرانی، بیشتر در شهرهای جنوبی استان یعنی ماهشهر، امیدیه، هندیجان، اهواز و دشت آزادگان واقع شدهاند. خوزستان قطب اقتصادی کشور محسوب شده و جایگاهی بیبدیل در این زمینه دارد. وجود صنایع عظیم نفت و گاز، پتروشیمی و سدهای عظیمی همچون کرخه و رودهای کرخه، کارون، زهره و جراحی از ویژگی های خوزستان است که بخش عمدهای از این منابع عظیم و مهم در عرصه های بیابانی و شنزارهای فعال قرار دارند.
همچنین بسیاری از شهرها و روستاهای استان، اراضی زراعی، جادهها و خطوط راه آهن در معرض خطرات بیابانزایی و ریزگردها قرار دارند و در صورت عدم مبارزه با آن خسارات مالی و زیست محیطی زیادی به منابع اقتصادی استان وارد خواهند کرد. در سالهای اخیر، شدت گرد و خاک ایجاد شده در برخی مناطق و شهرهای استان به چندین برابر حد مجاز رسیده است. جهت جلوگیری از پیامدهای مضر بیابان و بیابانزایی، بایستی مقوله بیابانزدایی و مقابله با پدیده ریزگردها به طور جدی در کشور و به خصوص در استان خوزستان مورد توجه قرار گیرد.
از سوی دیگر بیابان با همه خشونت ظاهری و برخلاف تصور عامه، اگر چه تولیدات گیاهی اندکی دارد ولی پتانسیلهای تولیدی دیگری در خود نهفته دارد که اگر به درستی شناخته شده و مورد بهره برداری قرار گیرد، در جهت مهار بیابانزایی نیز گام های مفیدی برداشته خواهد شد. یکی از این پتانسیلها، بهدست آوردن انرژیهای جایگزین و پاک جهت تامین و بهبود زندگی مردم و کنترل بیابانزایی است.
امروزه تأمین انرژی، از اساسیترین پیش نیازهای توسعه اقتصادی و اجتماعی کشورها به شمار میرود ولی مصرف روز افزون سوختهای فسیلی سبب افزایش مشکلات زیست محیطی، گرمتر شدن کرهی زمین و همچنین کاهش ذخایر انرژی تجدیدناپذیر شده است
گرم شدن زمین که دلیل اصلی آن گازهای گلخانهای ناشی از فعالیتهای انسانی است موجب تغییر اقلیم، از بین رفتن اکوسیستمهای جنگلی و حاصلخیز و گسترش بیابانها شده است. در واقع روبهرو شدن با افزایش تقاضای سریع انرژی و اثرات زیستمحیطی محلی، ناحیهای و جهانی ناشی از تولید و مصرف آن، دو مشکل عمده جهان امروز میباشد
بنابراین بسیاری از کشورها برای جوابگویی به رشد روزافزون تقاضای انرژی و تحقق اهداف توسعه پایدار، توجه زیادی به استفاده از منابع انرژی جایگزین، به ویژه انرژیهای تجدیدپذیر، معطوف نمودهاند تا با توسعه فناوری انرژیهای تجدیدپذیر، تنوع و امنیت انرژی خود را گسترش داده و اثرات زیست محیطی ناشی از مصرف انرژی را کاهش دهند.
هدف از این مقاله بررسی پتانسیل تبدیل تهدیدات و مضرات بیابانها و پدیده گرد و غبار در استان خوزستان، به فرصت تولید انرژی تجدیدپذیر و همچنین کنترل بیابانزایی و پدیده گرد و غبار است. در این مقاله پتانسیل استفاده از انرژی خورشیدی جهت اهداف تولید برق با استفاده از مزارع خورشیدی و ضمنا مقابله با پدیده گرد و غبار و بیابانزایی در خوزستان بررسی میگردد.
.2 مواد و روش ها
سیمای بیابانی استان خوزستان
استان خوزستان در منطقه گرم و خشک و نیمه خشک قرار دارد. در حدود 19 درصد مساحت استان در قلمرو بیابانی قرار میگیرد و باقیمانده مساحت آن نیز کم و بیش تحت تاثیر پدیده بیابانزایی قرار دارد. در سال های اخیر به دلیل کاهش بارندگی و تغییرات اقلیم، سدسازی و عوامل انسانی و طبیعی دیگر شدت بیابانزایی در استان افزایش یافته است. مناطق جنوبی استان به دلیل اقلیم خشک و گرمای زیاد بیشتر شاهد پدیده بیابانزایی بوده و کانون های اصلی گرد و غبار استان نیز در همین ناحیه قرار گرفتهاند. همچنین همجواری استان با کشورهای عراق، عربستان و کویت و نفوذ ریزگردها از این کشورها شدت پدیده گرد و غبار را در استان افزایش میدهد. نقشه شدت بیابانزایی استان خوزستان در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل .1 شدت بیابان زایی استان خوزستان
انرژی خورشیدی و محاسبه مقدار تابش در دسترس در مناطق بیابانی استان
دادههای اندازهگیری شده طولانی مدت و قابل اطمینان تابش آفتاب، تنها برای مناطقی که ایستگاه اندازهگیری در آن نصب شده است، وجود دارند. در مناطقی که دادهها وجود ندارند تابش آفتاب با روشهای درونیابی مناسب از دادههای ایستگاهها با شرایط آب و هوایی مشابه به دست میآیند. دادههای تابش آفتاب از سازمان هواشناسی و سازمان انرژیهای نو ایران برای 17 نقطه تهیه گردید.
میانگین تابش روزانه آفتاب بر اساس کیلوواتساعت بر مترمربع بر روز محاسبه گردید. میانگینهای محاسبه شده برای هر ایستگاه و نقطه با توجه به مختصات جغرافیایی آن بر روی نقشه رسم گردید.
