مصرف درست انرژی یک موضوع مهم است که فکر پژوهشگران همه حوزه‌ها را به خود مشغول می‌کند. ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر در سیستم‌های انرژی یکپارچه دانشگاهی می‌تواند یک مسیر امیدوارکننده برای کربن‌زدایی باشد. با وجود این، اجرای بسیاری از راهکارها به دلیل هزینه بالا محدود می‌شود.

در این گزارش به بررسی راهکارهایی می‌پردازیم که برخی از پردیس‌های دانشگاهی جهان برای بهبود مصرف انرژی در پیش گرفته‌اند.

دانشگاه براون

به نقل از وب‌سایت رسمی «دانشگاه براون»(Brown University)، در راستای حرکت دانشگاه براون به سوی تحقق تعهد دستیابی به آلایندگی صفر گازهای گلخانه‌ای تا سال ۲۰۴۰، این دانشگاه تلاش کرده است تا با ایجاد یک سامانه جدید و پایدار انرژی حرارتی در پردیس «کالج هیل»(College Hill)، گامی اساسی در مسیر کربن‌زدایی و تاب‌آوری انرژی بردارد.

دانشگاه براون با اجرای یک طرح جدید و چندمرحله‌ای برای نوسازی سیستم‌های تولید و توزیع گرما در پردیس دانشگاه، روند جاری گذار از سوخت‌های فسیلی را پیش خواهد برد. این طرح که گام بعدی در مجموعه اقدامات بلندمدت این دانشگاه برای تحقق تعهد «انتشار خالص صفر» به شمار می‌رود، پس از آن به مرحله اجرا رفت که در ماه مه یک نهاد مستقل رسماً تأیید کرد دانشگاه بروان به هدف اولیه خود مبنی بر کاهش ۷۵ درصدی انتشار گازهای گلخانه‌ای (نسبت به سطح سال‌های ۲۰۱۸-۲۰۱۷) تا سال ۲۰۲۵ دست یافته است.

فاز نخست این طرح جدید یعنی «برنامه انرژی حرارتی پایدار» با تکیه بر پیشرفت‌های دانشگاه براون تا به امروز، میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای در پردیس دانشگاه را هشت تا ۱۰ درصد دیگر کاهش خواهد داد و هم‌زمان، زمینه را برای برقی‌سازی در آینده و پیشرفت به سوی هدف انتشار خالص صفر تا سال ۲۰۴۰ فراهم خواهد کرد.

دو راهکار مهم این طرح به شرح زیر هستند.

۱. یک مرکز جدید و متمرکز انرژی حرارتی. بارزترین بخش از تلاش‌ها برای ایجاد یک شبکه انرژی با بازدهی بالا، طرح احداث یک مرکز متمرکز انرژی حرارتی است که در فضای ساختمان «پیج-رابینسون هال»(Page-Robinson Hall) جای خواهد گرفت. این مرکز به عنوان هسته اصلی تولید انرژی و کانون کنترل خودکار برای کل شبکه حرارتی عمل خواهد کرد. مشروط بر اخذ مجوزها و تکمیل مراحل طراحی پیش‌بینی می‌شود که عملیات اجرایی در محل پروژه شامل مسیرکشی تأسیسات و کارهای سازه‌ای، در سال ۲۰۲۸ آغاز شود.

۲. حرکت به سوی کربن‌زدایی. شاخص‌ترین اقدامات برنامه انرژی حرارتی پایدار، پروژه برجسته انرژی خورشیدی «درای بریج»(Dry Bridge) است که یکی از بزرگ‌ترین طرح‌های فتوولتائیک خورشیدی در ایالت رودآیلند به شمار می‌رود و انرژی کافی را برای تأمین دوسوم برق مصرفی پردیس دانشگاه براون – تنها خریدار و مصرف‌کننده نهایی این پروژه – تولید می‌کند.

دانشگاه براون از طریق اقدامات دیگری نیز به مقابله راهبردی و تهاجمی با تغییرات اقلیمی ادامه داده است که به شرح زیر هستند.

۱. استفاده از مصالح ساختمانی

۲. نظافت پایدارتر

۳. کاهش مصرف گوشت در غذاخوری‌های دانشگاه

۴.  برقی کردن وسایل نقلیه و تجهیزات محوطه دانشگاه

۵. پیشبرد راهبردهایی برای مهندسی مجدد دانشگاه به منظور حذف کامل سوخت‌های فسیلی

دانشگاه آستون

به نقل از وب‌سایت رسمی «دانشگاه آستون»(Aston University)، عملیات اجرایی «مرکز انرژی با کربن خنثی» دانشگاه آستون در آوریل ۲۰۲۶ آغاز شد که هدف آن دگرگون‌سازی شیوه تولید و مصرف انرژی در سراسر این دانشگاه است. این اولین پروژه در برنامه «اقدام اقلیمی و مدیریت کربن» دانشگاه برای سال‌های ۲۰۳۰-۲۰۲۵ است که برای نوسازی زیرساخت‌های دانشگاه، تقویت تاب‌آوری انرژی و تسریع حرکت دانشگاه به سوی انتشار صفر خالص انرژی انجام می‌شود.

دانشگاه آستون در نظر دارد میزان انتشار کربن در دامنه‌های ۱ و ۲ (به ‌ترتیب شامل انتشار ناشی از سوزاندن مستقیم سوخت‌هایی مانند گاز در سیستم‌های گرمایشی و انتشار غیرمستقیم مانند خرید برق توسط دانشگاه) را نسبت به سطح پایه سال‌های ۲۰۰۶-۲۰۰۵، بیش از ۹۰ درصد کاهش دهد. این دانشگاه در «برنامه اقدام اقلیمی ۲۰۳۰» خود متعهد شده است که تا سال ۲۰۳۰ در زمینه انتشار گازهای دامنه‌های ۱ و ۲ به وضعیت صفر خالص دست یابد. مرکز انرژی با کربن خنثی قصد دارد این هدف را تا سال ۲۰۲۸ یعنی دو سال زودتر از موعد مقرر اولیه محقق کند.

مرکز انرژی با کربن خنثی و پروژه‌های عایق‌بندی ساختمان، ارکان برنامه تاب‌آوری انرژی دانشگاه آستون را تشکیل می‌دهند. این اقدام یک گام مهم در جهت ایجاد یک پردیس دانشگاهی کم‌کربن و آماده برای آینده به شمار می‌رود و بر تعهد دانشگاه آستون به پیشگامی در حوزه محیط ‌زیست و نوآوری پایدار تأکید می‌ورزد.

این برنامه براساس موفقیت طرح‌های پیشین بنا شده است که دانشگاه آستون از طریق آنها طیف گسترده‌ای از پروژه‌های بهره‌وری را ارائه داد و در حال حاضر به کاهش تقاضای انرژی و انتشار کربن در سراسر سایت کمک می‌کنند.

اقدامات این پروژه‌ها به شرح زیر هستند:

۱. نصب پنل‌های خورشیدی

۲. ارتقاء روشنایی LED

۳. بهبود سیستم مدیریت ساختمان

۴. گسترش شبکه گرمایش منطقه‌ای به ساختمان کنفرانس آستون و مدرسه بازرگانی آستون

دانشگاه کمبریج

به نقل از وب‌سایت رسمی «دانشگاه کمبریج»(University of Cambridge)، دانشگاه کمبریج در راستای تعهدات خود برای کاهش مجموع انتشار کربن و به‌ویژه تعهد به رساندن میزان انتشار کربن ناشی از مصرف انرژی در تأسیسات و ساختمان‌های عملیاتی خود به صفر مطلق تا سال ۲۰۴۸، در حال تغییر شیوه مصرف انرژی در ساختمان‌هایش است.

این دانشگاه در چند سال گذشته روی بهینه‌سازی ساختمان‌های خود با هدف کاهش کربن سرمایه‌گذاری کرده‌ است. این اقدامات بر کاهش مصرف انرژی و جایگزینی سیستم‌های مبتنی بر سوخت فسیلی با فناوری‌های پاک‌تر و کارآمدتر متمرکز هستند.

دو مورد از اقدامات مهم دانشگاه کمبریج به شرح زیر هستند.

۱. توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر با بهره‌گیری از نیروی خورشیدی. پنل‌های فتوولتائیک که با نام پنل‌های خورشیدی نیز شناخته می‌شوند، اکنون روی سقف چندین ساختمان دانشگاه نصب شده‌اند تا برق پاک تولید کنند. در سال ۲۰۲۲، این پنل‌ها روی ساختمان «انتوپیا»(Entopia) نصب شدند و اکنون سالانه بیش از ۱۰ هزار کیلووات‌ساعت برق تولید می‌کنند که حدود ۷٫۵ درصد از کل نیاز انرژی این ساختمان را تأمین می‌نماید.

۲. پروژه بمب حرارتی. جایگزینی سیستم‌های گرمایشی گازسوز مبتنی بر سوخت فسیلی با پمپ‌های حرارتی برقی کارآمد، به‌ویژه هنگامی که با ارتقای سازه ساختمان (بهبود ساختار فیزیکی بنا برای کاهش نیاز به گرما) همراه باشد، به کاهش چشمگیر آلاینده‌های ناشی از ساختمان می‌انجامد.

دانشگاه ام‌آی‌تی

به نقل از وب‌سایت رسمی دانشگاه «ام‌آی‌تی»(MIT)، دانشگاه ام‌آی‌تی با بهره‌گیری از تخصص گسترده خود در زمینه‌های پژوهش، آموزش و اقدامات اجرایی مرتبط با انرژی، در حال ایجاد یک پردیس پایدارتر با بهره‌وری انرژی بالاتر و عملکرد ممتاز است تا بدین‌ ترتیب بتواند سنت دیرینه‌ بهره‌وری انرژی را تداوم ببخشد و ارتقاء بدهد.

دانشگاه ام‌آی‌تی متعهد شده است که انتشار مستقیم گازهای گلخانه‌ای را تا سال ۲۰۵۰ به طور کامل حذف کند. دانشگاه ام‌آی‌تی از تخصص متنوع خود برای اجرای راهبردهایی جهت حذف انتشار گازهای گلخانه‌ای در دانشگاه و دستیابی به اهداف و مقاصد علمی اقدامات اقلیمی استفاده می‌کند. دانشگاه MIT از دانشگاه خود به عنوان بستری برای آزمایش راه‌حل‌های نوآورانه‌ای استفاده می‌کند که هم کاهش انتشار و هم تاب‌آوری را در سطح محلی و جهانی امکان‌پذیر می‌سازد.

برخی از پروژه‌های کنونی دانشگاه ام‌آی‌تی به شرح زیر هستند:

۱. انرژی تجدیدپذیر در پردیس دانشگاهی. تأسیسات خورشیدی یک جنبه‌ مهم از رویکرد دانشگاه ام‌آی‌تی برای حذف همه آلاینده‌های مستقیم پردیس دانشگاه تا سال ۲۰۵۰ به شمار می‌روند. فرآیند پیشبرد طرح نصب پنل‌های خورشیدی روی ‌بام‌های محوطه دانشگاه، بسیار پیچیده‌تر از نصب آنها روی یک خانه معمولی است. این کار با ارزیابی دقیقی از پتانسیل کاهش ردپای گازهای گلخانه‌ای دانشگاه آغاز شد.

۲. فناوری ساخت مبتنی بر هوش مصنوعی. تأمین گرمایش و سرمایش می‌تواند برای پردیس‌های دانشگاهی مانند پردیس‌های دانشگاهی ام‌آی‌تی به چالشی در حوزه انرژی بدل شود، زیرا سیستم‌های کنونی مدیریت ساختمان قادر نیستند واکنش سریعی را به عواملی نظیر نوسانات میزان حضور افراد در فضا یا عوامل بیرونی مانند پیش‌بینی وضعیت آب‌وهوا یا شدت کربن شبکه برق نشان دهند. پژوهشگران ام آی‌تی با بهره‌گیری از هوش مصنوعی، چارچوبی را برای درک و پیش‌بینی نقاط بهینه تنظیم دما (دمایی که ترموستات برای حفظ آن تنظیم شده است) در سطح تک‌تک اتاق‌ها و با در نظر گرفتن مجموعه‌ای از عوامل گوناگون تدوین کرده‌اند. این اقدام به سیستم‌های موجود امکان می‌دهد تا بدون نیاز به دخالت دستی، عملیات گرمایش و سرمایش را با کارآیی بسیار بالاتری انجام دهند.

۳. کربن‌زدایی از فعالیت‌های پردیس‌های دانشگاهی. دانشگاه ام‌آی‌تی با رونمایی از طرح «Fast Forward» متعهد شد که تا سال ۲۰۵۰ فعالیت‌های پردیس دانشگاه را کربن‌زدایی کند. این اقدام همه بخش‌های دانشگاه را از مصرف انرژی ساختمان‌ها گرفته تا تدارکات و مدیریت پسماند در بر می‌گیرد. در سطح عملیاتی، این طرح مستلزم تعیین مجموعه‌ای از اهداف کمّی برای اثرات اقلیمی در حوزه‌های غذا، آب و پسماند است تا مبنایی برای تدوین نقشه راه کربن‌زدایی پردیس فراهم آورد.

۴. جایگزینی خودروهای فرسوده با خودروهای الکتریکی. دانشگاه ام‌آی‌تی با جدیت در تلاش است تا ناوگان کنونی وسایل نقلیه خود را با مدل‌های جایگزین برقی – به محض عرضه آنها در بازار – تعویض کند. اداره تأسیسات که بزرگ‌ترین ناوگان را در پردیس دانشگاه در اختیار دارد، با جایگزینی چندین خودروی سبک جدید به جای خودروهای فرسوده دارای موتور احتراق داخلی، در این مسیر پیشگام بوده است. همچنین، دستورالعمل‌هایی برای خرید تدوین شده است تا این فرآیند گذار برای بخش‌ها، آزمایشگاه‌ها، مراکز و مؤسسات در سراسر دانشگاه که دارای ناوگان خودرو هستند، هموارتر و آسان‌تر انجام شود.

دانشگاه هاروارد

به نقل از وب‌سایت رسمی «دانشگاه هاروارد»(Harvard University)، دانشگاه هاروارد به کربن‌زدایی از پردیس خود و حمایت از گذار به منابع انرژی پاک متعهد شده است. دو پروژه بزرگ جدید برق تجدیدپذیر که توسط «کنسرسیوم راهکارهای اقلیمی»(Consortium for Climate Solutions) اجرا می‌شوند، در کنار تداوم تأمین برق تجدیدپذیر در منطقه نیوانگلند، امکان تأمین معادل ۱۰۰ درصد برق مورد نیاز هاروارد را از منابع تجدیدپذیر فراهم می‌آورند.

برخی از اقدامات دانشگاه هاروارد برای بهره‌گیری از انرژی تجدیدپذیر به شرح زیر هستند:

۱. انرژی تجدیدپذیر در محل. تولید انرژی تجدیدپذیر در محل، گامی کلیدی برای کربن‌زدایی از دانشگاه هاروارد است. این دانشگاه پنل‌های خورشیدی را در نزدیک به ۴۰ مکان در سراسر دانشگاه نصب کرده است. همچنین، سیستم‌های زمین‌گرمایی حلقه‌باز و حلقه‌بسته‌ را که از چاه‌های زمین‌گرمایی و پمپ‌های حرارتی منبع آب برای گرمایش و سرمایش ساختمان‌ها استفاده می‌کنند، راه‌اندازی کرده است.

۲. تدوین نقشه راه بدون سوخت فسیلی. دانشگاه هاروارد بر ارزیابی همه فناوری‌ها برای ترسیم مسیری به سوی هدف به صفر رساندن سوخت فسیلی تا سال ۲۰۵۰ متمرکز است. این دانشگاه در هر جایی که می‌تواند، اقدام می‌کند و در حال بررسی همه فناوری‌هایی است که به آن امکان می‌دهند تا زیرساخت‌های خود را کربن‌زدایی کند.

راهبردهای ممکنی که دانشگاه هاروارد در حال بررسی آنهاست، به شرح زیر هستند:

۱. پمپ‌های حرارتی منبع ‌زمینی

۲. چیلرهای بازیافت حرارت

۳. پمپ‌های حرارتی منبع‌ هوا

۴. پمپ‌های حرارتی بخار و آب داغ با دمای بالا

دانشگاه کره جنوبی

به نقل از وب‌سایت رسمی «دانشگاه کره جنوبی«(Korea University)، برای درک چگونگی مدیریت مصرف انرژی در پردیس دانشگاه کره جنوبی، بررسی ساختمان‌ها، سیستم‌های مدیریت انرژی، انرژی‌های تجدیدپذیر و سیاست‌های پایداری آن سودمند است. اسناد رسمی دانشگاه در زمینه پژوهش و پایداری نشان می‌دهند که اقدامات زیر با تلاش‌های این دانشگاه در راستای صرفه‌جویی در انرژی و مقابله با تغییرات اقلیمی مرتبط هستند.

۱. توسعه فناوری‌های ساختمانی با بهره‌وری انرژی بالا. پژوهشگران حوزه مهندسی دانشگاه کره جنوبی روی فناوری‌هایی برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها کار می‌کنند که شامل بهینه‌سازی سیستم‌های انرژی و بهبود مدیریت حرارتی است. این راهکارها می‌توانند به کاهش انرژی مورد نیاز برای گرمایش و سرمایش کمک کنند.

۲. انجام دادن پژوهش در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر. این دانشگاه دارای گروه‌های پژوهشی است که روی انرژی خورشیدی، انرژی باد و جزر و مد، تولید هیدروژن، پیل‌های سوختی و سایر سامانه‌های انرژی تجدیدپذیر فعالیت می‌کنند. این فناوری‌ها از گذار به سوی کنار گذاشتن سوخت‌های فسیلی پشتیبانی می‌کنند.

۳. پژوهش در زمینه ذخیره‌سازی انرژی و شبکه‌های هوشمند. پژوهشگران دانشگاه کره جنوبی به بررسی باتری‌های مقیاس‌بزرگ، سیستم‌های باتری نسل جدید و بهینه‌سازی شبکه‌های هوشمند می‌پردازند. چنین فناوری‌هایی می‌توانند بهره‌گیری از برق تجدیدپذیر را بهبود ببخشند و به مدیریت تقاضای انرژی کمک کنند.

۴. ترویج آموزش و همکاری با محوریت اقلیم. این دانشگاه از طریق طرح «Climate Corps» در همکاری‌های بین‌المللی پیرامون راهکارهای اقلیمی از جمله پژوهش، آموزش و پروژه‌های عملی مرتبط با اقلیم مشارکت می‌کند.

بدیهی است که پرداختن به همه دانشگاه‌های جهان در این گزارش نمی‌گنجد و دانشگاه‌های بسیاری وجود دارند که با استفاده از همه ظرفیت پژوهشی و امکانات خود می‌خواهند به بهترین راهکار مصرف انرژی برسند.