يركز يوم الهندسة العالمي على تشكيل مستقبل مستدام

هذا منشور ضيف. الآراء المعبر عنها هنا هي ملك المؤلف ولا تمثل مواقف IEEE Spectrum ، المعهد ، أو IEEE.

يرتبط برفاهية الإنسان والتقدم الاجتماعي والاقتصادي ارتباطًا عميقًا بالبيئة. تعتمد سبل عيش الناس والشركات والصناعات والتنوع البيولوجي على بيئة مستقرة وصحية. الاستدامة هي أساس بقائنا ومستقبل الإنسانية. ومع ذلك ، فإن عقود من التدهور البيئي قد أثرت بشكل عميق لنا ، مما يشكل تحديات كبيرة.

يجب على المهندسين والباحثين والصناعات والحكومات والمجتمع معالجة المخاوف البيئية بشكل جماعي لحماية كوكبنا. اعتماد الممارسات المستدامة أمر ضروري. تقع مسؤوليتنا الجماعية على حماية والحفاظ على الكوكب الوحيد الذي يتعين علينا العيش عليه.

يوم الهندسة العالمي هو 4 مارس. تحتفل المبادرة العالمية بالإنجازات الهندسية وتعرف على مساهمات المهندسين في التقدم. موضوع هذا العام ، وتشكيل مستقبلنا المستدام من خلال الهندسةو يؤكد دور المجال في تقدم الاستدامة من خلال الابتكار التكنولوجي وتعزيز المسؤولية البيئية.

يساعد المهندسون في تشكيل عالم مستدام ، وتهدف العديد من مبادرات IEEE إلى تعزيز مستقبل أكثر استدامة.

الأزمة البيئية المتصاعدة

الكوكب يسخن. أحداث الطقس القاسية – بما في ذلك الجفاف والفيضانات والأمواج الحرارية والعواصف الثلجية وحرائق الغابات – تكثف الحياة والاقتصادات. تستمر تكاليف الاسترداد في الارتفاع.

يشكل التدهور البيئي أيضًا تهديدات صحية كبيرة. تسهم ارتفاع درجات الحرارة في أمراض الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية ، وانتشار الأمراض المعدية ، والجوع.

علاوة على ذلك ، فإن تلوث الهواء والماء ، وإزالة الغابات ، وتدهور التربة يسبب ضررًا كبيرًا. يقتل تلوث الهواء حوالي 7 ملايين شخص سنويًا ، مع 99 في المائة من سكان العالم يتنفسون الهواء غير الصحي ، وفقًا لمنظمة الصحة العالمية. كما أنه يساهم في السرطان وأمراض الرئة والتهابات الجهاز التنفسي.

يؤدي إزالة الغابات إلى تسريع تغير المناخ عن طريق الحد من قدرة امتصاص الكربون على الأرض ، بينما يهدد تدهور التربة الأمن الغذائي العالمي. ثلث أرض الكوكب قد تضررت بالفعل بشدة.

يجب أن نتخذ إجراءات حاسمة الآن لتأمين مستقبل مستدام: كبح التلوث وحماية الغابات واستعادة أنظمةنا الإيكولوجية.

على الرغم من أنها قد تشعر بالسحر ، إلا أن الهندسة المناسبة والتكنولوجيا وإصلاحات السياسة والتحولات السلوكية يمكن أن تساعد في خلق عالم أكثر مرونة واستدامة.

دور الهندسة

لطالما كانت الهندسة تقود تقدمًا في العالم ، والآن يجب أن تكون في طليعة جهود الاستدامة. الهندسة الخضراء ، والمعروفة أيضا باسم الهندسة المستدامةهو نهج لتطوير المنتج والتطبيق الذي يوازن بين التوافق البيئي مع الجدوى الاقتصادية والربحية والأداء. يساهم في بيئة مستدامة بعدة طرق:

• التحول الرقمي. الاستفادة من الذكاء الاصطناعي ، وإنترنت الأشياء ، والبيانات الكبيرة ، والحوسبة السحابية لتحسين العمليات التجارية والصناعية ، وتحسين سلسلة التوريد واستهلاك الطاقة ، وتقليل آثار أقدام الكربون.

• قابل للتجديد ابتكارات الطاقة. إثراء وتوسيع الطاقة الشمسية والرياح والطاقة المائية والطاقة الحرارية الأرضية واستخدامها.

• البنية التحتية المستدامة. تصميم وبناء مباني موفرة للطاقة ، ومباني منخفضة الكربون ، والمدن الذكية الخضراء ، وأنظمة النقل الذكية الخضراء.

• الاقتصاد الدائري وإدارة النفايات. اعتماد تقنيات وحلول جديدة لإعادة تدوير وتحويل النفايات إلى الطاقة ، وتطوير واستخدام المزيد من المواد القابلة للتحلل.

على الرغم من الوعي المتزايد بالتحديات البيئية والتطورات المبكرة في التقنيات الخضراء ، فإن العديد من سياسات وتقنيات المناخ تفشل في الحد من انبعاثات غازات الدفيئة بالسرعة والحجم اللازم. أحد الحلول الواعدة هو إجبار التكنولوجيا – وهي استراتيجية تدفع صانعي السياسات وقادة الصناعة إلى وضع أهداف بيئية طموحة تتجاوز القدرات التكنولوجية الحالية ، ودفع الابتكار وتطوير الحلول الرائدة.

إن دفع عمليات ميناء سنغافورة إلى ميناء ، والأمر التنفيذي في كاليفورنيا لسيارات الانبعاثات الصفرية ، وتفويض ألمانيا للتخلص التدريجي من الطاقة النووية هي ثلاثة أمثلة على التكنولوجيا التي تضرب التكنولوجيا.

يمكّن التحول الرقمي استراتيجيات الاستدامة القائمة على البيانات في قطاعات متنوعة. يستخدم المهندسون والباحثون ذلك و AI لتحسين استخدام الموارد ومراقبة التأثير البيئي. إلى جانب النماذج التقليدية ، يمكن أن تتنبأ جهود التعلم الآلي مثل DeepMind بأنماط الطقس ، والمساعدة في تحسين شبكات الطاقة ، وتعزيز نمذجة المناخ. يمكن أن يساعد تسخير الأنظمة اللامركزية في تقنية blockchain في ضمان المصادر الأخلاقية ، وتتبع الكربون ، والشهادات الخضراء. يمكن تسخير إنترنت الأشياء للزراعة المرنة والمستدامة وبيئة أكثر استدامة ، مما يقلل من استهلاك الموارد وتحسين كفاءة إدارة النفايات.

تؤثر التقنيات الرقمية التي تعزز الاستدامة بشكل غير مباشر على البيئة ، ويجب تقليل تأثيرها. تظهر تقنيات مثل إنترنت الأشياء الخضراء و AI الأخضر والسحابة الخضراء والبرامج الخضراء وبرامج blockchain الموفرة للطاقة. تقلل رقائق AI الخاصة بالنيابة ، وتقنيات التبريد ، ومحركات التخزين.

تهدف هندسة البرمجيات المستدامة إلى إنشاء برامج صديقة للبيئة تستهلك طاقة أقل وموارد أقل. ويهدف إلى إنشاء برامج صديقة للبيئة تستهلك طاقة أقل وموارد أقل. يضمن النهج أيضًا عملية تطوير أكثر خضرة ، مما يسهل إنشاء برنامج أو رمز معياري قابل لإعادة الاستخدام.

يسعى اتحاد المناخ شبه الموصل إلى تقليل التأثير البيئي أثناء التصنيع وبقية سلسلة قيمة أشباه الموصلات.

في قطاع الطاقة ، تحسنت الابتكارات الكبيرة في التكنولوجيا الكهروضوئية وتوليد الطاقة الشمسية الكفاءة والقدرة على تحمل التكاليف. يشمل التقدم في طاقة الرياح التوليد والتحسين ، وتوربينات الرياح العائمة ، وإدارة مزرعة الرياح التي تحركها الذكاء الاصطناعي ، وتقنيات التخزين المتقدمة.

تقلل المدن الذكية المستدامة من تأثيرها البيئي مع زيادة الكفاءة من خلال تبني المباني الخضراء باستخدام الحلول القائمة على الطبيعة ، ومقاييس كفاءة الطاقة ، وأنظمة HVAC الذكية ، والمواد الخضراء مثل الخرسانة السلبية للكربون. تعمل الأنظمة المتصلة التي تعمل بها أجهزة استشعار إنترنت الأشياء وإدارة حركة المرور التي تحركها الذكاء الاصطناعي والشبكات الذكية على تحسين الاستدامة الحضرية.

التحول من الاقتصاد الخطي (خذ ، صنع ، نفايات) إلى اقتصاد دائري (تقليل ، إعادة استخدام ، إعادة التدوير) يعزز الحفاظ على البيئة. مواد التغليف القابلة للتحلل الحيوي مثل البلاستيك الحيوي ، والمواد النانوية ، والمواد القائمة على الطحالب ، مقترنة بتقنيات تحويل النفايات إلى طاقة وأنظمة إعادة التدوير المتقدمة التي تستخدم الفرز الذي يعمل بالنيابة وإعادة التدوير الكيميائي ، مما يتيح المزيد من الاقتصاد الدائري.

يمكن للهندسة معالجة تغير المناخ من خلال مثل هذه التدابير.

يحتاج المهندسون إلى تصعيد

يتوضع المهندسون بشكل فريد لتنفيذ حلول جديدة تعزز التقدم المستدام ويضمن أن البنية التحتية والأنظمة التي تبنيها تتكيف مع التحديات الناشئة.

المهندسون والمطورين هم حل المشكلات ، لكنهم يجب أن يكونوا مستقبليين أيضًا. بصفتهم مهندسين استباقيين في المستقبل ، يجب أن يتبنوا الممارسات المتقدمة إلى الأمام واعية بيئيًا. لإجراء تغيير مؤثر ، يجب على المجتمع الهندسي الانخراط في التعاون متعدد التخصصات والدعوة السياسية مع تعزيز الاعتبارات الأخلاقية. يجب أن يحلموا أكبر ويحولون الأفكار الجيدة إلى حقيقة واقعة.

دعنا نتعهد – ونتصرف الآن – لإنشاء كوكب أنظف وأكثر خضرة. إذا لم يكن الآن ، متى؟

كيف يمكن أن تدفع IEEE الاستدامة

تقدم IEEE الاستدامة العالمية من خلال تعزيز تطوير الأبحاث والتكنولوجيا والتعاون على مستوى الكوكب. لقد أنشأت العديد من المبادرات والمؤتمرات والمعايير لدعم التنمية المستدامة.

• يوفر موقع IEEE Climate لتغيير المناخ للمهندسين والتقنيين مقالات وأوراق بحثية وقائمة من الأحداث القادمة والموارد الأخرى.
• تقوم جمعية معايير IEEE بتطوير إرشادات فنية تدعم الاستدامة في أنظمة الطاقة والشبكات الذكية وكفاءة الطاقة وحماية البيئة. IEEE 1547 ، على سبيل المثال ، يضمن دمج مصادر الطاقة المتجددة في شبكات الطاقة.
• تركز مبادرة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات المستدامة (تكنولوجيا المعلومات والاتصالات) على تقليل التأثير البيئي لتقنيات المعلومات والاتصالات من خلال تعزيز الحوسبة الموفرة للطاقة ، ومراكز البيانات الخضراء ، وممارسات الاقتصاد الدائري.
• معاملات IEEE على الحوسبة المستدامةومعاملات IEEE على الاتصالات الخضراء والشبكاتومعاملات IEEE على الطاقة المستدامةوIEEE Journal of Photovolta هي مجرد بعض المنشورات التي تغطي الموضوع.
• تقدم مجموعة IEEE Xplore لتغير المناخ مقالات حول أربعة مواضيع عريضة: المساهمات والتأثيرات ومصادر الطاقة البديلة والوقاية والتخفيف.
• يوفر منتدى قيادة IEEE Sustaintech السنوي رؤى وفرص للتعاون مع أصحاب المصلحة. من المقرر عقد حدث هذا العام في 19 و 20 أغسطس في سان خوسيه ، كاليفورنيا.

الفرص كثيرة

الاستدامة ليست مجرد تحد ؛ إنها أيضًا فرصة. أولئك الذين يتبنون الاستدامة كاستراتيجية أساسية سوف يزدهرون. يمكن للشركات تحويل التحديات إلى مزايا تنافسية من خلال تبني ممارسات أكثر خضرة ، وزيادة الشراكات ، وتضمين الإشراف البيئي في ثقافتهم.

كما اقترح ألبرت أينشتاين بحكمة ، لا يمكن حل مشاكلنا المهمة في نفس مستوى التفكير الذي أنشأناه بها.

“المعرفة ليست كافية. قال يوهان وولفغانغ فون غوته ، كاتب وعالم ألماني مؤثر. “الاستعداد لا يكفي. يجب أن نفعل “.

نتطلع إلى أن نكون تأثيرًا كبيرًا في الرحلة نحو الاستدامة. سيتطلب الابتكار والتعاون والالتزام.

يوم هندسة العالم سعيد!