إطار تقييم دورة الحياة المتكامل واتخاذ القرار متعدد المعايير لتقييم تقنيات الطاقة المتجددة في مطار إسطنبول

المطارات كعمالقة طاقة خفية

في كل مرة تقلع فيها طائرة، لا تترك وراءها آثار تكاثف وحدها في السماء. داخل الصالة، تستهلك الإضاءة وتكييف الهواء وأنظمة الأمتعة والمركبات الأرضية كميات هائلة من الطاقة بشكل مستمر. يطرح هذا البحث سؤالاً بسيطاً لكنه ملحّ: إذا استمرت المطارات في النمو، كيف يمكنها تلبية كل هذه الأنشطة بطريقة أنظف وأذكى وفي الوقت نفسه عملية؟ مع التركيز على مطار إسطنبول كحالة تطبيقية، يصمم المؤلفون إطار عمل لاتخاذ القرار لترتيب التقنيات الخضراء المتنافسة وتحديد أيها يحقق أكبر مكاسب استدامة في العالم الواقعي.

النظر إلى الصورة الكاملة، لا فاتورة الكهرباء فقط

قياس استدامة المطارات ليس سهلاً مثل التحقق من كمية الكهرباء المستهلكة. تقنيات مختلفة قد تحوّل التلوث إلى مراحل سابقة في سلسلة الإنتاج، أو تزيد من استخدام المياه، أو تضغط على المجتمعات المحلية. لتجنّب هذه الثغرات، يدمج المؤلفون نهجين. أولاً، يستخدمون تقييم دورة الحياة، الذي يتتبع استخدام الطاقة وتأثيرات المناخ وتلوث الهواء واستهلاك المياه والنفايات الناتجة خلال مرحلة التشغيل لكل خيار. ثم يستعينون بالحكم الخبير لتقييم الجوانب الاقتصادية وراحة الركاب وسلامة العمال والتأثيرات الاجتماعية. تمزج طريقة رياضية هذه العناصر في درجة واحدة قابلة للمقارنة، حتى يتمكن صانعو القرار من رؤية المقايضات بوضوح بدلاً من الاعتماد على الحدس أو مقاييس منفردة.

سبع طرق لتغذية مطار مزدحم

تقارن الدراسة بين سبعة خيارات إما لتوليد طاقة أنظف أو لاستخدامها بشكل أكثر حكمة. على جانب العرض توجد الألواح الشمسية على الأسطح والواجهات، وتوربينات الرياح، ومضخات الحرارة الجوفية، ومحطات الكتلة الحيوية التي تحول فضلات الطعام والمقصورات إلى طاقة، ووحدات التوليد المشترك للكهرباء والحرارة التي تنتج الكهرباء والتدفئة والتبريد معاً. وعلى جانب الطلب توجد أنظمة مباني ذكية تضبط التدفئة والتبريد والإضاءة باستخدام التحكم الرقمي، وحزمة من الوقود الجوي المستدام إلى جانب مركبات أرضية كهربائية تحل محل الجرارات والحافلات وشاحنات الخدمة التي تعمل بالديزل. تم تحديد الأحجام وتقييمها باستخدام أعداد الركاب الفعلية ومساحة الصالات في مطار إسطنبول، مما يجعل النتائج ذات صلة بالمحاور الكبرى بدلاً من مشاريع تجريبية صغيرة.

ماذا تقول الأرقام عن الانبعاثات والموارد

عند جرد المؤلفين لانبعاثات الاحتباس الحراري، والغازات المكونة للضباب الدخاني، والجسيمات الدقيقة في الهواء، واستهلاك المياه، والنفايات الصلبة، يظهر نمط واضح. تميل التقنيات التي تقلل الطلب أو تكهّن الأنشطة الحالية إلى الأداء الأفضل من تلك التي تضيف محطات طاقة جديدة فحسب. تُظهر إدارة المباني الذكية والتحول إلى مركبات خدمة كهربائية مع وقود أنظف انبعاثات منخفضة للغاية لكل راكب، لأنهما يقللان من الحاجة للطاقة مباشرة ويتجنبان حرق كميات كبيرة من الوقود في الموقع. كما تؤدي الأنظمة الجوفية أداءً جيداً باستخدام درجة حرارة الأرض المستقرة لتقليل أحمال التدفئة والتبريد. في المقابل، تنطوي مصادر مثل الطاقة الشمسية والرياح والكتلة الحيوية والتوليد المشترك على سلاسل توريد أكثر كثافة وفي حالة المحطات الحرارية على استخدام مياه إضافية والرماد، لذا فإن البصمة البيئية الإجمالية لكل وحدة من الطاقة المفيدة تكون أعلى في مرحلة التشغيل.

موازنة المكاسب الخضراء مع التكلفة والراحة والجدوى

الدرجات البيئية وحدها لا تكفي؛ يجب على المطارات أيضاً الحفاظ على راحة الركاب، والبقاء ضمن الميزانية، واحترام المجتمعات المحيطة. يقيم فريق مكوّن من ثلاثة متخصصين—أكاديمي ومستشار سياسات طاقة ومدير تشغيل مطار—كيفية تأثير كل تقنية على تكاليف الاستثمار والتشغيل، والفوائد الاقتصادية، وجودة الهواء الداخلي، وتجربة الركاب، والتأثيرات الاجتماعية الأوسع. يعتبرون العوامل الاجتماعية مثل الضوضاء وسلامة العمال وقبول المجتمع المحلي مهمة تقريباً مثل الانبعاثات، مما يعكس الضغوط المتزايدة على المطارات لإثبات أنها جيران جيدون إلى جانب كونها مراكز نقل فعّالة. تُظهر التحليلات المدمجة أن بعض الخيارات ذات الظهور الكبير، مثل الحقول الشمسية الكبيرة أو محطات الكتلة الحيوية، قد تقدم جاذبية رمزية لكنها تحتل مرتبة أدنى حين تُحتسب الراحة والعملية والتأثيرات الخفية.

الفائزون الواضحون: الكفاءة والكهرَبة

عندما تدمج كل المعايير في الترتيب النهائي، يبرز نهجان في القمة. الأول هو الجمع بين الوقود الجوي المستدام والتحول الكامل إلى مركبات دعم أرضي كهربائية، الذي يقلص التلوث الهوائي المحلي وانبعاثات المناخ من عمليات الممر بينما يحسّن ظروف العمل على المدرج. الثاني هو التوليد المشترك للكهرباء والحرارة، الذي يستخرج طاقة مفيدة أكثر من كل وحدة وقود ويخدم أحمال التدفئة والتبريد الكبيرة بشكل موثوق. لا تزال الطاقة الشمسية والرياح والحرارة الجوفية والكتلة الحيوية تلعب أدواراً مهمة، لكنها بشكل أساسي كجزء من مزيج أوسع بدلاً من حلول مستقلة. لقراء العامة، الخلاصة واضحة: بالنسبة للمطارات الكبيرة، أسرع وأقوى مسار نحو الاستدامة ليس مجرد إضافة مولدات خضراء أكثر، بل تقليل الهدر، وكهرَبة ما يتحرك، ثم دمج المتجددات حيث يكون لها المعنى الأكثر واقعية.

الاستشهاد: Zenginoğlu, A., Yüksel, F.Ş. Integrated life cycle assessment and multicriteria decision making framework for evaluating renewable energy technologies at Istanbul Airport. Sci Rep 16, 9822 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40657-6

الكلمات المفتاحية: المطارات المستدامة, تخطيط الطاقات المتجددة, تقييم دورة الحياة, دعم أرضي مكهرب, كفاءة الطاقة في المطارات