کاهش هدررفت انرژی در بخش کشاورزی، هدف کسب و کارها تا سال ۲۰۳۰ است
خط جدید تولید غذا
صنعت غذا علاوه بر اهمیت اقتصادی، تاثیر قابل‌توجهی بر سلامت عمومی، پایداری محیط‌زیست و برابری اجتماعی دارد. صنایع غذایی بسیار متنوع است، با طیف وسیعی از محصولات، از محصولات تازه و لبنیات گرفته تا تنقلات بستهبندی شده و غذاهای فرآوری شده. این بخش تقسیم‌بندی شده است، با زیربخش‌های مختلفی که در انواع مختلف محصولات غذایی، از جمله میوه‌ها و سبزیجات، محصولات لبنی، گوشت و مرغ، غذاهای دریایی، نانوایی، شیرینی پزی و غذاهای فرآوری شده تخصص دارند. همچنین حوزه‌های مختلفی از جمله کشاورزی، تولید، توزیع، خرده‌فروشی و خدمات را در بر می‌گیرد. از سوی دیگر، تجزیه و تحلیل انرژی امکان تعیین مقدار انرژی مورد استفاده برای تولید محصولات کشاورزی را فراهم می‌کند و می‌تواند برای بهینهسازی مصرف انرژی و افزایش بهرهوری انرژی برای نزدیک‌تر کردن کشاورزی به سمت پایداری استفاده شود. کشاورزی و صنایع غذایی با تامین محصولات ضروری برای مصرف روزانه نقشی حیاتی در تامین نیازهای اساسی جامعه ایفا می‌کند. از طرفی، بازار مواد غذایی یک بخش پویا و پیچیده است که دسته‌بندی‌های مختلفی مانند محصولات تازه، غذاهای بستهبندی شده، نوشیدنی‌ها و مکمل‌های غذایی را در بر می‌گیرد. رشد و توسعه آن تحت‌تاثیر عوامل متعددی از جمله ترجیحات مصرف‌کننده، پیشرفتهای تکنولوژیکی و تغییر در الگوهای عرضه و تقاضای جهانی در حال تکامل است.
از طرفی تمام بخشهای تولید مواد غذایی انرژی‌بر و به شدت به استفاده از سوخت‌های فسیلی وابسته هستند. لذا، به‌رغم این پیچیدگی، ترسیم یک «چارچوب فرآیند کلی» که تمام مراحل معمولی در تاسیسات تولید مواد غذایی را در بر می‌گیرد، امکان‌پذیر است. این چارچوب یک توالی منطقی را دنبال می‌کند که از مواد خام شروع می‌شود و در محصول نهایی به اوج خود می‌رسد و شامل تمام مراحل میانی درگیر در تولید مواد غذایی می‌شود. در ایالات متحده، صنایع غذایی پس از مواد شیمیایی، نفت، کاغذ و آهن-فولاد، پنجمین مصرف‌کننده بزرگ انرژی در میان بخشهای تولیدی است .بخش فرآوری مواد غذایی تقریبا ۱۹درصد از کل انرژی اولیه کل زنجیره غذایی را تشکیل می‌دهد که بیش از TWh ۴۱۰۰ (EJ ۱۴.۸) تخمین زده می‌شود. مرحله ذخیرهسازی و آماده‌سازی حدود ۲۸ درصد، عمده‌فروشی و خرده‌فروشی ۱۶ درصد، تولید کشاورزی ۱۴ درصد، حملونقل ۴درصد و بستهبندی ۶درصد مصرف می‌کند. فرآیندهای خنک‌‌سازی و تبرید از نظر جذب الکتریکی، با مقادیری بین ۴۵ تا ۷۰ درصد، پر انرژی‌‌ترین فرآیندها هستند. فرآیند کشتار ۲۶درصد از انرژی الکتریکی مصرفی را تشکیل می‌دهد. در صنعت گوشت، روش‌های برش و اختلاط بخش قابل‌توجهی حدود ۴۰درصد از کل مصرف برق را تشکیل می‌دهد. از نظر مصرف سوخت، فرآیندهایی که بالاترین میزان مصرف را نشان می‌دهند عبارتند از تمیز کردن و ضدعفونی کردن، خشک کردن و آویز کردن لاشه‌ها.
بهرهوری انرژی در بخش کشاورزی
بهرهوری انرژی در کشاورزی یکی از اهداف اولیه سیاست انرژی در کشورهای دارای بخش کشاورزی پیشرو است. از طرفی رابطه قوی بین مصرف انرژی و بهرهوری کشاورزی امری تایید شده است. عامل اصلی افزایش بهرهوری در قرن بیستم، پیشرفت تکنولوژیکی بود که دقیقا به دلیل مکانیزاسیون و استفاده از ماشین‌‌هایی که نیاز به تامین انرژی داشتند، اتفاق افتاد . به‌رغم شناخت روزافزون اهمیت بهرهوری انرژی در بخش کشاورزی، در دستور کارهای سیاسی و تحقیقاتی؛ این امر مهم در کشاورزی ایران تا حد زیادی نادیده گرفته شده و هیچ تحول عمده‌ای در چند سال اخیر رخ نداده است. متاسفانه بهبود دسترسی به انرژی و قابلیت اطمینان عرضه انرژی، صرفه‌جویی در هزینه سوخت، کاهش تلفات مواد غذایی، افزایش سطح کارآیی مکانیزاسیون، بهبود مدت زمان فصول تولیدی، افزایش دسترسی به بازار و مزایای زیست محیطی و بهداشتی انرژیهای پاک، در برنامه وزارت جهاد کشاورزی ایران ظهور چندانی ندارد.طرفه اینکه تولید پایدار کشاورزی مستلزم بهینهسازی استفاده از زمین، بهرهوری انرژی، تعدیل استفاده از منابع انرژی فسیلی و به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی است. سیستم‌های کشاورزی فعلی به شدت به منابع انرژی فسیلی وابسته هستند. از این رو، به دلیل کمبود روزافزون منابع انرژی فسیلی، و همچنین زیرساخت‌های ضعیف یا کمبود انرژی، و به تبع آن افزایش قیمت انرژی، افزایش بهرهوری کشاورزی و صنایع غذایی در کشورهای در حال توسعه و نوظهور دشوار است. این مشکل از اهمیت سیاسی، اقتصادی و اقلیمی جهانی برخوردار است، به‌ویژه در اقتصادهای نوظهور به سرعت در حال توسعه که در آن صنعت کشاورزی به دلیل نرخ رشد بالا و افزایش حجم صادرات اهمیت بیشتری یافته است. عدم‌دسترسی به تامین انرژی قابل اطمینان و پاک، به طور فزاینده‌ای به یک مانع مهم برای توسعه تبدیل می‌شود. بنابراین با توجه به افزایش تقاضا برای محصولات کشاورزی در کشورهای در حال توسعه و نوظهور، عرضه کافی مواد غذایی با قیمت‌های معقول برای جمعیت رو به رشد جهان نمی‌تواند تضمین شود. این پیامدهای قابل‌توجهی برای فقرا که به خرید غذا به‌شدت وابسته هستند دارد.علاوه بر این، عدم‌بهره‌وری انرژی در بخش کشاورزی و غذا باعث انتشار قابل‌توجه گازهای گلخانهای می‌شود. از این رو، انتشار گازهای گلخانهای ناشی از احتراق زباله‌های زیست توده و نیازهای انرژی آبیاری و ماشین‌آلات کشاورزی بیش از ۱۱۰۰ میلیون تن معادل CO ۲ برآورد شده است . سازمان ملل بهبود بهرهوری انرژی در بخش کشاورزی را به عنوان یک مداخله کلیدی در این زمینه شناسایی کرده است.
ردگیری مصرف انرژی در روند جهانی تولید غذا
سهم انرژی از منابع انرژی تجدیدپذیر در کل مصرف انرژی در کشاورزی در کشورهای مختلف متفاوت است. در سال ۲۰۱۸، این نسبت در پنج کشور برتر، بالای ۲۰درصد بود. سوئد با ۳۵ درصد در صدر و پس از آن اتریش (۳۳ درصد)، فنلاند (۲۵ درصد)، آلمان و اسلواکی (هر کدام ۲۳ درصد) در جایگاه‌های بعدی قرار داشتند. این کشورها از نظر اقتصادی توسعه‌یافته بودند که منابع زیادی را برای اجرای فناوری‌های جدید تخصیص دادند که استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر را تضمین می‌کرد. در سال ۲۰۰۵، تعداد ۱۲ کشور به سهم ۱۰ درصدی انرژیهای تجدیدپذیر دست یافته‌اند که میانگین آن از نظر اقتصادی کشورهایی در حال رشد بودند. به عنوان مثال، ایتالیا (۲درصد در سال ۲۰۱۸)، اسپانیا (۳درصد) و فرانسه (۵درصد) که سهم بسیار کمی از انرژیهای تجدیدپذیر در مصرف انرژی داشتند. شدت مصرف انرژی ناشی از سیستم‌های تولید مواد غذایی، یک مساله مهم در زمینه کاهش منابع طبیعی و افزایش جمعیت در سراسر جهان است. در این چارچوب، حداقل یک‌سوم از تولید جهانی غذا در حال از بین رفتن یا هدر رفتن است.
علاوه بر این، حدود ۳۸درصد از انرژی جاسازی شده در کل تولید مواد غذایی از بین می‌رود. در نتیجه، ارزیابی مصرف انرژی در سیستم‌های غذایی، و در سیستم‌های ارزش‌‌گذاری ضایعات و اتلاف مواد غذایی، روندی رو به افزایش در سال‌های اخیر بوده است.
بنابراین باید بپذیریم که تولید مواد غذایی، مانند هر صنعت دیگری، از نظر انتشار دی اکسید کربن (CO۲)و گازهای گلخانهای(GHG) تاثیر قابل‌توجهی بر محیط‌زیست دارد. تولید غذا به منابع مختلفی مانند آب، انرژی و زمین نیاز دارد که تاثیرات زیست محیطی شدیدی را ایجاد می‌کنند. در سال ۲۰۰۷، رهبران اتحادیه اروپا هدفی را برای دستیابی به کاهش ۲۰ درصدی مصرف انرژی سالانه اتحادیه اروپا تا سال ۲۰۲۰ تعیین کردند.
متعاقبا، بسته انرژی پاک برای همه اروپایی‌ها در سال ۲۰۱۸ هدف بلندپروازانه‌تری را برای کاهش تقاضای انرژی معرفی کرد و آن رسیدن به حداقل ۳۲.۵درصد تا سال ۲۰۳۰ بود، دو سال بعد کمیسیون اروپا پیشرفتهای بیشتری را برای این اهداف در راستای هدف جدید اقلیمی برای کاهش انتشار گازهای گلخانهای در اتحادیه اروپا تا حداقل ۵۵درصد تا سال ۲۰۳۰ پیشنهاد کرد. برای این منظور، دستورالعمل جدید اتحادیه اروپا برای بهرهوری انرژی (۲۰۲۳/۱۷۹۱ EU)، منتشر شده در سپتامبر ۲۰۲۳، «کارآیی انرژی» را به عنوان یک اصل اساسی سیاست اروپا اتخاذ کرده و کاهش ۱۱.۷ درصدی در مصرف انرژی را تعریف می‌کند. در این زمینه، بخش کشاورزی نقش برجسته‌ای در صرفه‌جویی انرژی دارد. اصولا در کشورهای اتحادیه اروپا، نفت خام بیشترین اهمیت را در حوزه کشاورزی دارد، زیرا حدود ۶۰درصد انرژی مورد استفاده در کشاورزی از این منبع تامین می‌شود. برق و گاز طبیعی حدود ۱۲درصد و انرژیهای تجدیدپذیر ۱۰درصد را تشکیل می‌دهند. در اکثر کشورها، ساختار بااهمیت و غالب نفت خام مشابه است. یکی از روش‌های صرفه‌جویی، ترویج «کشاورزی دقیق» است.
البته اجرای استراتژی‌ها و شیوههای موثر در صنایع غذایی می‌تواند به دستیابی به این اهداف کمک کند. بهبود در کنترل فرآیند، طراحی محصول و بهینهسازی بستهبندی، همراه با بهبود استفاده از انرژی، آب و سایر منابع، نمونه‌‌هایی از اقدامات خوب هستند.
استقبال از انرژیهای تجدیدپذیر و اتخاذ اصول اقتصاد دایره‌‌ای ، مانند بازیافت و استفاده مجدد، اقدامات اضافی هستند که می‌توانند به طور موثر اثرات زیست‌‌محیطی بخش مواد غذایی را کاهش دهند . تلاش‌‌های مشترک شامل ذی‌نفعان مختلف، از جمله دولت، صنعت و مصرف‌کنندگان، برای ترویج شیوههای پایدار و ایجاد تغییرات معنادار بسیار مهم است.
تولید انرژی از زیست توده
در زنجیره تامین مواد غذایی (FSC)، بیش از یک‌سوم از مواد غذایی تولید شده در سراسر جهان در حال از بین رفتن یا هدر رفتن است که حدود ۳۸درصد از انرژی موجود در تولید آن را تشکیل می‌دهد . در این راستا، از دست دادن مواد غذایی و ضایعات (FLW) پیامدهای اصلی بر تعادل انرژی دارد مثلا منابع طبیعی، تنوع زیستی و زیستگاه‌‌ها از بین می‌‌روند، خاک و آب تخریب میشوند، و تغییرات آب و هوایی از طریق انتشار گازهای گلخانهای (GHG) تشدید میشوند. این رخدادها منجر به اثرات زیست‌‌محیطی می‌شود. بخش کشاورزی انرژی را به شکل زیست توده نیز تامین می‌کند. زیست توده به معنای بخش زیست تخریب‌پذیر محصولات، ضایعات و بقایای تولیدات کشاورزی (شامل مواد با منشأ گیاهی و حیوانی)، جنگلداری و صنایع وابسته، از جمله شیلات و آبزی پروری، و همچنین بیوگاز و بخش زیست تخریب‌پذیر زباله‌های صنعتی و شهری است. از زیست توده می‌توان از جمله برای تولید بیودیزل و بیواتانول استفاده کرد. در سال ۲۰۱۰، زیست توده منبع ۷.۵درصد از انرژی تولید شده در اتحادیه اروپا بود و در سال ۲۰۲۰ این سهم به ۱۰درصد رسید. در جهان، تولید انرژی از زیست توده در سال‌های اخیر سالانه ۳/۳درصد رشد داشته است. پتانسیل کشاورزی در این زمینه بسیار زیاد است. همه چیز به پیشرفت انجام شده در معرفی محصولات انرژی زا با راندمان بالا و مسائل زیست محیطی بستگی دارد. مصرف‌کنندگان در کشورهای توسعه‌یافته اغلب بین منشأ غذای خود و منابع موردنیاز برای تولید آن قطع ارتباط دارند که منجر به عدم‌آگاهی و مسوولیت‌پذیری نسبت به تاثیرات زیست محیطی انتخاب‌های غذایی آنها می‌شود. رواج فرهنگ «پرتاب»، اولویت دادن به راحتی بر پایداری، و عادی‌سازی سطح بالای تولید و مصرف مواد غذایی، همگی می‌توانند این مسائل را تشدید کنند. عوامل اجتماعی و فرهنگی نقش مهمی در تاثیرگذاری بر مصرف انرژی و تولید زباله در صنایع غذایی دارند. ادبیات غنی از مقالاتی است که این موضوع را مطالعه می‌کنند رفتار مصرف‌کننده و آگاهی از ضایعات مواد غذایی در سطح خانوار تاثیر قابل‌توجهی دارد. مطالعات نشان داده‌‌اند که عواملی مانند عدم‌آگاهی در مورد ذخیرهسازی مواد غذایی، برنامه‌‌ریزی ضعیف و بی‌‌توجهی به ارزش غذا همگی می‌توانند در تولید ضایعات غذایی در خانوارها نقش داشته باشند. برای رفع این مشکل، کمپین‌‌های آموزشی و فناوری برای بهبود مدیریت غذای خانگی می‌توانند استراتژی‌‌های موثری باشند.
تاثیرات زیست محیطی ردپای کربن محصولات غذایی مختلف
همان‌طور که قبلا معرفی شد، فرآیند تولید شامل چند مرحله است (یعنی کشاورزی، حملونقل، پردازش، بستهبندی و توزیع)، که هر یک به ردپای کربن محصولات غذایی کمک می‌کند. به عنوان مثال، کشاورزی و دامداری مسوول انتشار قابل‌توجه گازهای گلخانهای ناشی از کود و خوراک دام هستند. فرآوری و بستهبندی نیز به انرژی نیاز دارد و حملونقل به ردپای کربن کلی صنایع غذایی می‌افزاید. علاوه بر این اثرات مستقیم، از دست دادن مواد غذایی و ضایعات نیز به اثرات زیست محیطی کمک می‌کند. هنگامی که غذا به هدر می‌رود، تمام منابع مورد استفاده در تولید آن نیز از دست می‌رود، از جمله انرژی مورد استفاده برای حملونقل، پردازش و بستهبندی. البته، ردپای کربن تولید مواد غذایی بسته به عواملی مانند نوع غذا، روش‌های کشاورزی و منابع انرژی مورد استفاده در پردازش و حملونقل در کشور متفاوت است. در عین حال، جهانی شدن و توسعه اقتصادی باعث ایجاد چالش‌های زیست محیطی فزاینده‌ای برای صنایع غذایی شده است.
تخمین زده می‌شود که سیستم کشاورزی و مواد غذایی به تشکیل ۳۱درصد از مجموع ۵۴ گیگا تن گازهای گلخانهای معادل دی‌‌اکسید کربن (CO ۲eq) در سال ۲۰۱۹ کمک کرده است ، و فرآیند تولید مواد غذایی صرفا حدود ۸ تا ۱۰درصد از کل انتشار گازهای گلخانهای را تشکیل می‌دهد . به طور خاص، حملونقل مربوط به حدود ۱۹درصد از انتشار گازهای گلخانهای در سیستم غذایی جهانی است و فعالیت‌های کشاورزی نزدیک به ۱۴درصد را تشکیل می‌دهند.
برخی محققان انتشار گازهای گلخانهای را برای مراحل پردازش مواد غذایی به‌صورت ذیل تقسیم کرده‌اند: دام و شیلات ۳۱درصد از انتشار مواد غذایی، تولید محصولات زراعی ۲۷ درصد، استفاده از زمین برای ۲۴درصد و زنجیره تامین ۱۸درصد را تشکیل می‌دهند. کره و شکر خام سطوح هشدار دهنده‌ای از انتشار دی اکسید کربن معادل را نشان می‌دهند که به ترتیب حدود ۷۳۰ و بیش از ۲۰۰ کیلوگرم دی اکسید کربن به ازای هر کیلوگرم محصول منتشر می‌شود. گوشت گاو شدت انتشار بالایی دارد، با تقریبا ۱۸.۲ کیلوگرمCO۲eqدر هر کیلوگرم محصول رکورددار است.
