كاربرد مدل سازي در مديريت رابطه پيوندي آب، غذا و انرژي

Application of Modeling in Management of Water, Energy, and Food Nexus

سه منبع حياتي مهم آب، انرژي و غذا با يكديگر در ارتباط هستند كه ممكن است در فرآيند توليد و توزيع اين منابع، اثرات زيست‌ محيطي مانند انتشار گازهاي گلخانه‌اي نيز ايجاد شود. بنابراين در مديريت ارتباط بين اين سه منبع، كنترل انتشار گازهاي گلخانه‌اي از اهميت ويژه اي برخوردار است. برنامه ريزي و مديريت مناسب منابع محدود آب، انرژي و غذا براي تامين نيازهاي اقتصادي و اجتماعي جامعه در راستاي توسعه پايدار، همواره مسئله اي چالش برانگيز است. روش مديريت رابطه پيوندي در راستاي برقراري امنيت آب، انرژي و غذا، يك روش جامع نگرانه است كه ميتواند در تصميم گيري هاي سياسي و اقتصادي يك منطقه مفيد باشد. بنابراين براي شناسايي و بررسي تعاملات و برهم كنش هاي بين بخش هاي آب، انرژي و مواد غذايي لازم است از ابزارهاي يكپارچه و جامع‌ نگرانه‌اي استفاده شود. در اين مقاله، ديدگاه رابطه پيوندي در مديريت يكپارچه منابع با رويكرد بهينه سازي معرفي ميشود. در اين راستا، يك مدل مديريتي بهينه سازي پيوند آب، انرژي و غذا به صورت فرضي بررسي شد. در اين مدل، تعاملات و برهم كنش هاي بين اجزاي سيستم مانند تامين انرژي، توليد برق، تقاضاي تامين آب، توليد مواد غذايي و همچنين كاهش اثرات زيست محيطي ارزيابي شد. نتايج بررسيها در مدل سازي نشان داد كه چگونه اين نوع آناليزها ميتواند به تصميم گيرندگان و ذينفعان يك منطقه كمك كند تا تصميمات مقرون به صرف هاي در مديريت بهينه منابع آب، انرژي و غذا بگيرند.

Three vital sources of Water-Energy-Food (WEF) are inextricably interrelated so that may also produce environmental impacts such as greenhouse gas emissions in production/delivery process. Therefore, green-house-gas emission control plays a key role in WEF nexus management. Effective planning and management of limited WEF resources to meet current and future socioeconomic demands for sustainable development is challenging. Nexus management for WEF security necessitates integrated tools that are useful for effective planning and management strategies and policies. Hence, the comprehensive tools should be used for identifying the trade-offs and interactions among various sectors of water, energy, and food. In this study, the nexus in the integrated management of the sources by optimisation method is investigated. Also, a hypothetical optimisation model of the water, energy, and food nexus is examined. This model is applied to quantitatively analyse the interrelationships and trade-offs among system components including energy supply, electricity generation, water supply-demand, food production, and mitigation of environmental impacts. The results demonstrated how these types of analyses could be helpful for decision makers and stakeholders to make cost-effective decisions for optimal WEF management.