کاربرد مدل سازی در مدیریت رابطه پیوندی آب، غذا و انرژی

سه منبع حیاتی مهم آب، انرژی و غذا با یکدیگر در ارتباط هستند که ممکن است در فرآیند تولید و توزیع این منابع، اثرات زیست‌‏محیطی مانند انتشار گازهای گلخانه‌ای نیز ایجاد شود. بنابراین در مدیریت ارتباط بین این سه منبع، کنترل انتشار گازهای گلخانه‌ای از اهمیت ویژه‏‏ای برخوردار است. برنامه‏‏ریزی و مدیریت مناسب منابع محدود آب، انرژی و غذا برای تامین نیازهای اقتصادی و اجتماعی جامعه در راستای توسعه پایدار، همواره مسئله‏‏ای چالش برانگیز است. روش مدیریت رابطه پیوندی در راستای برقراری امنیت آب، انرژی و غذا، یک روش جامع‏‏نگرانه است که می‏تواند در تصمیم‏‏گیری‏ه‏ای سیاسی و اقتصادی یک منطقه مفید باشد. بنابراین برای شناسایی و بررسی تعاملات و برهم‏کنش‏‏های بین بخش‏‏های آب، انرژی و مواد غذایی لازم است از ابزارهای یکپارچه و جامع‌نگرانه‌ای استفاده شود. در این مقاله، دیدگاه رابطه پیوندی در مدیریت یکپارچه منابع با رویکرد بهینه‏‏سازی معرفی می‏شود. در این راستا، یک مدل مدیریتی بهینه‏‏سازی پیوند آب، انرژی و غذا به‏‏صورت فرضی بررسی شد. در این مدل، تعاملات و برهم‏کنش‏‏های بین اجزای سیستم مانند تامین انرژی، تولید برق، تقاضای تامین آب، تولید مواد غذایی و همچنین کاهش اثرات زیست‏‏محیطی ارزیابی شد. نتایج بررسی‏‏ها در مدل‏سازی نشان داد که چگونه این نوع آنالیزها می‏‏تواند به تصمیم‏‏گیرندگان و ذی‏نفعان یک منطقه کمک کند تا تصمیمات مقرون به صرفه‏‏ای در مدیریت بهینه منابع آب، انرژی و غذا بگیرند.

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

Three vital sources of WaterEnergyFood (WEF) are inextricably interrelated so that may also produce environmental impacts such as greenhouse gas emissions in production/delivery process. Therefore, greenhousegas 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 tradeoffs 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 tradeoffs among system components including energy supply, electricity generation, water supplydemand, 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 costeffective decisions for optimal WEF management.