Embodied energy
مجسم توانائی کسی بھی سامان یا خدمات کو پیدا کرنے کے لیے درکار تمام توانائی کا مجموعہ ہے، جیسا کہ اس توانائی کو مصنوعات میں ہی شامل یا 'مجسم' سمجھا جاتا ہے۔ یہ تصور توانائی پیدا کرنے والے یا توانائی کی بچت کرنے والے آلات کی تاثیر، یا کسی عمارت کی "حقیقی" متبادل لاگت کا تعین کرنے میں مفید ثابت ہو سکتا ہے، اور، کیونکہ توانائی کے ان پٹ عام طور پر گرین ہاؤس گیس کے اخراج پر مشتمل ہوتے ہیں، یہ فیصلہ کرنے میں کہ آیا کوئی پروڈکٹ گلوبل وارمنگ میں حصہ ڈالتی ہے یا اسے کم کرتی ہے۔ اس مقدار کی پیمائش کرنے کا ایک بنیادی مقصد یہ ہے کہ اس پروڈکٹ کے ذریعہ پیدا شدہ یا محفوظ شدہ توانائی کی مقدار کا موازنہ اس کی پیداوار میں استعمال ہونے والی توانائی کی مقدار سے کیا جائے۔ مجسم توانائی ایک حساب کتاب کا طریقہ ہے جس کا مقصد پورے پروڈکٹ لائف سائیکل کے لیے ضروری توانائی کا مجموعہ تلاش کرنا ہے۔ اس زندگی کے چکر کی تشکیل کا تعین کرنے میں خام مال نکالنے، نقل و حمل، تیاری، اسمبلی، تنصیب، جدا کرنے، تعمیر نو اور/یا سڑنے کے ساتھ ساتھ انسانی اور ثانوی وسائل میں توانائی کی مطابقت اور حد کا اندازہ لگانا شامل ہے۔ اکاؤنٹس کے ایک ایسے نظام کی تعمیر کی تاریخ جو کسی ماحول میں توانائی کے بہاؤ کو ریکارڈ کرتی ہے اس کا سراغ خود اکاؤنٹنگ کی ابتدا سے لگایا جا سکتا ہے۔ ایک الگ طریقہ کے طور پر، یہ اکثر فزیوکریٹ کے "مادہ" قدر کے نظریہ، اور بعد میں روسی معالج سرگئی پوڈولنسکی کی زرعی توانائی، اور ولادمیر اسٹینچنسکی کی ماحولیاتی توانائی سے وابستہ ہے۔ مجسم توانائی اکاؤنٹنگ کے بنیادی طریقے جیسا کہ وہ آج استعمال ہوتے ہیں ویسلی لیونٹیف کے ان پٹ آؤٹ پٹ ماڈل سے نکلے ہیں اور انہیں ان پٹ آؤٹ پٹ مجسم توانائی تجزیہ کہا جاتا ہے۔ لیونٹیف کا ان پٹ آؤٹ پٹ ماڈل بدلے میں عمومی توازن کے نو کلاسیکی نظریہ کی موافقت تھی جس کا اطلاق "باہم متعلقہ معاشی سرگرمیوں کے درمیان مقداری باہمی انحصار کے تجرباتی مطالعہ" پر تھا۔ ٹینن بوم لیونٹیف کے مطابق ان پٹ-آؤٹ پٹ طریقہ کو ماحولیاتی نظام کے توانائی کے بہاؤ کو بیان کرنے کے لیے ہینن کے ذریعے مجسم توانائی کے تجزیے کے لیے ڈھال لیا گیا تھا۔ ہینن کی موافقت نے نظام کی طرف سے بنائے گئے ہر آؤٹ پٹ کے لیے کل براہ راست اور بالواسطہ توانائی کی ضروریات (توانائی کی شدت) کو ٹیبل کیا۔ پیداوار کی پوری مقدار کے لیے براہ راست اور بالواسطہ توانائیوں کی کل مقدار کو مجسم توانائی کہا جاتا تھا۔ طریقہ کار مجسم توانائی کا تجزیہ اس بات میں دلچسپی رکھتا ہے کہ صارف کی مدد کے لیے کون سی توانائی استعمال ہوتی ہے، اور اس لیے توانائی کی تمام فرسودگی صارف کی حتمی مانگ کو تفویض کی جاتی ہے۔ مختلف طریقہ کار، قدرت اور انسانی تہذیب کی مصنوعات اور خدمات میں موجود توانائی کا حساب لگانے کے لیے اعداد و شمار کے مختلف پیمانوں کا استعمال کرتے ہیں۔ اعداد و شمار کے پیمانے اور طریقہ کار کی موزونیت پر بین الاقوامی اتفاق رائے زیر التوا ہے۔ یہ دشواری کسی بھی مواد کے لیے مجسم توانائی کی اقدار میں ایک وسیع رینج دے سکتی ہے۔ ایک جامع عالمی مجسم توانائی عوامی متحرک ڈیٹا بیس کی عدم موجودگی میں، مجسم توانائی کے حسابات اہم اعداد و شمار کو چھوڑ سکتے ہیں، مثال کے طور پر، دیہی سڑک/شاہراہ کی تعمیر اور کسی پروڈکٹ کو منتقل کرنے کے لیے درکار دیکھ بھال، مارکیٹنگ، اشتہارات، کیٹرنگ خدمات، غیر انسانی خدمات وغیرہ۔ اس طرح کی خامیاں مجسم توانائی کے تخمینوں میں اہم طریقہ کار کی غلطی کا ذریعہ بن سکتی ہیں۔ مجسم توانائی کی غلطی کے تخمینے اور اعلامیے کے بغیر، پائیداری انڈیکس کو انشانکن کرنا مشکل ہے، اور اس لیے کسی بھی مواد، عمل یا ماحولیاتی اور اقتصادی عمل کی خدمت کی قدر۔ معیارات ایس بی ٹول، یوکے کوڈ فار سسٹین ایبل ہومز تھا، اور یو ایس اے ایل ای ای ڈی اب بھی ایک ایسا طریقہ ہے جس میں کسی عمارت کے ماحولیاتی اثرات کا اندازہ لگانے کے لیے دیگر عوامل کے ساتھ ساتھ کسی پروڈکٹ یا مواد کی مجسم توانائی کی درجہ بندی کی جاتی ہے۔ مجسم توانائی ایک ایسا تصور ہے جس کے لیے سائنس دانوں نے ابھی تک مطلق عالمگیر اقدار پر اتفاق نہیں کیا ہے کیونکہ بہت سے متغیرات کو مدنظر رکھنا ہے، لیکن زیادہ تر اس بات پر متفق ہیں کہ مصنوعات کا موازنہ ایک دوسرے سے کیا جا سکتا ہے تاکہ یہ دیکھا جا سکے کہ کس میں زیادہ اور کس میں کم مجسم توانائی ہے۔ تقابلی فہرستیں (مثال کے طور پر، یونیورسٹی آف باتھ ایمبوڈیڈ انرجی اینڈ کاربن میٹریل انوینٹری دیکھیں) اوسط مطلق اقدار پر مشتمل ہوتی ہیں، اور فہرستوں کو مرتب کرتے وقت جن عوامل کو مدنظر رکھا گیا ہے ان کی وضاحت کرتی ہیں۔ ایم جے/کلوگرام (ایک کلوگرام پروڈکٹ بنانے کے لیے درکار توانائی کے میگاجول)، ٹی (ایک کلوگرام پروڈکٹ بنانے کے لیے درکار توانائی سے پیدا ہونے والی کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ٹن) استعمال ہونے والی عام مجسم توانائی کی اکائیاں ہیں۔ ایم جے کو ٹی میں تبدیل کرنا سیدھا نہیں ہے کیونکہ مختلف قسم کی توانائی (تیل، ہوا، شمسی، جوہری اور اسی طرح) کاربن ڈائی آکسائیڈ کی مختلف مقدار کا اخراج کرتی ہے، لہذا جب کوئی پروڈکٹ بنایا جاتا ہے تو خارج ہونے والی کاربن ڈائی آکسائیڈ کی اصل مقدار کا انحصار مینوفیکچرنگ کے عمل میں استعمال ہونے والی توانائی کی قسم پر ہوگا۔ مثال کے طور پر، آسٹریلیائی حکومت عالمی اوسط 0.098 t = 1 GJ دیتی ہے۔ یہ 1 ایم جے = 0.098 کلوگرام = 98 گرام یا 1 کلوگرام = 10.204 ایم جے کے برابر ہے۔ متعلقہ طریقہ کار 2000 کی دہائی میں آسٹریلیا میں خشک سالی کے حالات نے پانی پر مجسم توانائی کے تجزیے کے طریقوں کے اطلاق میں دلچسپی پیدا کی ہے۔ اس کی وجہ سے مجسم پانی کے تصور کا استعمال ہوا ہے۔ ڈیٹا سامان اور خدمات بشمول مواد اور مصنوعات کی مجسم توانائی کی مقدار کے لیے ڈیٹا بیس کی ایک رینج موجود ہے۔ یہ اعداد و شمار کے مختلف ذرائع پر مبنی ہیں، جن میں جغرافیائی اور عارضی مطابقت اور نظام کی حدود کی تکمیل میں تغیرات ہیں۔ ایسا ہی ایک ڈیٹا بیس میلبورن یونیورسٹی میں تیار کردہ انوائرمنٹل پرفارمنس ان کنسٹرکشن (ای پی آئی سی) ڈیٹا بیس ہے، جس میں 250 سے زیادہ بنیادی طور پر تعمیراتی مواد کے لیے مجسم توانائی کا ڈیٹا شامل ہے۔ اس ڈیٹا بیس میں مجسم پانی اور گرین ہاؤس گیس کے اخراج کی اقدار بھی شامل ہیں۔ ڈیٹا بیس کے درمیان مجسم توانائی کے اعداد و شمار میں فرق کی بنیادی وجہ ان کی تالیف میں استعمال ہونے والے اعداد و شمار کے ماخذ اور طریقہ کار کی وجہ سے ہے۔ باٹم اپ 'پروسیس' ڈیٹا عام طور پر پروڈکٹ مینوفیکچررز اور سپلائرز سے حاصل کیا جاتا ہے۔ اگرچہ یہ ڈیٹا عام طور پر مخصوص مصنوعات کے لیے زیادہ قابل اعتماد اور مخصوص ہوتا ہے، لیکن عمل کے ڈیٹا کو جمع کرنے کے لیے استعمال ہونے والے طریقہ کار کے نتیجے میں عام طور پر کسی پروڈکٹ کی زیادہ تر مجسم توانائی کو خارج کر دیا جاتا ہے، بنیادی طور پر ڈیٹا اکٹھا کرنے کے وقت، اخراجات اور پیچیدگی کی وجہ سے۔ قومی اعداد و شمار پر مبنی اوپر سے نیچے ماحولیاتی توسیع شدہ ان پٹ آؤٹ پٹ (ای ای آئی او) ڈیٹا کو ان ڈیٹا خلا کو پر کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اگرچہ مصنوعات کا ای ای آئی او تجزیہ مجسم توانائی کے ابتدائی دائرہ کار کے لیے خود ہی مفید ہو سکتا ہے، لیکن یہ عام طور پر عمل کے اعداد و شمار سے بہت کم قابل اعتماد ہوتا ہے اور کسی مخصوص پروڈکٹ یا مواد کے لیے شاذ و نادر ہی متعلقہ ہوتا ہے۔ لہذا، دستیاب عمل کے ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے اور ای ای آئی او ڈیٹا کے ساتھ کسی بھی ڈیٹا کے خلا کو پر کرتے ہوئے، مجسم توانائی کی مقدار کے لیے ہائبرڈ طریقے تیار کیے گئے ہیں۔ ڈیٹا بیس جو اس ہائبرڈ نقطہ نظر پر انحصار کرتے ہیں، جیسے کہ یونیورسٹی آف میلبورن کا ای پی آئی سی ڈیٹا بیس، مصنوعات اور مواد کی مجسم توانائی کا زیادہ جامع جائزہ فراہم کرتا ہے۔ عام مواد میں یونیورسٹی آف باتھ (یوکے) کے تیار کردہ انوینٹری آف کاربن اینڈ انرجی ('آئی سی ای') سے منتخب کردہ ڈیٹا نقل و حمل میں نظریاتی طور پر مجسم توانائی کا مطلب کانوں سے مواد نکالنے، گاڑیاں بنانے، جمع کرنے، نقل و حمل کرنے، برقرار رکھنے، ان کو تبدیل کرنے اور توانائی کی نقل و حمل کرنے اور بالآخر ان گاڑیوں کو ری سائیکل کرنے کے لیے استعمال ہونے والی توانائی ہے۔ اس کے علاوہ، ٹرانسپورٹ نیٹ ورک کی تعمیر اور دیکھ بھال کے لیے درکار توانائی، چاہے وہ سڑک ہو یا ریل، کو بھی مدنظر رکھا جانا چاہیے۔ نافذ کیا جانے والا عمل اتنا پیچیدہ ہے کہ کوئی بھی اعداد و شمار پیش کرنے کی ہمت نہیں کرتا ہے۔ نقل و حمل کے شعبے میں: ایف آر: انسٹی ٹیوٹ ڈو ڈویلپمنٹ ڈیوریبل اینڈ ڈیس ریلیشنز انٹرنیشنلس کے مطابق، "یہ بات قابل ذکر ہے کہ ہم اپنے نقل و حمل کے اخراجات میں براہ راست توانائی [.] سے زیادہ مجسم توانائی استعمال کرتے ہیں۔ دوسرے لفظوں میں، ہم اپنی ذاتی گاڑیوں میں گھومنے پھرنے کے لیے اس سے کم توانائی استعمال کرتے ہیں جو ہم استعمال کرنے والی کاروں، ٹرینوں یا بسوں کی پیداوار، فروخت اور نقل و حمل کے لیے درکار توانائی استعمال کرتے ہیں۔ " جین مارک جانکوویسی اس کی تعمیر سے پہلے، کسی بھی نقل و حمل کے بنیادی ڈھانچے کے منصوبے کے کاربن فوٹ پرنٹ تجزیہ کی وکالت کرتے ہیں۔ آٹوموبائل مینوفیکچرنگ میں ووکس ویگن کے مطابق، پٹرول انجن کے ساتھ گالف اے 3 کے مجسم توانائی کے مواد کی مقدار 18 000 کلو واٹ فی گھنٹہ (یعنی۔ 545 جی جے کا 12 فیصد جیسا کہ رپورٹ میں دکھایا گیا ہے)۔ ایک گالف اے 4 (ٹربو چارجڈ براہ راست انجکشن سے لیس) 22,000 کلو واٹ فی گھنٹہ (یعنی. 545 جی جے کا 15 فیصد جیسا کہ رپورٹ میں دکھایا گیا ہے)۔ فرانسیسی توانائی اور ماحولیات کی ایجنسی ADEME کے مطابق ایک موٹر کار میں 20,800 kWh کا مجسم توانائی کا مواد ہوتا ہے جبکہ ایک برقی گاڑی میں 34,700 kWh کی مقدار میں مجسم توانائی کا مواد ظاہر ہوتا ہے۔ برقی کار میں بیٹری اور الیکٹرانکس کی وجہ سے دہن انجن کے مقابلے میں زیادہ مجسم توانائی ہوتی ہے۔ سائنس اینڈ وائی کے مطابق، بیٹریوں کی مجسم توانائی اتنی زیادہ ہے کہ ریچارج ایبل ہائبرڈ کاریں سب سے موزوں حل تشکیل دیتی ہیں، جن کی بیٹریاں آل الیکٹرک کار سے چھوٹی ہوتی ہیں۔ ایندھن جہاں تک توانائی کا تعلق ہے، ایندھن کی سرمایہ کاری شدہ توانائی (ای آر او ای آئی) پر واپس آنے والی عنصر توانائی کا تخمینہ 8 لگایا جا سکتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ ایندھن کے ذریعے فراہم کی جانے والی مفید توانائی کی کچھ مقدار میں ایندھن کی مجسم توانائی میں اس مقدار کا 1/7 حصہ شامل کیا جانا چاہیے۔ دوسرے لفظوں میں، ایندھن EROEI کی وجہ سے ایندھن کی کھپت میں 14.3% اضافہ کیا جانا چاہیے۔ کچھ مصنفین کے مطابق، 6 لیٹر پٹرول تیار کرنے کے لیے 42 کلو واٹ کی توانائی درکار ہوتی ہے (جو توانائی کے مواد کے لحاظ سے تقریبا 4.2 لیٹر ڈیزل سے مطابقت رکھتی ہے)۔ سڑک کی تعمیر ہمیں یہاں اعداد و شمار کے ساتھ کام کرنا ہے، جو حاصل کرنا اب بھی زیادہ مشکل ثابت ہوتا ہے۔ سڑک کی تعمیر کے معاملے میں، مجسم توانائی ایندھن کی کھپت کے 1/18 کے برابر ہوگی (یعنی۔ 6 ٪)۔ دیگر اعداد و شمار دستیاب ہیں۔ ٹریلوار، وغیرہ۔ آسٹریلیا میں اوسط آٹوموبائل میں مجسم توانائی کا تخمینہ 0.27 ٹیراجول (یعنی۔ 75, 000 کلو واٹ) سڑک کی نقل و حمل میں شامل توانائی کے مجموعی تجزیے میں ایک جزو کے طور پر۔ عمارتوں میں اگرچہ عمارتوں میں توانائی کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے زیادہ تر توجہ ان کے آپریشنل اخراج پر مرکوز رہی ہے، لیکن یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ کسی عمارت کی پوری زندگی میں استعمال ہونے والی تمام توانائی کا تقریبا 30 فیصد اس کی مجسم توانائی میں ہو سکتا ہے (یہ فیصد عمارت کی عمر، آب و ہوا اور مواد جیسے عوامل کی بنیاد پر مختلف ہوتا ہے)۔ ماضی میں، یہ فیصد بہت کم تھا، لیکن آپریشنل اخراج کو کم کرنے پر جتنی زیادہ توجہ دی گئی ہے (جیسے ہیٹنگ اور کولنگ سسٹم میں کارکردگی میں بہتری)، جسمانی توانائی کی شراکت بہت زیادہ عمل میں آئی ہے۔ مجسم توانائی کی مثالوں میں شامل ہیں: خام وسائل کو نکالنے، مواد کو پروسیس کرنے، مصنوعات کے اجزاء کو جمع کرنے، ہر مرحلے کے درمیان نقل و حمل، تعمیر، دیکھ بھال اور مرمت، تعمیر نو اور ٹھکانے لگانے کے لیے استعمال ہونے والی توانائی۔ اس طرح، عمارتوں میں کاربن کے اخراج کا تجزیہ کرنے میں پوری زندگی کے کاربن اکاؤنٹنگ فریم ورک کو استعمال کرنا ضروری ہے۔ توانائی کے میدان میں EROEI EROEI (سرمایہ کاری شدہ توانائی پر واپس آنے والی توانائی) توانائی کی وجہ سے مجسم توانائی کا اندازہ کرنے کے لیے ایک بنیاد فراہم کرتا ہے۔ مجسم توانائی حاصل کرنے کے لیے حتمی توانائی کو کئی گنا بڑھانا پڑتا ہے۔ آٹھ مثال کے طور پر ایک EROEI کو دیکھتے ہوئے، حتمی توانائی کا ساتواں حصہ مجسم توانائی سے مطابقت رکھتا ہے۔ صرف یہی نہیں، واقعی مجموعی طور پر مجسم توانائی حاصل کرنے کے لیے، پاور پلانٹس کی تعمیر اور دیکھ بھال کی وجہ سے مجسم توانائی کو بھی مدنظر رکھا جانا چاہیے۔ یہاں اعداد و شمار کی بری طرح ضرورت ہے۔ بجلی جون 2018 میں عالمی توانائی کے بی پی شماریاتی جائزے میں، پیر کو جدید تھرمل پاور اسٹیشن میں 38 فیصد تبدیلی کی کارکردگی کو فرض کرتے ہوئے تھرمل مساوات کی بنیاد پر کلو واٹ میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ فرانس میں، روایت کے مطابق، بجلی میں بنیادی توانائی اور حتمی توانائی کے درمیان تناسب 2.58 ہے، جو 38.8% کی کارکردگی کے مطابق ہے۔ جرمنی میں، اس کے برعکس، قابل تجدید توانائیوں کی تیز رفتار ترقی کی وجہ سے، بجلی میں بنیادی توانائی اور حتمی توانائی کے درمیان تناسب صرف 1.8 ہے، جو کہ 55.5% کی کارکردگی کے مطابق ہے۔ ایکو پیسنجر کے مطابق، بجلی کی مجموعی کارکردگی برطانیہ میں 34 فیصد، جرمنی میں 36 فیصد اور فرانس میں 29 فیصد ہوگی۔ ڈیٹا پروسیسنگ ایسوسی ایشن نیگا واٹ کے مطابق، ڈیجیٹل خدمات سے متعلق مجسم توانائی نیٹ ورکس کے لیے 3.5 ٹی ڈبلیو ایچ/اے اور ڈیٹا سینٹرز کے لیے 10.0 ٹی ڈبلیو ایچ/اے (نصف سرورز کے لیے، یعنی 5 ٹی ڈبلیو ایچ/اے، اور باقی نصف عمارتوں کے لیے جس میں وہ رکھے گئے ہیں، یعنی 5 ٹی ڈبلیو ایچ/اے)، 2015 میں فرانس میں درست اعداد و شمار تھے۔ یہ تنظیم ڈیجیٹل شعبے میں توانائی کی کھپت کے ارتقاء کے بارے میں پر امید ہے، جس سے تکنیکی پیش رفت کو اجاگر کیا جا رہا ہے۔ جین مارک جانکوویسی کی صدارت میں شفٹ پروجیکٹ، نیگا واٹ ایسوسی ایشن کے پر امید وژن سے متصادم ہے، اور نوٹ کرتا ہے کہ ڈیجیٹل توانائی کے نقوش ہر سال 9 فیصد کی شرح سے بڑھ رہے ہیں۔ بائیو فزیکل اکنامکس کرسٹلائزڈ لیبر ایکولوجیکل اکنامکس ایمبوڈیڈ ایمیشنز انرجی اکاؤنٹنگ انرجی کینبیبلزم انرجی اکنامکس انوائرمنٹل اکاؤنٹنگ لائف سائیکل اسسمنٹ سسٹمز ایکولوجی حوالہ جات ببلیوگرافی بیرونی لنکس میلبورن یونیورسٹی میں ایمبوڈیڈ انرجی ڈیٹا اور تحقیق یونیورسٹی آف سڈنی، آسٹریلیا آسٹریلیائی گرین ہاؤس آفس، محکمہ ماحولیات اور ہیریٹیج یونیورسٹی آف باتھ (یوکے)، انوینٹری آف کاربن اینڈ انرجی (آئی سی ای) میٹریل انوینٹری انرجی ڈویلپمنٹ سسٹمز ایکولوجیکل اکنامکس روسی ایجادات مینجمنٹ سائبرنیٹکس