اخرین ویرایش در 25 مهر, 1404 توسط سردبیر

در جهانی که پایداری و گذار از سوخت‌های فسیلی به موضوعی حیاتی بدل شده، شفافیت در داده‌های انرژی نقشی تعیین‌کننده دارد. بدون داده‌های قابل اعتماد، هیچ کشوری نمی‌تواند مسیر گذار سبز خود را دقیق اندازه‌گیری کند.
در این میان، نام یک پژوهشگر ایرانی در میان رسانه‌های علمی اروپا و محافل فناوری انرژی شنیده می‌شود: دکتر جواد واشقانی فراهانی، پژوهشگر دکتری دانشگاه Modul University Vienna که در فضای بین‌المللی با نام Jay Hani شناخته می‌شود.

پژوهش تازه او، منتشرشده در ژورنال معتبر Sustainability، راهی نو برای ثبت، حسابرسی و اطمینان از صحت داده‌های انرژی خورشیدی پیشنهاد می‌کند.
سیستمی که طراحی کرده است، با تکیه بر بلاکچین، اینترنت اشیا (IoT) و محاسبات لبه‌ای، داده‌های انرژی را به صورت رمزنگاری‌شده ثبت می‌کند و از هرگونه دستکاری و خطا جلوگیری به عمل می‌آورد.

مسئله‌ای به نام «بی‌اعتمادی داده در انرژی»

در بسیاری از کشورها، داده‌های مربوط به تولید برق از منابع تجدیدپذیر، از طریق نرم‌افزارهای محلی یا سرورهای متمرکز جمع‌آوری می‌شوند. این سامانه‌ها در ظاهر کارآمدند، اما چند مشکل بنیادین دارند:
۱. امکان تغییر یا حذف داده‌ها وجود دارد؛
۲. قطع ارتباط اینترنتی باعث از بین رفتن داده‌ها می‌شود؛
۳. بازیابی و ممیزی پس از ثبت دشوار است؛
۴. ذی‌نفعان متعدد به منبع واحد داده بی‌اعتمادند.

برای حل این مسئله، نیاز به سیستمی بود که هم متمرکز نباشد و هم غیرقابل تغییر. بلاکچین پاسخی است که دکتر واشقانی فراهانی به این نیاز داده است.

ایده‌ای ساده، اما انقلابی

او می‌گوید: «اگر تراکنش‌های مالی می‌توانند بدون بانک و با اعتماد عمومی ثبت شوند، چرا داده‌های انرژی نتوانند؟»

پایه ایده‌اش بر همین قیاس شکل گرفت. هر واحد انرژی تولیدشده، همانند یک تراکنش مالی، باید در زنجیره‌ای شفاف و تغییرناپذیر ثبت شود. این زنجیره همان بلاکچین است.
در کنار آن، داده‌ها باید محلی جمع‌آوری و به صورت هوشمندانه، زمانی که ارتباط شبکه پایدار است، دسته‌ای به بلاکچین ارسال شوند.

معماری فنی سامانه
۱. بخش حسگر و اندازه‌گیری

یک حسگر INA219 جریان و ولتاژ خروجی پنل خورشیدی را با دقت بالا اندازه می‌گیرد. داده‌ها هر ۶۰ ثانیه ثبت می‌شوند.

۲. پردازش در گره لبه‌ای

رایانه کوچک Raspberry Pi 4B با ۴ GB رم به عنوان گره محلی عمل می‌کند. این گره، داده‌ها را رمزنگاری و در قالب CSV ذخیره می‌کند. سپس با الگوریتم SHA-256 هش هر رکورد تولید و در ساختار زنجیره‌ای ذخیره می‌شود.

۳. ساختار درخت مرکل (Merkle Tree)

به جای ارسال هر رکورد به بلاکچین، رکوردها در قالب بسته‌هایی موسوم به Merkle Batch تجمیع می‌شوند. از هر بسته، تنها هش ریشه (Merkle Root) به بلاکچین ارسال می‌شود.
این روش مصرف انرژی و هزینه را به حداقل می‌رساند.

۴. ثبت در بلاکچین اتریوم

هر Merkle Root در قرارداد هوشمند شبکه آزمایشی Sepolia Ethereum PoS ذخیره می‌شود.
در هر تراکنش، شناسه دستگاه، زمان، مقدار انرژی تجمعی و هش دسته ثبت می‌شود.

۵. سیستم پشتیبان

در صورت قطع ارتباط، داده‌ها به صورت خودکار در صف محلی ذخیره و پس از اتصال مجدد ارسال می‌شوند. بدین ترتیب، هیچ داده‌ای از بین نمی‌رود.

آزمایش عملی

این سیستم طی پنج روز و نیم آزمایش مداوم، بیش از ۱۰ هزار رکورد انرژی را ثبت کرد.
در این مدت، بیش از ۱۳۰ دسته داده (Batch) به بلاکچین ارسال شد. هیچ خطا یا از دست رفتن داده مشاهده نشد.

تحلیل عملکرد نشان داد:

مصرف پردازنده کمتر از ۰.۰۲ درصد؛

حافظه مصرفی حدود ۱۰۰ MB؛

دمای کاری میانگین ۴۳ درجه سانتی‌گراد؛

و تنها ۱۰۵ مورد قطع جزئی شبکه که همگی با سیستم پشتیبان جبران شدند.

این نتایج ثابت می‌کند که حتی با سخت‌افزار ارزان‌قیمت و کم‌مصرف، می‌توان ثبت داده شفاف و قابل اعتماد داشت.

تحلیل اقتصادی و زیست‌محیطی

برای هر تراکنش، حدود ۱۹۰ هزار واحد گس (gas) مصرف شد که در زمان آزمایش معادل حدود ۰.۹۹ یورو بود. هزینه کل ۱۳۰ تراکنش حدود ۱۲۸ یورو برآورد شد.
در مقیاس ملی (برای ۲۵۰ هزار سیستم خورشیدی در اتریش)، هزینه سالانه نزدیک به ۳.۹ میلیون یورو می‌شود—رقمی قابل‌قبول در برابر ارزش شفافیت داده.

از نظر انرژی، هر تراکنش در شبکه PoS اتریوم حدود ۶.۲۹ وات‌ساعت مصرف دارد؛ مجموعاً ۰.۸ کیلووات‌ساعت برای کل آزمایش. انتشار CO₂ برابر ۰.۱۷ کیلوگرم محاسبه شد.
در سطح ملی، این میزان به ۵.۲ تن CO₂ می‌رسد—بسیار ناچیز نسبت به کل انرژی تولیدی کشور.

به بیان ساده، سیستم بیش از هزار برابر کاراتر از بلاکچین‌های نسل اول (مثل بیت‌کوین) است.

نوآوری در سه بُعد

۱. فناورانه: ترکیب همزمان Edge Computing + IoT + Blockchain در یک معماری واقعی.
۲. اقتصادی: کاهش هزینه انتقال داده و بهبود قابلیت حسابرسی برای سرمایه‌گذاران.
۳. زیست‌محیطی: مصرف بسیار پایین انرژی نسبت به سود پایداری و شفافیت.

فرصت برای ایران

ایران بیش از ۳۰۰ روز آفتابی در سال دارد. اگر حتی بخشی از سامانه‌های خورشیدی کشور به چنین سیستمی مجهز شوند، نتایج چشمگیر است:

افزایش اعتماد سرمایه‌گذاران؛

کاهش فساد اداری در قراردادهای انرژی؛

ایجاد امکان فروش داده انرژی در بازارهای بین‌المللی؛

و قرار گرفتن ایران در مسیر «دیجیتالی‌سازی انرژی».

با توجه به سیاست‌های جدید وزارت نیرو برای توسعه نیروگاه‌های کوچک‌مقیاس، این فناوری می‌تواند پایه‌ای برای سامانه ملی پایش انرژی پاک باشد.

چالش‌ها و مسیر آینده

پژوهشگر ایرانی در بخش نتیجه‌گیری اشاره می‌کند که این مدل در شبکه آزمایشی اجرا شده و نیاز به گسترش به شبکه اصلی دارد.
همچنین پیشنهاد داده است:

آستانه‌های Merkle Batch با توجه به توان تولید هر منطقه تنظیم شود؛

قراردادهای هوشمند پیشرفته‌تر برای گواهی انرژی طراحی شوند؛

اتصال به سیستم‌های حسابرسی دولتی برقرار شود؛

و داده‌ها با چارچوب ESG و گزارش‌های کربنی بین‌المللی هم‌تراز گردند.

در افق بلندمدت، هدف ایجاد زنجیره‌ای واحد برای ردیابی انرژی از لحظه تولید تا مصرف است—زنجیره‌ای که بتواند اعتماد را جایگزین نظارت‌های پرهزینه کند.

جایگاه دانشگاه مودول وین

دانشگاه Modul Vienna در سال ۱۹۰۸ تأسیس شده و امروز یکی از مراکز پیشرو اروپا در «مدیریت دیجیتال و پایداری» است.
این دانشگاه پروژه‌هایی را حمایت می‌کند که میان فناوری، جامعه و محیط‌زیست پل می‌زنند. پژوهش دکتر واشقانی فراهانی نمونه بارز همین رویکرد میان‌رشته‌ای است.

از دید سیاست‌گذاری

در عصر گذار انرژی، دولت‌ها به داده‌های قابل اعتماد نیاز دارند.
مدلی که در این پژوهش ارائه شده می‌تواند برای سازمان‌های دولتی نقشی حیاتی داشته باشد:

یارانه‌ها را هوشمند کند؛

طرح‌های حمایتی را به داده واقعی متصل نماید؛

و راه را برای حسابرسی بلادرنگ باز کند.

اگر چنین مدلی در ایران پیاده‌سازی شود، می‌تواند به عنوان زیرساخت ملی داده انرژی در خدمت برنامه‌های توسعه پایدار کشور قرار گیرد.

پیامد اجتماعی و فرهنگی

شفافیت در داده‌های انرژی تنها مسئله‌ای فنی نیست؛ به معنای اعتماد عمومی است.
وقتی مردم و سرمایه‌گذاران مطمئن باشند که اعداد و نمودارها واقعی‌اند، مشارکت در پروژه‌های سبز افزایش می‌یابد.
بدین ترتیب، بلاکچین نه‌تنها ابزار فناوری، بلکه ابزاری برای تقویت سرمایه اجتماعی در مسیر توسعه پایدار خواهد بود.

نتیجه‌گیری

پژوهش دکتر جواد واشقانی فراهانی نشان می‌دهد که فناوری می‌تواند پل میان علم و سیاست باشد.
سیستمی که او طراحی کرده است، همزمان ساده، کم‌هزینه و شفاف است—مدلی که می‌تواند آینده مدیریت انرژی را در کشورهای مختلف متحول کند.

برای ایران، این پژوهش نه تنها یک افتخار علمی است، بلکه نقشه‌راهی است برای حرکت از «تولید انرژی» به «اعتماد انرژی».

این مقاله یک رپورتاژ آگهی است و محتوا و صحت آن بر عهده سفارش دهنده می باشد و جوان آنلاین مسئولیتی در این خصوص ندارد.

---

از کجا بفهمیم پاور بانک فست شارژ دارد؟

بررسی نقش باربری‌های آنلاین در تسهیل حمل و نقل برون شهری: انقلابی در لجستیک

بررسی سرطان پستان در مردها