激励非洲发展

编者按:这是一个由安德鲁Grieshop她是北卡罗来纳州立大学土木、建筑和环境工程的助理教授，同时也是该学院的联合首席研究员该项目旨在解决南部非洲的能源贫困问题该项目由美国国家科学基金会的国际研究和教育伙伴关系(PIRE)资助。在我们正在进行研究问题系列，北卡罗来纳州的研究人员解决科学，技术，工程和数学的价值。

想象一下在篝火上烹饪。在你的厨房里。在黑暗中。这是数十亿人的日常现实，其中包括数亿次撒哈拉以南非洲 - 这是一个问题。

当我在做实地工作时，我经常蹲下来避免在咳嗽堆中坍塌，或者我的眼睛撕裂。但许多妇女和儿童在这些设置中每天花费时间。虽然农村非洲的夜晚星星令人惊叹，但是，一旦太阳落在缺乏电力意味着照明的区域，人类活动就会限制昂贵的手电筒和煤炭煤油灯。

在美国，大多数人认为获取可靠电力是理所当然的，这种情况被称为“能源贫困”，我所在的团队正在研究如何解决这一问题，以便更好地理解如何才能最好地扩大成功的努力，并建立一个非洲和美国的研究人员网络，现在和将来都能解决这个问题。

我们的程序叫做南部非洲的能源贫困我们是由美国国家科学基金会的国际研究和教育伙伴关系(PIRE)资助的。EPPSA涉及来自北卡罗来纳州立大学、北卡罗来纳大学、三角研究所、铜带大学(赞比亚)、马拉维利隆圭农业和自然资源大学(卢阿纳尔)和津巴布韦大学的研究人员的伙伴关系。我们有很多工作要做。

从清洁的水和照明到家庭用品的生产，获得清洁和充足的能源对我们的生活方式至关重要。这就是为什么能源是其中的中心可持续发展目标（SDGS）由联合国建立，帮助推进世界各地人民的福祉。具体而言，SDG编号7（17）是“确保所有人的可负担得起，可靠，可持续和现代能量。”并且对能量的需求是这样的几乎贯穿了所有其他目标．

例如，我认为，没有清洁和充足的能源，可持续发展的城市、清洁的水和增加的教育都是不可能的。就目前而言，能源生产是全球温室气体排放的主要来源，并对从家庭到北极和南极的许多地方的空气污染做出了巨大贡献。因此，在我们努力让人们使用能源的同时，将二氧化碳和空气污染物的排放降至最低是至关重要的。

能源匮乏无处不在。世界五分之一的人口甚至连基本的现代电力服务都得不到，超过30亿人(接近全球人口的一半)依靠木材、粪便或木炭等固体燃料满足家庭能源需求。更重要的是，那些生活在能源贫困的人几乎总是生活在其他类型的贫困中。这意味着解决能源需求会因为可用资源的稀缺而变得复杂。

包括马拉维、赞比亚和津巴布韦在内的撒哈拉以南非洲国家，现在和将来都将是推动缓解能源贫困的关键地区。这三个国家的能源获取水平相对较低，尽管水平各不相同。这使得这些国家成为一个理想的地方，研究什么是现在有效的，什么可能在未来最有效。例如，马拉维只有不到10%的人口和不到5%的农村地区人口能从电网中获得电力。这与津巴布韦形成了鲜明对比。在津巴布韦，80%的城市居民和20%以上的农村居民都用上了电。这些国家之所以被选为EPPSA的合作伙伴，是因为这三个国家有许多相似之处(如生态系统和文化)，但也有重要的差异(如不同的能源获取和工业化水平、经济基础和政治/经济“轨迹”)。例如，赞比亚有一个相对繁荣的工业基础，而津巴布韦曾经强大的经济由于几十年的腐败和国际社会的撤退而衰落。

这三个国家也对木炭依赖性依赖性不同，这是撒哈拉以南非洲城市的主导烹饪燃料。因此，我们的目标国家是具有巨大和变革潜力的人。这些国家也是大学和组织的所在地，并与EPPSA合作，已经在实施能源项目。我们将与他们合作，既可以解决研究问题，并培养下一代非洲研究人员，他们将继续攻击能源贫困。

除了能源贫困对发展造成的长期限制外，它还具有非常直接和致命的后果。使用固体燃料造成的空气污染对依赖固体燃料的数十亿人的健康和福祉产生直接影响。事实上,最近的工作对全球过早死亡的原因进行统计表明，每年有400多万人死于炉灶造成的室内污染。这些炉灶还释放大量的空气污染物，影响全球的空气质量和气候，因此几十年来一直是改善的重点。这就是我的主要专长所在，作为一个测量各种环境下各种空气污染的人。

多年来我合作了各种合作者，以帮助评估技术（像新炉子一样）和计划（如使用碳信用额的资助新炉子）将人们移到烹饪能源的清洁源。

例如,我们在印度的研究之一发现尽管当地发展组织的最佳努力，但他们引入的炉子技术并没有导致空气污染或人体暴露的重大减少。尽管基于实验室检测，但是由于公司和全球组织的效率和清洁而促进了相同类型的炉子。

虽然这类结果令人失望，但我们的研究提供了无价的“现实世界”证据，以反驳一厢情愿的说法，并防止进一步错过机会。作为一名工程师，我想帮助解决这些问题。但有时解决问题的一个重要部分是指出什么是行不通的。我在工作中喜欢做的一件事就是有效地解决问题:我们能从一项小型研究中学到什么?我们如何确保信息被共享以避免错误再次发生?我们如何使用我们所知道的来避免错误，而不需要做大量的多年研究?

我在这一领域的大部分研究侧重于烹饪或加热技术。虽然我们具有我们所知道的方法（如气或电气炉）清洁和高效，但这些不可行的能量（和资源）贫困。因此，关于技术可以在不同的设置中工作有很多问题。例如，一个核心问题是是否试图通过现代能源等现有的基于固体燃料的炉子或直接跳到炉灶，如压缩气体或电力。然而，技术只有一片拼图。必须使用新炉子来提供能量和清洁空气，并让人们使用新技术需要了解人类选择并引入更复杂。

许多组织都在努力解决能源贫困问题，他们从不同的角度来看待解决方法、规模和技术的可行性。从各级政府、各部委，到非政府组织、社会企业(即以做好事为宗旨的企业)，再到单纯追求经济回报的传统企业，各种努力都在落实。从一个村庄到一个国家或地区，家庭能源的开发也可以在不同的范围内进行。最后，让人们使用某样东西就是要有一种既能满足他们需求又能负担得起的产品。但是你要怎么做呢?补贴吗?激励?构建市场?给技术了?

这些并不容易存在问题，而我们在这一领域工作的人通常比答案更多的问题。这意味着我们需要更多的研究人员和教育工作者来帮助找到解决问题的最佳方法。显然，能源贫困不是一个可以从单一的学科方向解决的问题，因为它跨越工程，经济学，公共政策分析，环境科学，健康，教育和文化。因此，它要求跨越传统学术领域的方法来解决所有这些不同的方面。存在这些混合方法，但它们远非常态，所以我们还需要培训一代可以轻松跨越纪律和国际界限的研究人员。换句话说，培训机会非常重要。解决能源贫困成功将取决于将美国研究人员的工具，能力和经验从不同的学科与乡村学术合作伙伴结合起来，他们知道背景和改变需要发生的情况。

This is precisely where EPPSA comes in. We will contribute to finding solutions for these sweeping challenges through research, and in doing so train the next generation of interdisciplinary researchers and practitioners in the U.S., and we are working with our EPPSA partners in Africa to offer similar training opportunities to African scholars.

EPPSA将从几个角度解决该地区的能源贫困问题。首先，它将从高水平研究能源贫困问题，考察人类、社会、文化、基础设施和景观对能源获取方式的影响，以及未来可能发生的变化。这部分将主要是地理学家、经济学家和环境科学家的工作。

我将共同领导的另一个重点工作是“一线”工作，研究各国政府、非政府组织和企业为解决能源贫困正在进行的不同努力。

我们将对这些努力进行“影响评估”——衡量诸如人们使用新技术的数量、人们从该技术中获得的服务(如照明、供暖、烹饪、创收等)、产生的环境/健康效益(或影响)(如空气排放、暴露、等等)，以及这些由技术驱动的努力如何在其他地方扩大规模。

需要注意的是，我们并不是自己进行干预。相反，我们依赖于赞比亚、马拉维和津巴布韦正在进行的或新的努力——由了解当地情况的国内或国际团体领导的努力，正在努力扩大已经成功的尝试。我们将进行一到两年的研究，目标是迅速了解这些现有项目，然后与其他能源贫困研究人员和各级负责制定相关政策的人员分享这些研究成果。

我们旨在评估的项目范围广泛，但它们都是规模较小的项目——不是大型发电厂或水力发电大坝。这些项目大多数将在家庭或社区一级进行。例如，用于照明和为手机充电的家用太阳能系统，用于生物质烹饪的新燃料和炉灶，以及从动物和人类粪便中提取烹饪气的家用沼气系统。在社区一级，我们可以研究为农村地区的家庭和小企业发展“微电网”，在移动电话发射塔使用备用发电机为农村保健中心的疫苗提供冷却，等等。

我和我的团队的工作是什么样子的?数据收集将涉及来自北卡罗莱纳州的研究生和本科生以及我们在美国和非洲的合作者的数月实地活动。一个重点领域将是使用传感器来衡量不同技术的好处和影响。这其中的大部分可能会集中在空气污染的测量上，但我们不会仅限于此。我们还将与社会科学家合作，他们将通过调查收集有关使用这些技术的人的信息，他们的环境，他们的选择，以及这些选择的影响。当然，我们收集的所有数据和样本都需要分析。

一个关键的结果将是迅速将我们的发现传达给与我们合作的团体(政府部门、非政府组织、公司)，这样他们就可以像我们一样学习。我们还将向政策制定者和对能源获取感兴趣的较大社区通报情况。我们希望帮助扩大积极的影响，并改变那些似乎没有朝正确方向前进的努力。

该项目的教育方面是产生长期影响的更重要方式。我们将在美国成立一个能源贫困研究员小组，他们将跨越大学、国家和项目进行合作。这些研究员将接触到干预措施的各个方面，同时在他们的重点领域建立专业知识。

例如，与我一起工作的学生将学习空气污染测量，如何部署低成本传感来帮助评估，数据分析，实地工作等。但这些学生也将与经济学家和地理学家合作，让他们了解不同的研究人员如何以不同的方式解决同一个问题。每个小组都有贡献，每个小组都从其他成员的工作和专业知识中受益。

能源使许多重要的事情成为可能，当大量人口无法获得能源时，贫富之间的差距只会越来越大，就像目前非洲大部分地区的情况一样。寻找解决能源贫困的有效方法是全球优先事项。通过epppsa和我的其他工作，我的目标是提供快速反应研究，以了解什么现在有效，什么可以扩展到更大范围的工作。学习和知识是短期目标，有实际应用。但从长远来看，通过这项工作培训的新一代研究人员将能够继续并扩大这项至关重要的工作，以促进发展。