بلاکچین در خدمت خورشید

پژوهشگر ایرانی که مرز بین انرژی و فناوری را بازتعریف کرد

در جهان امروز، داده‌ها دیگر فقط اعداد نیستند؛ سرمایه‌اند.
و همان‌طور که طلا و نفت به شفافیت نیاز دارند، داده نیز باید قابل اعتماد باشد.
در عصر دیجیتال، شفافیت دیگر موضوع اخلاقی نیست؛ یک الزام فناورانه است.

این دیدگاه در پژوهشی از دکتر جواد واشقانی فراهانی (Jay Hani)، پژوهشگر دکتری ایرانی در دانشگاه Modul University Vienna، به شکل یک دستاورد واقعی متجلی شده است.
او در مقاله‌ای منتشرشده در ژورنال Sustainability (MDPI) با عنوان
“A Sustainability Assessment of a Blockchain-Secured Solar Energy Logger for Edge IoT Environments”
مدلی ارائه کرده که ترکیب هوشمندانه‌ای از بلاکچین، اینترنت اشیا (IoT) و Edge Computing است — مدلی که می‌تواند اعتماد دیجیتال را به صنعت انرژی بیاورد.

مسئله از کجا آغاز شد؟

هر سامانه‌ی انرژی، همان‌قدر که به سخت‌افزار نیاز دارد، به اعتماد داده‌ای هم نیاز دارد.
در سیستم‌های سنتی، داده‌های تولید انرژی از طریق سرورها یا فضاهای ابری منتقل می‌شوند؛ اما در این روش‌ها:

• داده‌ها ممکن است تغییر یا حذف شوند.
• قطع اینترنت می‌تواند کل چرخه را مختل کند.
• بازبینی داده‌ها پرهزینه و پیچیده است.
• هیچ اطمینانی از صحت گزارش‌های تولید انرژی وجود ندارد.

این مسئله فقط فنی نیست؛ اقتصادی و حتی سیاسی است. وقتی داده‌های انرژی قابل اتکا نباشند، بازارهای سرمایه‌گذاری در انرژی‌های پاک هم رشد نمی‌کنند.

پژوهش دکتر واشقانی فراهانی پاسخی فناورانه به این چالش است: ساخت سامانه‌ای که داده‌ها را شفاف، غیرقابل تغییر و جهانی قابل اعتماد کند.

معرفی راه‌حل: Solar Logger مبتنی بر بلاکچین

سامانه‌ی طراحی‌شده «Solar Energy Logger» نام دارد؛ سیستمی که با استفاده از سخت‌افزار ساده اما معماری هوشمند، داده‌های تولید انرژی خورشیدی را ثبت، رمزنگاری و در بلاکچین ثبت می‌کند.

ساختار کلی سیستم

• حسگر INA219 برای اندازه‌گیری ولتاژ و جریان.
• رایانه Raspberry Pi 4B به عنوان گره لبه‌ای (Edge Node).
• الگوریتم رمزنگاری SHA-256 برای ایجاد هش داده‌ها.
• درخت مرکل (Merkle Tree) برای فشرده‌سازی امن داده‌ها.
• قرارداد هوشمند Solidity بر بستر Ethereum Sepolia (PoS) برای ثبت نهایی داده‌ها.

در این ساختار، هر دقیقه داده‌ها از پنل خورشیدی خوانده می‌شوند، در گره لبه رمزنگاری می‌گردند و در بسته‌های Merkle دسته‌بندی می‌شوند. سپس فقط هش نهایی هر بسته روی بلاکچین ذخیره می‌شود.

این روش باعث کاهش چشمگیر مصرف انرژی، هزینه تراکنش و بار شبکه می‌شود.

ویژگی‌های کلیدی فناوری

۱. ثبت غیرقابل‌تغییر (Immutable Logging)

هر داده با هش رکورد قبلی زنجیر می‌شود. حذف یا تغییر حتی یک مقدار، کل زنجیره را از اعتبار می‌اندازد.

۲. معماری مقاوم در برابر قطعی

اگر ارتباط اینترنتی قطع شود، داده‌ها محلی ذخیره می‌شوند و پس از برقراری مجدد، به‌طور خودکار ارسال می‌گردند.

۳. کاهش هزینه و انرژی

به‌جای ارسال مداوم داده، سیستم فقط هش دسته‌ها را ارسال می‌کند. این باعث صرفه‌جویی چشمگیر در انرژی و هزینه گس (Gas) می‌شود.

۴. شفافیت و ممیزی‌پذیری جهانی

هر کسی می‌تواند داده‌ها را از بلاکچین بخواند و اصالت آن‌ها را تأیید کند. هیچ مرجع مرکزی لازم نیست.

نتایج آزمایش میدانی

پژوهش طی ۱۳۵ ساعت آزمایش مداوم اجرا شد.
در این مدت، ۱۰٬۲۶۸ رکورد انرژی ثبت و در قالب ۱۳۰ دسته مرکل به بلاکچین ارسال شد.

دستاوردهای کلیدی:

• هیچ داده‌ای از بین نرفت.
• هیچ خطای ثبت یا تأخیر بحرانی دیده نشد.
• مصرف CPU: کمتر از ۰.۰۲٪.
• مصرف RAM: حدود ۱۰۰ MB.
• دمای متوسط: ۴۳.۸ درجه سانتی‌گراد.
• قطعی شبکه: ۱۰۵ مورد، که همه بدون از دست دادن داده مدیریت شد.

در نتیجه، سیستم با سخت‌افزاری بسیار سبک، پایداری کامل را نشان داد.

تحلیل انرژی و هزینه

در هر دسته، حدود ۱۹۰٬۸۲۳ واحد گس مصرف شد که میانگین هزینه‌ی هر تراکنش را به ۰.۹۹ یورو می‌رساند.
در کل، هزینه آزمایش حدود ۱۲۸ یورو بود.

در مقیاس ملی (۲۵۰٬۰۰۰ نیروگاه خورشیدی در اتریش):

• هزینه سالانه‌ی تخمینی: ۳.۹ میلیون یورو.
• مصرف انرژی کل: ~۰.۸ کیلووات‌ساعت.
• انتشار CO₂: ~۰.۱۷ کیلوگرم.

در مقیاس ملی، انتشار سالانه حدود ۵.۲ تُن CO₂ تخمین زده شد—عددی بسیار پایین برای فناوری بلاکچینی.

مقایسه با سیستم‌های سنتی

مقیاس‌پذیری در سطح صنعتی

این فناوری قابلیت پیاده‌سازی در ابعاد بزرگ را دارد:

• برای شرکت‌های انرژی جهت پایش داده‌های نیروگاه‌ها؛
• برای نهادهای دولتی در حسابرسی انرژی؛
• برای توسعه گواهی‌های دیجیتال انرژی پاک (REC)؛
• و حتی در بازارهای همتابه‌همتای انرژی (P2P Energy Markets).

در واقع، همان‌طور که بلاکچین در اقتصاد مالی، نظام اعتماد را دگرگون کرد، این مدل نیز می‌تواند در اقتصاد انرژی چنین کند.

کاربرد در ایران؛ از نظریه تا فرصت واقعی

ایران یکی از پرتابش‌ترین کشورهای جهان از نظر انرژی خورشیدی است.
اما ضعف در زیرساخت داده و نبود شفافیت باعث شده است پروژه‌های انرژی پاک کمتر از ظرفیت رشد کنند.

پیاده‌سازی مدل Jay Hani در ایران می‌تواند:

• اعتماد سرمایه‌گذاران را بازگرداند،
• داده‌های تولید واقعی را برای نهادهای نظارتی شفاف کند،
• و زمینه را برای ورود ایران به بازار جهانی انرژی دیجیتال فراهم آورد.

در کنار برنامه‌ی توسعه نیروگاه‌های مقیاس کوچک، وزارت نیرو می‌تواند با استفاده از این فناوری، سامانه‌ی ملی داده‌ی انرژی تجدیدپذیر ایجاد کند.

محدودیت‌ها و گام‌های آینده

هیچ فناوری بی‌نقص نیست. در این پژوهش نیز محدودیت‌هایی شناسایی شد:

• آزمایش در شبکه آزمایشی (Sepolia) انجام شده است.
• کارمزد و تأخیر واقعی در Mainnet نیاز به بررسی دارد.
• نیاز به قراردادهای هوشمند پیشرفته‌تر برای صدور خودکار گواهی انرژی.

گام‌های بعدی پژوهش:

• توسعه برای چندین نوع حسگر انرژی؛
• اتصال به سیستم‌های هوش مصنوعی برای تحلیل پیش‌بینی مصرف؛
• طراحی API برای نهادهای نظارتی؛
• و تلفیق با مدل‌های ESG و گزارش‌گری زیست‌محیطی.

پیوند با چشم‌انداز جهانی پایداری

این تحقیق همسو با European Green Deal و اهداف توسعه پایدار سازمان ملل (UN SDGs) است.
بلاکچین در این مدل نه صرفاً ابزار رمزنگاری، بلکه مکانیزم حکمرانی دیجیتال است؛ شفاف، توزیع‌شده و غیرقابل جعل.

جایگاه دانشگاه مودول وین

دانشگاه Modul University Vienna یکی از مؤسسات برجسته اروپا در زمینه Digital Business and Sustainability است.
پژوهش دکتر واشقانی فراهانی در چارچوب همین رویکرد میان‌رشته‌ای انجام شده: ترکیب فناوری با مدیریت، پایداری و سیاست انرژی.

از مهندسی تا استراتژی دیجیتال

این پروژه صرفاً فنی نیست؛ پایه‌ای برای استراتژی‌های آینده‌ی انرژی دیجیتال است.
تصور کنید روزی هر خانه با پنل خورشیدی‌اش به بلاکچینی متصل باشد؛ هر کیلووات ساعت انرژی، بلاک مخصوص به خود را داشته باشد؛ و بازار انرژی همچون اینترنت، باز و شفاف شود.

این همان تحول از اینترنت اطلاعات به اینترنت انرژی (Internet of Energy) است.

نتیجه‌گیری: از داده تا اعتماد

پژوهش Jay Hani نشان می‌دهد که «اعتماد» دیگر یک ویژگی انسانی نیست؛ یک ویژگی مهندسی‌شده است.
در جهانی که داده‌های جعلی می‌توانند حتی بازارها را تغییر دهند، داشتن سیستمی که بتواند حقیقت را رمزنگاری کند، بیش از هر زمان ضروری است.

فناوری‌ای که در این پروژه معرفی شده، پلی است میان انسان و خورشید، میان داده و شفافیت، میان فناوری و آینده.
از صفر تا یک، راهی که انرژی خورشیدی طی می‌کند، حالا در دفترکل جهانی ثبت می‌شود—برای همیشه.