مدل‌سازی عوامل کلیدی و روابط متقابل در مسیر دستیابی به توسعه پایدار معادن با چشم‌انداز NZE با رویکرد به‌کارگیری ترکیبی ISM و Dematel فازی
محورهای موضوعی : منابع طبیعی و مخاطرات محیطی
محمدرضا کریمی
1
,
صادق عابدی
2
*
,
علیرضا علی نژاد
3
1 - دانشجوی دکتری گروه مدیریت صنعتی، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی ، قزوین ، ایران
2 - گروه مدیریت صنعتی، واحد قزوین،دانشگاه آزاد اسلامی ، قزوین ، ایران
3 - گروه مهندسی صنایع، واحد قزوین،دانشگاه آزاد اسلامی ، قزوین ، ایران
کلید واژه: توسعه پایدار, سناریوی NZE, معادن, مدل‌سازی, ISM, Dematel ,
چکیده مقاله :
مقدمه: توسعه پایدار در بخش معدن به‌عنوان یکی از صنایع زیربنایی، نقشی کلیدی در گذار به سمت اقتصاد کم‌کربن و تحقق سناریوی انتشار خالص صفر دارد. این صنعت از یک‌سو به‌عنوان موتور رشد اقتصادی و تأمین‌کننده مواد اولیه برای فناوری‌های نوین شناخته می‌شود و از سوی دیگر، اثرات قابل‌توجهی بر محیط‌زیست و جوامع محلی برجای می‌گذارد. بنابراین، شناسایی متغیرهای کلیدی و تحلیل روابط میان آن‌ها برای دستیابی به آینده‌ای پایدار در این بخش ضرورتی انکارناپذیر است.
مواد و روش‌ها: پژوهش حاضر از نظر هدف، کاربردی و از نظر ماهیت، توصیفی–تحلیلی است. جامعه آماری شامل ۸۰ خبره در حوزه معدن، محیط‌زیست و سیاست‌گذاری انرژی بود که با روش نمونه‌گیری هدفمند و گلوله‌برفی انتخاب شدند. ابتدا متغیرهای مؤثر بر توسعه پایدار معادن با بهره‌گیری از روش دلفی فازی شناسایی و نهایی شدند. سپس روابط علّی و معلولی میان متغیرها با استفاده از روش دیماتل فازی تحلیل گردید و در نهایت، ساختار روابط میان متغیرهای کلیدی با بهره‌گیری از مدل‌سازی ساختاری تفسیری (ISM) تدوین شد.
نتایج و بحث: بر اساس نتایج دلفی فازی، ۱۲ متغیر کلیدی در چهار بعد اقتصادی، اجتماعی، فناورانه و زیست‌محیطی شناسایی شد. تحلیل دیماتل نشان داد متغیرهایی هم‌چون هزینه سرمایه‌گذاری، قیمت جهانی فلزات، سطح رفاه اجتماعی و آموزش زیست‌محیطی در گروه تأثیرگذار قرار دارند، در حالی‌که متغیرهایی مانند شدت انرژی، بازیافت پسماند و سلامت اکوسیستم بیشتر تأثیرپذیر هستند. در مدل‌سازی ساختاری تفسیری، سه متغیر سیاست‌های قیمت‌گذاری کربن، هزینه سرمایه‌گذاری و قیمت جهانی فلزات به‌عنوان عوامل پایه و پیشران شناسایی شدند که نقش کلیدی در هدایت سایر متغیرها ایفا می‌کنند. متغیرهای میانی مانند پذیرش اجتماعی فناوری و نوآوری فناورانه نقش واسطه‌ای داشته و متغیرهای وابسته نظیر شدت انرژی و سلامت اکوسیستم به‌عنوان خروجی‌های نهایی شناخته شدند. مقایسه دو روش دیماتل و مدل‌سازی ساختاری تفسیری نشان‌دهنده هماهنگی بالای نتایج و روایی یافته‌هاست.
نتیجه‌گیری: نتایج نشان می‌دهد دستیابی به توسعه پایدار معادن و هم‌سویی با سناریوی انتشار خالص صفر، مستلزم تمرکز سیاستی بر متغیرهای پایه و ایجاد هماهنگی میان متغیرهای میانی است تا بتوان در نهایت پیامدهای زیست‌محیطی و اجتماعی مطلوب را محقق ساخت. این مدل ساختاری می‌تواند به سیاست‌گذاران کمک کند منابع را بهینه تخصیص دهند و مسیر گذار به معادن پایدار را تسهیل نمایند. بر اساس یافته‌ها، توصیه می‌شود سیاست‌گذاران در گام نخست سازوکارهای شفاف قیمت‌گذاری کربن و حمایت‌های مالی برای کاهش هزینه سرمایه‌گذاری را طراحی کنند. در گام دوم، برنامه‌های حمایتی برای نوآوری فناورانه و توسعه هوش‌مصنوعی در استخراج ایجاد شود تا پذیرش اجتماعی فناوری و آموزش زیست‌محیطی تقویت گردد. در گام سوم، با بهبود نظام پایش هوشمند، زیرساخت‌های بازیافت و ارتقای بهره‌وری انرژی، امکان دستیابی به اهداف زیست‌محیطی و بهبود سلامت اکوسیستم فراهم گردد. این مسیر سه‌مرحله‌ای می‌تواند نقشه راهی عملی برای سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی آینده معادن در چارچوب توسعه پایدار و سناریوی انتشار خالص صفر باشد.
Introduction: Sustainable development in the mining sector, as one of the infrastructure industries, plays a key role in the transition to a low-carbon economy and the realization of the net zero emission scenario. On the one hand, this industry is known as an engine of economic growth and a supplier of raw materials for new technologies, and on the other hand, it leaves significant impacts on the environment and local communities. Therefore, identifying key variables and analyzing the relationships between them is an undeniable necessity to achieve a sustainable future in this sector.
Materials and Methods: The present study is applied in terms of purpose and descriptive-analytical in nature. The statistical population included 80 experts in the fields of mining, environment, and energy policy, who were selected using purposive and snowball sampling methods. First, the variables affecting the sustainable development of mines were identified and finalized using the fuzzy Delphi method. Then, the causal relationships between the variables were analyzed using the fuzzy Dematel method, and finally, the structure of the relationships between the key variables was developed using interpretive structural modeling (ISM).
Results and Discussion: Based on the results of the fuzzy Delphi, 12 key variables were identified in four dimensions: economic, social, technological, and environmental. Dematel analysis showed that variables such as investment cost, global metal prices, social welfare level, and environmental education are in the influential group, while variables such as energy intensity, waste recycling, and ecosystem health are more influential. In interpretive structural modeling, three variables of carbon pricing policies, investment cost, and global metal prices were identified as basic and driving factors that play a key role in guiding other variables. Intermediate variables such as social acceptance of technology and technological innovation played a mediating role, and dependent variables such as energy intensity and ecosystem health were identified as final outputs. The comparison of the two methods, Dematel and interpretive structural modeling, shows a high degree of consistency of the results and the validity of the findings.
Conclusion: The results show that achieving sustainable mining development and alignment with the net zero emission scenario requires policy focus on basic variables and coordination between intermediate variables in order to ultimately achieve desirable environmental and social outcomes. This structural model can help policymakers allocate resources optimally and facilitate the transition to sustainable mining. Based on the findings, it is recommended that policymakers, in the first step, design transparent carbon pricing mechanisms and financial supports to reduce investment costs. In the second step, support programs for technological innovation and the development of artificial intelligence in mining should be created to strengthen social acceptance of technology and environmental education. In the third step, by improving the smart monitoring system, recycling infrastructure, and promoting energy efficiency, it is possible to achieve environmental goals and improve ecosystem health. This three-step path can be a practical roadmap for future mining policy and planning within the framework of sustainable development and a net zero emissions scenario
1. Ahmad, R., Liu, G., Rehman, S. A. U., Fazal, R., Gao, Y., Xu, D., Agostinho, F., Almeida, C. M. V. B., & Giannetti, B. F. (2025). Pakistan road towards Paris Agreement: Potential decarbonization pathways and future emissions reduction by a developing country. Energy, 314, 134075. https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.134075
2. Alcalde, J., Smith, P., Haszeldine, R. S., & Bond, C. E. (2018). The potential for implementation of Negative Emission Technologies in Scotland. International Journal of Greenhouse Gas Control, 76, 85–91. https://doi.org/10.1016/j.ijggc.2018.06.021
3. Amini, H., & Jabal Ameli, M. S. (2019). Developing a foresight model based on the meta-synthesis approach. Defensive Futures Studies, 4(15), 7–34. https://sid.ir/paper/380958/fa [In Persian]
4. Ampah, J. D., Jin, C., Afrane, S., Yusuf, A. A., Liu, H., & Yao, M. (2024). Race towards net zero emissions (NZE) by 2050: Reviewing a decade of research on hydrogen-fuelled internal combustion engines (ICE). Green Chemistry, 26(16), 9025–9047. https://doi.org/10.1039/d4gc00864b
5. Babaei Meybodi, H., Goodarzi, G., Azar, A., & Azizi, F. (2020). Designing a foresight model of sustainable development with a scenario-based planning and system dynamics approach (Case study: Yazd Province). Tomorrow Management, 19(62), 163–180. https://sid.ir/paper/390337/fa [In Persian]
6. Bakhshmiri, H., Mehrayin Lagzian, M., Pouya, A., & Sharif, H. (2021). Foresight of the banking industry using scenario writing and cross-impact matrix approach. Business Intelligence Management Studies, 10(37), 233–266. https://sid.ir/paper/1030690/fa [In Persian]
7. Baninla, Y., Wang, C., Pu, J., Gao, X., & Zhang, Q. (2025). Evaluating the progress and identifying future improvement areas of mining's contribution to the sustainable development goals (SDGs). The Extractive Industries and Society, 23, 101637. https://doi.org/10.1016/j.exis.2025.101637
8. Berberoglu, Y., Mangla, S. K., & Kazancoglu, Y. (2024). Towards sustainable mining in an emerging economy: Assessment of sustainability challenges. Resources Policy, 97, 105288. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2024.105288
9. Chatterjee, C., Sindhwani, R., Mangla, S. K., & Hasteer, N. (2025). Digitization of the mining industry: Pathways to sustainability through enabling technologies. Resources Policy, 100, 105450. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2024.105450
10. Cotrina-Teatino, M. A., & Marquina-Araujo, J. J. (2025). Circular economy in the mining industry: A bibliometric and systematic literature review. Resources Policy, 102, 105513. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2025.105513
11. de Lima, J. P. M., Amaral, M. C. S., & de Lima, S. C. R. B. (2025). Sustainable water management in the mining industry: Paving the way for the future. Journal of Water Process Engineering, 71, 107239. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2025.107239
12. Dönmezçelik, O., Koçak, E., & Örkcü, H. H. (2023). Towards net zero emissions target: Energy modelling of the transport sector in Türkiye. Energy, 279, 128064. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.128064
13. Dong, C., Huang, G., Cheng, G., Cai, Y., Chen, C., & Zhu, J. (2025). Assessing energy economic and environmental impacts of GHG emission reduction targets across Canadian provinces: A national net-zeroization-oriented energy model. Applied Energy, 381, 125112. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2024.125112
14. Dong, W., Niu, X., Nassani, A. A., Naseem, I., & Zaman, K. (2024). E-commerce mineral resource footprints: Investigating drivers for sustainable mining development. Resources Policy, 89, 104569. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2023.104569
15. Elavarasan, R. M., Nadarajah, M., & Shafiullah, G. M. (2024). Multi-criteria decision analysis of clean energy technologies for envisioning sustainable development goal 7 in Australia: Is solar energy a game-changer? Energy Conversion and Management, 321, 119007. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2024.119007
16. Liang, Y., Kleijn, R., & van der Voet, E. (2023). Increase in demand for critical materials under IEA Net-Zero emission by 2050 scenario. Applied Energy, 346, 121400. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2023.121400
17. Liu, Q., Zheng, X.-Q., Zhao, X.-C., Chen, Y., & Lugovoy, O. (2018). Carbon emission scenarios of China's power sector: Impact of controlling measures and carbon pricing mechanism. Advances in Climate Change Research, 9(1), 27–33. https://doi.org/10.1016/j.accre.2018.01.002
18. Makhloufi, A. W., & Louafi, S. (2024). Optimising building performance for a resilient Future: A Multi-Objective approach to Net Zero energy strategies. Energy and Buildings, 324, 114869. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2024.114869
19. Marzban, E., Mohammadi, M., & Pourazzat, A. A. (2018). Governance of electricity distribution in Iran: Foresight and development of policy recommendations. Public Policy, 4(3), 9–26. https://sid.ir/paper/257460/fa [In Persian]
20. Mirzehi, M., & Afrapoli, A. M. (2024). A novel framework for integrating environmental costs and carbon pricing in open-pit mine plans: Towards sustainable and green mining. Journal of Cleaner Production, 468, 143059. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.143059
21. Zali, N. (2019). Regional foresight: Redefining the process of regional planning from a futures studies perspective. Iranian Futures Studies, 4(1), 263–288. https://sid.ir/paper/270368/fa [In Persian]
22. Xiao, Z., Duritan, M. J. M., & Jia, R. (2024). Resourceful futures: Integrating responsible mining and green education for sustainable development in developing and emerging economies. Resources Policy, 88, 104377. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2023.104377
23. Yadav, S., Samadhiya, A., Kumar, A., Majumdar, A., Garza-Reyes, J. A., & Luthra, S. (2023). Achieving the sustainable development goals through net zero emissions: Innovation-driven strategies for transitioning from incremental to radical lean, green and digital technologies. Resources, Conservation and Recycling, 197, 107094. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2023.107094