افزایش تقاضای انرژی، کمیابی منابع، تشدید محدودیتهای زیستمحیطی و افزایش قیمت انرژی مورد مصرف فرآیندهای صنعتی موجب شده است تا ضرورت بهینهسازی انرژی و انتشار کربن در صنایع بیش از پیش شود.گرمایش جهانی به دلیل افزایش انتشار گازهای گلخانهای از منابع مختلف نقش مهمی در تغییرات اقلیمی ایفا میکند.
یکی از مهمترین مشارکت کنندگان انتشار جهانی گازهای گلخانهای، CO2 است که عمدتا از احتراق سوختهای فسیلی حاصل میشود. حدود ۴۲% کربن دیاکسید آزاد شده در جو ناشی از احتراق سوختهای فسیلی برای تولید برق و حرارت است. در شکل ۱ سهم هر یک از بخشها در انتشار کربن نشان داده شده است.
بر اساس گزارش آژانس بینالمللی انرژی، با رشد ۲٫۱ % تقاضای انرژی در سال ۲۰۱۷ نسبت به سال ۲۰۱۶، میزان انتشار جهانی کربن دیاکسید حاصل از مصرف سوخت حدود ۱٫۴ % یعنی ۴۶۰ میلیون تن نسبت به سال ۲۰۱۶ افزایش داشته است و مقدار آن از ۳۲٫۸۰ گیگاتن در سال ۲۰۱۶ به۳۲٫۵۳ گیگاتن در سال ۲۰۱۷ رسیده است.
در میان کشورهای مختلف، کشور چین با سهم ۲۸% در تولید کربن، رتبهی اول انتشار کربن در دنیا را داراست پس از آن کشورهای آمریکا، هند، روسیه، ژاپن، آلمان و سپس ایران در رتبههای بعدی قرار دارند. در سال ۲۰۱۷ کشور ایران با سهم ۵۶۷٫۱ گیگاتن کربن یعنی ۱٫۷۲% در رتبه هفتم جهانی قرار گرفته است. شکل ۲ انتشار جهانی کربن دیاکسید حاصل از احتراق سوختهای فسیلی در کشورهای مختلف در سال ۲۰۱۷ را نشان میدهد.
بیشترنیروگاهها انرژی مورد تقاضای مصرفکنندگان را از طریق توربینهای بخاری، توربینهای گازی و دیگر تجهیزات تامین میکنند و در نتیجه آن، روزانه حجم قابل توجهی از انواع سوختهای فسیلی استفاده میشود که باعث تولید گازهای گلخانهای و انتشار آلایندهها به محیط میشود. کربن دیاکسید به عنوان یکی از مهمترین این گازها نقش قابل توجهی در مباحث مربوط به گرمایش جهانی دارد. از طرف دیگر تولیدکنندگان برای کاهش هزینههای تولیدی خود در بازارهای رقابتی ناچار به افزایش بهرهروی و به تبع آن ارتقا تکنولوژی و کیفیت تجهیزات و نیز در دستور کار قرارگیری بهینهسازی انرژی خواهند داشت. بهبود عملیاتی سیستمهای انرژی با هدف کاهش هزینه انجام میشود که باعث میشود استفاده موثر از پتانسیل صرفه جویی انرژی ضروری باشد.