A teljes energiainfrastruktúra tiszta, megújuló energiává történő átalakítása hatékonyan képes legyőzni a folyamatban lévő éghajlatváltozást, kiküszöbölheti a légszennyezés halálát, munkahelyeket teremthet és stabilizálhatja az energiaárakat.
A kihívás ijesztő. De a tudósok szerint lehetséges.
A kutatók először vázolják fel az 50 olyan egyedi állami tervet, amelyek agresszív változtatásokra szólítanak fel mind az infrastruktúrát, mind a jelenlegi energiafogyasztási módot, de jelzik, hogy az átalakítás technikai és gazdasági szempontból lehetséges a meglévő technológiák széles körű bevezetése révén.
„A legfőbb akadályok a társadalmi, politikai és az ipar változáshoz jutása” - mondta Mark Z. Jacobson, a Stanfordi Egyetem építőmérnöki professzora. „Az akadályok leküzdésének egyik módja az emberek tájékoztatása a lehetséges lehetőségekről. Megmutatva, hogy technológiai és gazdasági szempontból lehetséges, ez a tanulmány csökkentheti a nagyszabású átalakítás akadályait. ”
Energiaigény
A kutatók azzal kezdték, hogy alaposan megvizsgálták az egyes államok jelenlegi energiaigényét, és azt, hogy ezek a követelmények hogyan változnak a szokásos üzleti körülmények között 2050-ig. Az egyes államok energiafelhasználásáról teljes kép készítéséhez megvizsgálták az energiafelhasználást. négy ágazatban: lakossági, kereskedelmi, ipari és közlekedési.
Ezután minden ágazatban elemezték a felhasznált tüzelőanyag jelenlegi mennyiségét és forrását - szén, olaj, gáz, nukleáris energia, megújuló energiaforrások - és kiszámították az üzemanyag-szükségletet, ha az összes üzemanyag-felhasználást villamos energiával váltják fel. Ez egy jelentős kihívást jelentő lépés - feltételezi, hogy az úton lévő összes autó elektromosvá válik, és hogy az otthonok és az ipar teljesen elektromos fűtő- és hűtőrendszerekké alakulnak. De a kutatók szerint számításuk a meglévő technológiák integrálására épül, és az energiamegtakarítás jelentős lenne.
„Amikor ezt mind az 50 államban megtettük, 39-re 2050% -kal csökkent a teljes végfelhasználói energiaigény - mondta Jacobson. "Ennek kb. 6 százalékpontja származik az infrastruktúra hatékonyságának javításán keresztül, ám nagy részét az égetési energiát jelenlegi források és felhasználások villamos energiával való helyettesítése eredményezi."
A következő lépés az új elektromos hálózat tápellátásának kitalálása volt. A kutatók arra összpontosítottak, hogy az egyes államok új energiaigényeinek kielégítésére csak az egyes államok rendelkezésére álló megújuló energiákat - szél, napenergia, geotermikus, vízenergia, valamint apró mennyiségű árapály és hullám - felhasználják.
Elemezték az egyes államok napsugárzását és azt, hogy hány délre néző, nem árnyékolt háztető képes elhelyezni a napelemeket. Fejlesztették és megkérdezték a széltérképeket, és meghatározták, hogy a helyi tengeri szélturbinák választhatók-e. A geotermikus energia elfogadható áron csak 13 állam számára volt elérhető. A terv gyakorlatilag nem követel meg új vízierőmű-gátakat, de figyelembe veszi az energianyereségeket a meglévő gátak hatékonyságának javításából.
A szél és a nap szabad
Jelentésük tartalmaz egy interaktív térkép ez az egyes államok egyedi terveit írja elő, hogy 80-ig 2030% -os átmenetet és 2050-ig teljes átalakulást érjenek el.
Több állam már úton van - mondja Jacobson. Például Washington államban viszonylag gyorsan meg lehet váltani a teljes megújuló energiát, köszönhetően annak, hogy jelenlegi villamos energiájának több mint 70% -a meglévő vízenergia-forrásokból származik. Ez az állam általános célú hatalmának körülbelül 35% -ára utal, ha Washington 100% -ban elektromos; A szél és a nap a maradék nagy részét kitöltheti.
Iowa és Dél-Dakota szintén jó helyzetben vannak, mivel villamos energiájuk közel 30% -át szélenergiából termelik. Kalifornia, amelyre New York utáni Jacobson második, egy államra szóló megújuló energiával kapcsolatos ütemterve volt a hangsúly, csoportja javaslatát már elfogadta, és azt tervezi, hogy 60-ig a megújuló energiaforrások 2030% -ban elektromosan működnek.
Megjelent a folyóiratban Energia- és környezeti tudományok, a terv szerint az állam földterületének legfeljebb 0.5% -át napelemekkel vagy szélturbinákkal kell borítani. A változások előzetes költsége jelentős lenne, de a szél és a napfény ingyenes. Tehát az összköltség az idő múlásával nagyjából megegyezik a fosszilis tüzelőanyagok infrastruktúrájának, a karbantartás és a termelés árával.
"Ha figyelembe vesszük az egészségügyi és éghajlati költségeket, valamint a fosszilis tüzelőanyagok növekvő árát, akkor a szél, a víz és a napenergia a hagyományos rendszerek költségeinek felére esik" - mondja Jacobson. „Az ilyen méretű átalakítás munkahelyeket teremt, stabilizálja az üzemanyagárakat, csökkenti a szennyezéshez kapcsolódó egészségügyi problémákat és megszünteti az Egyesült Államokból származó kibocsátásokat. Nagyon kevés hátránya van az átalakulásnak, legalábbis ezen tudomány alapján. "
Ha az átalakítást pontosan a terv vázlata szerint hajtják végre, az USA-ban a légszennyezés csökkentése megakadályozhatja körülbelül 63,000 3.3 amerikai halálát, akik évente meghalnak a légszennyezés okozta okok miatt. Emellett kiküszöböli az USA fosszilis tüzelőanyagokból származó üvegházhatású gázkibocsátását, amely egyébként 2050-re évente XNUMX trillió dollárba kerülne a világgal.
Az ilyen méretű átalakítás munkahelyeket teremt, stabilizálja az üzemanyagárakat, csökkenti a szennyezéshez kapcsolódó egészségügyi problémákat és kiküszöböli az Egyesült Államokból származó kibocsátásokat "- mondja Mark Jacobson." Nagyon kevés hátránya van az átalakulásnak, legalábbis ezen tudomány alapján .
Mark Delucchi, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem kutatója együttműködött a tanulmányban.
Forrás: Stanford Egyetem
Kapcsolódó könyvek:
