https://bodybydarwin.com
Slider Image

De Green New Deal is haalbaarder dan u denkt

2020

Het lijdt geen twijfel dat we snelle en verreikende maatregelen nodig hebben om onze uitstoot te beperken als we de catastrofale gevolgen van de naderende klimaatverandering willen stoppen. Dat is de reden waarom een ​​aantal beleidsmaatregelen - op lokaal, provinciaal en nationaal niveau - nieuwe doelen nastreven om te voldoen aan onze energiebehoeften uit schone en hernieuwbare bronnen.

De Green New Deal, een resolutie geïntroduceerd door congresleden Alexandria Ocasio-Cortez en Ed Markey, is het meest recente nationale voorstel om ons energiesysteem te transformeren. Als onderdeel van zijn 10-jarig plan, omvat de tekst het doel: "100 procent van de stroombehoefte in de Verenigde Staten te vervullen door middel van schone, hernieuwbare en nulemissie-energiebronnen, inclusief - (i) door dramatisch uit te breiden en te upgraden stroombronnen; en (ii) door nieuwe capaciteit in te zetten. "

Het is een ambitieus doelwit dat sommigen politiek of economisch onhaalbaar noemen, maar het idee is niet nieuw. Wetenschappers hebben zelfs al minstens tien jaar lang roadmaps onderzocht voor een CO2-neutrale nabije toekomst. De meeste technologische middelen zijn er al. Nu gaat het erom hoe we onze doelstellingen voor koolstofbesparing kunnen bereiken.

Momenteel leveren aardolie, aardgas en kolen 80 procent van onze energie, volgens cijfers van de US Energy Information Administration. De rest is afkomstig van nucleaire en hernieuwbare bronnen, met respectievelijk negen en 11 procent.

Zelfs onze huidige mix van hernieuwbare energie komt niet bepaald overeen met doelen voor "schone" hernieuwbare energiebronnen. Biomassa - een categorie die bronnen omvat zoals het verbranden van hout, plantenafval en ethanol - maakt 45 procent uit van Amerikaanse hernieuwbare energiebronnen, hoewel al die bronnen vervuilen en CO2 uitstoten. Biobrandstofgewassen, grotendeels maïs, zullen deze emissies opnieuw absorberen, waardoor het vanuit een levenscyclusperspectief dichter bij CO2-neutraal komt dan fossiele brandstoffen, maar het verbouwen en verwerken van de maïs tot brandstof geeft veel broeikasgassen vrij - in het algemeen een verbetering brandende benzine, maar nog steeds een netto winst in koolstof.

Daarom is het gebruik van termen als 'schoon', 'hernieuwbaar' en 'nul-emissie zo belangrijk, en iets waar wetenschappers en lobbyisten tegen vechten. Het specificeren van schoon en hernieuwbaar als een doel, schrapt biobrandstoffen en kernenergie, waardoor onze opties als wind, zon en waterkracht overblijven.

Hoewel onze huidige energiemix gedomineerd wordt door fossiele brandstoffen, betekent dit niet dat 100% hernieuwbare doelen onhaalbaar zijn. Het is technisch en economisch mogelijk om het te doen tegen 2030, zegt Mark Z. Jacobson, hoogleraar civiele en milieutechniek aan de Stanford University, over een overgang naar 100% schone, hernieuwbare energie. Om sociale en politieke redenen zal het waarschijnlijk langer duren, misschien tot 2050.

Jacobson ontwikkelt sinds 2009 plannen voor de overgang naar volledig hernieuwbare energie. In een studie uit 2015 concludeerden hij en wetenschappers van de Universiteit van Californië, Berkeley dat de VS in 2030 aan 80 procent van de stroombehoefte van wind, water en zonne-energie kan voldoen. en 100 procent tegen 2050. De studie concludeert dat aan de energiebehoeften in 2050 "zou worden voldaan met 30, 9% wind op land, 19, 1% offshore wind, 30, 7% fotovoltaïsche zonne-energie (PV), 7, 2% PV op het dak, 7, 3% geconcentreerde zonne-energie (CSP) met opslag, 1, 25% geothermisch vermogen, 0, 37% golfvermogen, 0, 14% getijdenenergie en 3, 01% hydro-elektrisch vermogen. "

In 2017 breidde Jacobson deze analyse uit naar 139 landen en concludeerde dat de energiebehoeften van deze landen in 2050 volledig konden worden vervuld met energie, wind, zon en water. En in 2018 liet hij verder zien dat aan de stroombehoefte kon worden voldaan, ondanks de intermitterende, fluctuerende aard van hernieuwbare energiebronnen.

Deze bevindingen lijken misschien daar, maar ze zijn niet beperkt tot alleen het team van Jacobson. Zijn studies behoren tot de 37 die hebben geconstateerd dat tegen 2050 bijna aan alle stroombehoeften kan worden voldaan door hernieuwbare energiebronnen. Deze studies omvatten bevindingen van 11 onafhankelijke onderzoeksgroepen, waaronder wetenschappers in Denemarken, Colombia, Japan en Australië. "Van de mensen die daadwerkelijk 100 hernieuwbare systemen analyseren, zegt Jacobson dat ze vrijwel unaniem zijn dat het mogelijk is."

Om 100% schoon en hernieuwbaar te maken in 2050, moeten we alle bestaande kolen- en aardgascentrales sluiten en vervangen door elektrische centrales gevoed door hernieuwbare bronnen. Alle huizen moeten achteraf worden uitgerust met elektrische apparaten en gasverwarming moet worden vervangen door warmtepompen. Onze auto's, bussen en treinen zouden moeten overschakelen op analogen met elektrische of waterstofkracht. Op dit moment hebben we geen elektrische vliegtuigen of schepen ontwikkeld en dat kan pas na 2030 gebeuren, zegt Jacobson, een van de uitdagingen voor een volledig hernieuwbaar systeem.

Het enorm ontmoedigen van onze momenteel magere duurzame infrastructuur klinkt ontmoedigend, maar Jacobson wijst op voorbeelden van bestaande CO2-neutrale steden en staten. Burgemeester Eric Garcetti sloot eerder deze maand in Los Angeles de plannen voor drie aardgascentrales, waarbij hij de energieafdeling van de stad aanstuurde op schone en hernieuwbare infrastructuur. Die stap kwam kort nadat Californië zijn doel had aangenomen om tegen 2045 volledig nulemissie-energie te gebruiken (hoewel de formulering van de maatregel nucleaire technologie toestaat). Over het algemeen zegt Jacobson dat een combinatie van federale mandaten, zoals strengere emissiewetten en financiële prikkels soortgelijke veranderingen in het hele land kunnen voeden.

In totaal kost een landelijke energietransitie $ 15 biljoen, zegt Jacobson. Maar hij voegt eraan toe: "Het is veel goedkoper dan het huidige systeem - het is ongeveer een achtste van de sociale kosten en de helft van de directe energiekosten, dus het is echt dwaas om dit niet te doen."

Als het gaat om het verlagen van de energiekosten, denk er dan aan dat elektrische energie efficiënter is dan verbranding. In een gasgestookte auto gaat slechts ongeveer 20 procent van de energie uit brandstof naar het draaien van de banden - de rest gaat verloren als warmte. In een elektrische auto wordt ongeveer 80 procent van de energie gebruikt bij het verplaatsen. "Dus als je het transport elektrificeert, heb je een vierde van de benodigde energie", zegt Jacobson. Die reductie - samen met het uitschakelen van gasverwarming voor efficiëntere warmtepompen, het uitschakelen van de energie die nodig is om fossiele brandstoffen te raffineren en te transporteren, en andere efficiëntie-upgrades - zou de energiekosten de komende jaren met ongeveer de helft verminderen.

Wat betreft de 'sociale kosten' van Jacobson, deze omvatten zorgkosten - zoals de 62.000 doden per jaar door luchtvervuiling - en de kosten van schade die verband houdt met klimaatverandering, die beide zouden worden verlaagd als we onze uitstoot van fossiele brandstoffen zouden kwijtraken.

Bovendien zou de overheid die biljoenen niet allemaal in één keer uitgeven. In plaats daarvan zou het geld waarschijnlijk een aantal decennia worden uitgegeven en "je krijgt het meer dan 30 jaar terug", zegt Jacobson. En "als ik zeg dat het 15 biljoen kost, is dit niet wat de regering gaat doen", voegt Jacobson eraan toe. "Het gaat daar een klein deel van uitzetten, om te stimuleren, omdat deze dingen zelf geld verdienen."

Zon- en windsnelheden variëren per tijd en plaats, waardoor een constante energietoevoer moeilijker te beveiligen is. In zijn werk heeft Jacobson rekening gehouden met dit probleem met verschillende opties, waaronder het bouwen van extra panelen en turbines om de vraag bij te houden wanneer de voorraden laag zijn, en het bouwen van opslagcapaciteit met batterijen. In sommige landen kan geothermische energie en waterkracht een gestage, consistente back-up bieden naar meer wispelturige brandstofbronnen.

Onderzoekers die Amerikaanse routekaarten voor energie bestuderen, zijn het er over eens dat snelle, grootschalige veranderingen in ons aanbod mogelijk zijn, waardoor we een koolstofneutrale toekomst tegemoet gaan. Maar sommige staan ​​sceptisch tegenover plannen die zwaar zijn in hernieuwbare energiebronnen en batterijopslag. "Sommigen beweren dat batterijen of andere energieopslag dit probleem kunnen oplossen, schrijven Stephen Brick en Armond Cohen, senior adviseur en uitvoerend directeur van de non-profit Clean Air Task Force, respectievelijk, in een recent advies in The Hill ." Maar batterijen slaan meestal op en ontladen vermogen over perioden van 4-10 uur, niet de weken en maanden die nodig zijn. "

Het aspect van de variabiliteit is een reden waarom onderzoekers ruzie maken over de formulering van nulemissiedoelstellingen zoals de Green New Deal en hoe woorden als "schoon" en "hernieuwbaar" worden gebruikt. Hernieuwbaar sluit twee belangrijke nulemissietechnologieën uit, kernenergie en verbranding van fossiele brandstoffen met koolstofafvang. Clean sluit vervuilende hernieuwbare energiebronnen zoals biobrandstoffen uit. "Wind en zon in balans brengen met stevigere technologieën zoals nucleaire, koolstofgestookte fossiele fabrieken en" stevige "duurzame energiebronnen zoals hydro-elektrische, geothermische en biomassa kunnen de hoge kosten van verspilde overtollige of massieve opslag vermijden, ” Brick en Cohen schrijven. De auteurs beweren ook dat de tekst van de Green New Deal, evenals de eigen woorden van Senator Markey, openstaan ​​voor verschillende technologieën die ons helpen om een ​​CO2-vrije toekomst te bereiken (de tekst zelf maakt geen melding van nucleaire of koolstofafvang) .

John Bistline, technisch leider bij het Electric Power Research Institute, zegt dat het bouwen van veel wind en zonne-energie de prijzen zo ver naar beneden zou duwen dat deze industrieën niet veel geld zouden verdienen, waardoor ze moeilijk te onderhouden zouden zijn. "Een conclusie uit veel van ons werk is dat het moeilijk is om scenario's te zien waarin de economie zelf duurzame energie aandrijft", zegt Bistline, eraan toevoegend dat de bevindingen van EPRI het gebruik van "technologie-inclusieve" opties zoals kernenergie en koolstofafvang ondersteunen.

Aan de andere kant neemt Jacobson geen nucleaire stoffen in de mix op vanwege de tijd die het kost om fabrieken te bouwen, en zegt dat het gemiddeld 15 jaar duurt om een ​​nieuwe kerncentrale te bouwen en te lanceren. Vertrouwen op dergelijke technologie zou daarom het gebruik van fossiele brandstoffen in de tussentijd verlengen: “Als u vandaag van plan was om [kerncentrales te bouwen] zal het pas in 2034 klaar zijn, dus het is onmogelijk om zelfs het doel van 2030 te helpen de Green New Deal. ”Hij voegt eraan toe dat zowel nucleaire als koolstofafvangtechnologieën duurder zijn dan hernieuwbare energiebronnen. Ook hebben de denktanks die nucleaire en technologische oplossingen promoten vaak financiële banden met die industrieën, zegt Jacobson. Inderdaad, een belastingformulier uit 2016 van het Electric Power Research Institute gaf aan dat de meeste van de best betaalde onafhankelijke contractanten van de organisatie nucleair gerichte energiebedrijven waren.

Als de Green New Deal-doelen steeds meer aandacht krijgen, lijkt het debat minder over de vraag of we onze uitstoot sterk kunnen verminderen en meer over hoe we die doelen moeten bereiken.

Hoe zelfrijdende auto's de beweging van voetgangers kunnen voorspellen

Hoe zelfrijdende auto's de beweging van voetgangers kunnen voorspellen

Mayonaise is walgelijk en de wetenschap is het daarmee eens

Mayonaise is walgelijk en de wetenschap is het daarmee eens

5 dingen die we hebben geleerd van WanaCryptor, de grootste ransomware-aanval in de internetgeschiedenis

5 dingen die we hebben geleerd van WanaCryptor, de grootste ransomware-aanval in de internetgeschiedenis