Menukar infrastruktur tenaga seluruh dunia untuk menjalankan tenaga yang bersih dan boleh diperbaharui berkesan dapat memerangi perubahan iklim yang sedang berlaku, menghapuskan kematian pencemaran udara, mewujudkan pekerjaan, dan menstabilkan harga tenaga.
Cabarannya adalah satu yang mudah. Tetapi saintis berkata, ia mungkin.
Penyelidik adalah yang pertama untuk menggariskan pelan negeri individu 50 yang memanggil perubahan agresif kepada kedua-dua infrastruktur dan cara-cara yang kita gunakan sekarang, tetapi menunjukkan bahawa penukaran secara teknikal dan ekonomi mungkin melalui pelaksanaan luas teknologi sedia ada.
"Halangan utama adalah sosial, politik, dan industri yang berubah," kata Mark Z. Jacobson, profesor kejuruteraan awam dan alam sekitar di Stanford University. "Satu cara untuk mengatasi halangan adalah untuk memberitahu orang ramai tentang apa yang mungkin. Dengan menunjukkan bahawa ia mungkin secara teknologi dan ekonomi, kajian ini dapat mengurangkan halangan kepada transformasi skala besar. "
Keperluan Tenaga
Para penyelidik bermula dengan melihat dengan teliti permintaan tenaga semasa bagi setiap negeri, dan bagaimana permintaan tersebut akan berubah di bawah keadaan perniagaan seperti biasa pada tahun 2050. Untuk membuat gambaran penuh tentang penggunaan tenaga di setiap negeri, mereka meneliti penggunaan tenaga dalam empat sektor: kediaman, komersial, perindustrian, dan pengangkutan.
Bagi setiap sektor, mereka kemudian menganalisis jumlah semasa dan sumber minyak, minyak, gas, nuklear, tenaga boleh diperbaharui dan mengira tuntutan bahan api jika semua kegunaan bahan api diganti dengan elektrik. Ini adalah langkah yang sangat mencabar-ia mengandaikan bahawa semua kereta di jalan raya menjadi elektrik, dan rumah dan industri itu menukar kepada pemanasan dan penyejukan sistem elektrik sepenuhnya. Tetapi penyelidik mengatakan pengiraan mereka adalah berdasarkan mengintegrasikan teknologi sedia ada, dan penjimatan tenaga akan menjadi signifikan.
"Apabila kami melakukan ini di semua negeri 50, kami menyaksikan pengurangan 39 dalam jumlah penggunaan tenaga akhir penggunaan pada tahun 2050," kata Jacobson. "Kira-kira mata peratusan 6 yang diperolehi melalui penambahbaikan kecekapan terhadap infrastruktur, tetapi sebahagian besar adalah hasil menggantikan sumber semasa dan menggunakan tenaga pembakaran dengan tenaga elektrik."
Langkah seterusnya yang terlibat mencari jalan bagaimana untuk kuasa grid elektrik yang baru. Para penyelidik memberi tumpuan kepada memenuhi permintaan kuasa baru setiap negeri menggunakan hanya boleh diperbaharui tenaga angin, solar, geoterma, hidroelektrik, dan jumlah yang kecil pasang surut dan gelombang-bersesuaian pada setiap negeri.
Mereka dianalisis pendedahan cahaya matahari setiap negeri, dan berapa banyak menghadap ke selatan, bumbung bukan teduh boleh menempatkan panel solar. Mereka maju dan berunding peta angin dan ditentukan sama ada turbin angin luar pesisir tempatan adalah pilihan. tenaga panas bumi boleh didapati pada kos yang munasabah untuk hanya 13 negeri. Pelan ini memerlukan hampir tiada empangan hidroelektrik baru, tetapi tidak akaun untuk keuntungan tenaga daripada meningkatkan kecekapan empangan sedia ada.
Wind And Sun Adakah Percuma
Laporan mereka termasuk peta interaktif yang meletakkan pelan individu untuk setiap negeri untuk mencapai peralihan peratus 80 oleh 2030, dan penukaran penuh oleh 2050.
Beberapa negeri sudah dalam perjalanan mereka, Jacobson berkata. Washington negeri, misalnya, boleh membuat pertukaran kepada tenaga boleh diperbaharui penuh agak cepat, terima kasih kepada fakta bahawa lebih daripada 70 peratus daripada tenaga elektrik semasa datang dari sumber hidroelektrik yang sedia ada. Yang diterjemahkan kepada kira-kira 35 peratus daripada kuasa semua guna di negeri ini jika Washington adalah 100 peratus elektrik; angin dan solar boleh mengisi kebanyakan bakinya.
Iowa dan South Dakota juga berada di kedudukan yang baik, kerana mereka sudah menjana hampir 30 peratus daripada tenaga elektrik mereka daripada kuasa angin. California, yang menjadi tumpuan pelan hala tuju negara kedua Jacobson untuk pembaharuan selepas New York, telah mengadopsi beberapa cadangan kumpulannya dan mempunyai rancangan untuk menjadi 60 peratus yang diperkayakan oleh pembaharuan oleh 2030.
Diterbitkan dalam jurnal Tenaga dan Alam Sekitar Sains, pelan itu memohon tidak lebih dari 0.5 peratus daripada mana-mana tanah negeri yang akan dilindungi dalam panel solar atau turbin angin. Kos pendahuluan perubahan akan menjadi signifikan, tetapi angin dan cahaya matahari bebas. Oleh itu, kos keseluruhan yang disebarkan dari masa ke masa akan sama dengan harga infrastruktur bahan api fosil, penyelenggaraan, dan pengeluaran.
"Apabila anda mengambil kira kos kesihatan dan iklim-serta kenaikan harga bahan api fosil-angin, air, dan solar adalah separuh daripada kos sistem konvensional," kata Jacobson. "Penukaran skala ini juga akan mewujudkan pekerjaan, menstabilkan harga bahan api, mengurangkan masalah kesihatan berkaitan pencemaran, dan menghapuskan pelepasan dari Amerika Syarikat. Terdapat sedikit kelemahan kepada penukaran, sekurang-kurangnya berdasarkan sains ini. "
Jika penukaran diikuti betul-betul seperti pelan yang menggariskan, pengurangan pencemaran udara di Amerika Syarikat boleh mencegah kematian kira-kira 63,000 Amerika yang mati daripada sebab-sebab yang berkaitan pencemaran udara setiap tahun. Ia juga akan menghapuskan pengeluaran gas-gas rumah hijau yang dihasilkan daripada bahan api fosil, yang jika tidak kos dunia $ 3.3 trilion setahun oleh 2050 Amerika Syarikat.
Penukaran skala ini juga akan mewujudkan pekerjaan, menstabilkan harga bahan api, mengurangkan masalah kesihatan yang berkaitan dengan pencemaran, dan menghapuskan pelepasan dari Amerika Syarikat, "kata Mark Jacobson." Terdapat sedikit kelemahan terhadap penukaran, sekurang-kurangnya berdasarkan sains ini .
Mark Delucchi, seorang penyelidik di University of California, Berkeley, bekerjasama dalam kajian.
sumber: Universiti Stanford
Buku berkaitan:
