پمپ های حرارتی که هم می توانند گرم کنند و هم خنک کنند و خانه را گرم کنند، چهار برابر کارآمدتر از کوره های سنتی و تهویه مطبوع هستند. Phyxter.ai, CC BY

 پمپ های حرارتی که هم می توانند گرم کنند و هم خنک کنند، بسیار کارآمدتر از کوره های سنتی و تهویه مطبوع هستند. Phyxter.ai/Flickr, CC BY

پنل‌های خورشیدی، پمپ‌های حرارتی و هیدروژن همه اجزای سازنده اقتصاد انرژی پاک هستند. اما آیا آنها واقعا "برای دفاع ملی ضروری هستند"؟

رئیس جمهور جو بایدن اعلام کرد که آنها در اوایل ماه ژوئن هستند که او مجاز با استفاده از قانون تولید دفاعی برای افزایش تولید خود در ایالات متحده، همراه با عایق و اجزای شبکه برق.

به عنوان یک استاد مهندسی محیط زیست، موافقم که این فناوری‌ها برای کاهش خطرات ناشی از تغییرات آب و هوا و اتکای بیش از حد به سوخت‌های فسیلی ضروری هستند. با این حال، اگر بایدن امیدوار است انتقال از سوخت‌های فسیلی به انرژی پاک سرعت بخشد، تلاش‌ها برای گسترش قابلیت‌های تولید باید با سیاست‌هایی برای تحریک تقاضا همراه باشد.

قانون انرژی و تولید دفاعی

ایالات متحده تصویب کرد قانون تولید دفاعی 1950 در آغاز جنگ کره برای تامین موادی که برای دفاع ملی ضروری تلقی می شدند. رؤسای جمهور به زودی متوجه شدند که مواد ضروری بسیار فراتر از سلاح و مهمات است. آنها از این قانون استفاده کرده اند تا از عرضه داخلی همه چیز اطمینان حاصل کنند تجهیزات ارتباطی به منابع پزشکی و فرمول بچه.

برای انرژی، روسای جمهور گذشته از این قانون برای گسترش منابع سوخت فسیلی استفاده کردند، نه انتقال از آنها. لیندون جانسون از آن استفاده کرد تانکرهای نفت را نوسازی کنید در طول تحریم نفتی اعراب در سال 1967 و ریچارد نیکسون برای تامین مواد برای خط لوله نفت ترانس آلاسکا در سال 1974. حتی زمانی که جیمی کارتر در سال 1980 از این قانون برای جستجوی جایگزین‌هایی برای نفت استفاده کرد. سوخت های مصنوعی ساخته شده از زغال سنگ و گاز طبیعی تمرکز اصلی بودند.

امروزه، تمرکز بر دور شدن از تمام سوخت‌های فسیلی است، اقدامی که برای رویارویی با دو تهدید کلیدی - تغییرات آب و هوا و بازارهای نوسان انرژی ضروری است.

وزارت دفاع تعداد زیادی را شناسایی کرده است خطرات امنیت ملی ناشی از تغییرات آب و هوایی این موارد شامل تهدیدهایی برای تامین آب، تولید مواد غذایی و زیرساخت‌ها است که ممکن است باعث مهاجرت و رقابت برای منابع کمیاب شود. سوخت های فسیلی هستند منبع اصلی انتشار گازهای گلخانه ای که باعث گرم شدن کره زمین می شوند.

تهاجم روسیه به اوکراین خطرات اضافی اتکا به سوخت های فسیلی را برجسته می کند. روسیه و دیگر دشمنان در میان تولیدکنندگان پیشرو این سوخت ها هستند. اتکای بیش از حد به سوخت های فسیلی ایالات متحده و متحدانش را ترک می کند در برابر تهدیدات آسیب پذیر است و شوک های قیمتی در بازارهای بی ثبات.

حتی مثل دنیا تولید کننده برتر نفت و گاز طبیعی، ایالات متحده تحت تاثیر افزایش قیمت ها قرار گرفته است زیرا متحدان ما از سوخت روسیه دوری می کنند.

هدف قرار دادن 4 ستون انرژی پاک

انتقال از سوخت های فسیلی به انرژی پاک تر می تواند این خطرات را کاهش دهد.

همانطور که در کتابم توضیح می دهم "مقابله با بن بست آب و هواایجاد یک اقتصاد انرژی پاک مستلزم چهار ستون تقویت کننده متقابل است - بهره وری، برق پاک، برق رسانی و سوخت های پاک.

بهره وری تقاضا و هزینه های انرژی را همراه با بارهای دیگر ستون ها کاهش می دهد. برق پاک را از بین می برد انتشار گازهای گلخانه ای از نیروگاه ها و برقی شدن وسایل نقلیه، گرمایش و صنعت را امکان پذیر می کند. در همین حال، سوخت های پاک مورد نیاز خواهد بود برای هواپیماها، کشتی ها و فرآیندهای صنعتی که به راحتی نمی توان آنها را الکتریکی کرد.

فناوری هایی که اقدامات بایدن هدف قرار گرفته اند به خوبی با این ستون ها هماهنگ هستند.

عایق کاری برای بهره وری انرژی بسیار مهم است. پانل های خورشیدی یکی از ارزان ترین و تمیزترین گزینه های برق اجزای شبکه برق برای ادغام بیشتر باد و خورشید در ترکیب انرژی مورد نیاز است.

پمپ های حرارتیکه هم می تواند خانه را گرم و هم خنک کند، بسیار کارآمدتر از کوره های سنتی است و برق را جایگزین گاز طبیعی یا نفت گرمایشی می کند. الکترولیزها تولید هیدروژن برای استفاده به عنوان سوخت یا ماده اولیه برای مواد شیمیایی.

ایجاد تقاضا ضروری است

تولید تنها یک مرحله است. برای موفقیت این تلاش، ایالات متحده نیز باید تقاضا را افزایش دهد.

تحریک تقاضا باعث تحریک یادگیری از طریق انجام می شود، که هزینه ها را کاهش می دهد و تقاضای بیشتر را تحریک می کند. چرخه فضیلت‌آمیز پذیرش فزاینده فناوری‌ها و کاهش هزینه‌ها می‌تواند به وجود بیاید، همانطور که برای آن اتفاق افتاده است باد و انرژی خورشیدی, باتری و سایر فناوری ها.

فن آوری های مورد نظر بایدن در آمادگی آنها برای کارکرد این چرخه با فضیلت متفاوت است.

عایق در حال حاضر ارزان است و به وفور در داخل تولید می شود. آنچه در این مورد نیاز است، سیاست هایی مانند قوانین ساختمانی و مشوق هایی است که می تواند با تشویق تقاضا را تحریک کند. استفاده بیشتر از عایق کمک به کارآمدتر شدن خانه ها و ساختمان ها در مصرف انرژی، نه ظرفیت بیشتر برای تولید.

پنل های خورشیدی در حال حاضر ارزان هستند، اما اکثریت قریب به اتفاق در آسیا تولید می شوند. حتی اگر بایدن موفق شود سه برابر شدن ظرفیت تولید داخلیتولید ایالات متحده به تنهایی برای ارضای رشد اقتصادی کافی نخواهد بود تقاضا برای پروژه های جدید خورشیدی. بایدن نیز دو سال مهلت داد توقف در مورد تهدید تعرفه های جدید برای واردات خورشیدی برای حفظ جریان عرضه در حالی که تولید ایالات متحده تلاش می کند افزایش یابد، و حمایت از پروژه های تقویت شبکه برای تقویت رشد تاسیسات ایالات متحده

الکترولیزها با جاده سخت تری روبرو هستند. آنها گران هستند و در حال حاضر از آنها برای تولید هیدروژن از برق و آب استفاده می کنند هزینه بسیار بیشتر از ساخت هیدروژن از گاز طبیعی است - فرآیندی که باعث انتشار گازهای گلخانه ای می شود. وزارت نیرو قصد دارد کاهش 80 درصدی هزینه های الکترولیز در عرض یک دهه تا زمانی که موفق نشود، تقاضای کمی برای الکترولیزهایی که بایدن امیدوار است تولید شود، وجود خواهد داشت.

چرا پمپ های حرارتی بیشترین سود را دارند؟

این امر باعث می‌شود که پمپ‌های حرارتی به‌عنوان فناوری‌هایی باشند که احتمالاً از بیانیه بایدن سود می‌برند.

پمپ‌های حرارتی می‌توانند مصرف انرژی را کاهش دهند، اما در عین حال که فناوری‌ها همچنان در جریان هستند، هزینه اولیه بیشتری دارند و برای بسیاری از پیمانکاران و مصرف‌کنندگان ناآشنا هستند.

استفاده جفت از قانون تولید دفاعی با مشوق‌های مشتری، افزایش خرید و بودجه دولتی برای تحقیق و توسعه می‌تواند چرخه‌ای از افزایش تقاضا، بهبود فناوری‌ها و کاهش هزینه‌ها ایجاد کند.

انرژی پاک در واقع برای کاهش خطرات ناشی از تغییرات آب و هوایی و بازارهای بی ثبات ضروری است. استناد به قانون تولید دفاعی می‌تواند عرضه را تقویت کند، اما دولت همچنین باید تقاضا را تحریک کند و تحقیقات هدفمند را برای تحریک چرخه‌های مفید مورد نیاز برای تسریع در انتقال انرژی تامین کند.

درباره نویسنده

دانیل کوهان، دانشیار مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه رایس

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط:

آینده ما انتخاب می کنیم: زنده ماندن از بحران آب و هوا

توسط کریستیانا فیگرس و تام ریوت-کارناک

نویسندگان، که نقش های کلیدی در توافق نامه پاریس در مورد تغییرات آب و هوا داشتند، بینش ها و استراتژی هایی را برای رسیدگی به بحران آب و هوا، از جمله اقدامات فردی و جمعی ارائه می دهند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

زمین غیرقابل سکونت: زندگی پس از گرم شدن

توسط دیوید والاس ولز

این کتاب پیامدهای بالقوه تغییرات آب و هوایی کنترل نشده، از جمله انقراض دسته جمعی، کمبود غذا و آب، و بی ثباتی سیاسی را بررسی می کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

وزارت آینده: یک رمان

توسط کیم استنلی رابینسون

این رمان دنیایی نزدیک به آینده را تصور می کند که با تأثیرات تغییرات آب و هوایی دست و پنجه نرم می کند و چشم اندازی را ارائه می دهد که چگونه جامعه ممکن است برای مقابله با بحران تغییر کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

زیر آسمان سفید: طبیعت آینده

توسط الیزابت کلبرت

نویسنده تأثیر انسان بر جهان طبیعی، از جمله تغییرات آب و هوا، و پتانسیل راه حل های فناورانه برای مقابله با چالش های زیست محیطی را بررسی می کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است

ویرایش شده توسط پل هاوکن

این کتاب یک طرح جامع برای پرداختن به تغییرات آب و هوا، شامل راه‌حل‌هایی از طیف وسیعی از بخش‌ها مانند انرژی، کشاورزی و حمل‌ونقل ارائه می‌کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید