تبدیل کل زیرساخت های انرژی جهان برای اجرای انرژی پاک و قابل تجدید می تواند به طور موثر با تغییرات اقلیمی روبرو شود، از بین بردن مرگ و میر ناشی از آلودگی هوا، ایجاد شغل و ایجاد ثبات در قیمت های انرژی است.
چالش یک ترسناک است. اما دانشمندان می گویند این امکان پذیر است.
محققان اولین کسانی هستند که برنامه های دولت ایالتی 50 را که نیاز به تغییرات تهاجمی به هر دو زیرساخت و نحوه مصرف انرژی ما دارند، ارائه می دهند، اما نشان می دهد که تبدیل از لحاظ فنی و اقتصادی از طریق اجرای گسترده تکنولوژی های موجود امکان پذیر است.
مارک زا جاکوبسون، استاد مهندسی عمران و محیط زیست در دانشگاه استنف، می گوید: "موانع اصلی اجتماعی، سیاسی و ایجاد صنایع برای تغییر است." "یکی از راه های غلبه بر موانع این است که مردم را در مورد آنچه که ممکن است مطلع کنیم. با نشان دادن این که از لحاظ تکنولوژیکی و اقتصادی امکان پذیر است، این مطالعه می تواند موانع را برای تحولات گسترده ای کاهش دهد. "
انرژی نیاز دارد
محققان با نگاهی دقیق به تقاضای انرژی فعلی هر کشوری، و این که چگونه این درخواست ها در سال های 2050 تحت شرایط کسب و کار به طور معمول تغییر خواهد کرد، آغاز شد. برای ایجاد یک تصویر کامل از مصرف انرژی در هر ایالت، آنها مصرف انرژی را در چهار بخش بررسی کردند: مسکونی، تجاری، صنعتی و حمل و نقل.
برای هر بخش، آنها سپس مقدار فعلی و منبع سوخت مصرف شده ذغال سنگ، نفت، گاز، هسته ای، انرژی های تجدید پذیر را تجزیه و تحلیل کردند و تقاضای سوخت را محاسبه کرد اگر تمام مصرف سوخت با برق جایگزین شود. این مرحله به مراتب چالش برانگیز است - فرض بر این است که تمام اتومبیل ها در جاده ها برق می شوند و خانه ها و صنعت به سیستم های گرمایش و خنک سازی کامل برق تبدیل می شوند. اما محققان می گویند محاسبات آنها براساس تلفیق تکنولوژی موجود است و صرفه جویی در انرژی قابل توجه است.
جاکوبسون می گوید: "هنگامی که ما این کار را در تمام کشورهای 50 انجام دادیم، شاهد کاهش 39 در کل تقاضای مصرف انرژی تا سال 2050 بودیم." "در مورد 6 درصد از آن است که از طریق بهبود کارایی به زیرساخت، اما عمده نتیجه حاصل جایگزین منابع جاری و استفاده از انرژی احتراق با برق است."
گام بعدی بدست آوردن چگونگی قدرت شبکه برق جدید است. محققان بر روی دیدار با نیازهای جدید انرژی هر کشور با استفاده از انرژی های تجدید پذیر-باد، خورشیدی، زمین گرمایی، آبزیان و مقادیر اندکی از امواج و موج برای هر ایالت تمرکز کردند.
آنها تحلیل آفتاب هر یک از ایالت را بررسی کردند و چند تا از سقفهای غیر سادة جنوبی، می توانستند از پانل های خورشیدی استفاده کنند. آنها نقشه های باد را تهیه و مشاوره می کردند و تعیین می کردند که آیا توربین های بادی دریایی در دریای خزر گزینه ای هستند. انرژی ژئوترمال در قیمت های معقول فقط برای کشورهای 13 در دسترس بود. این طرح تقریبا هیچ سد های آبی برق جدیدی را پیشنهاد نمی دهد، اما برای بهبود بهره وری از سدها موجود است.
باد و خورشید رایگان هستند
گزارش آنها شامل یک نقشه های تعاملی که برنامه های فردی برای هر ایالت را برای رسیدن به یک 80 درصد انتقال از طریق 2030، و یک تبدیل کامل توسط 2050.
جاکوبسون می گوید، چندین ایالت در حال راه اندازی هستند. به عنوان مثال، واشنگتن دولتی می تواند نسبتا سریع به استفاده از انرژی های تجدید پذیر تبدیل کند، به این دلیل که بیش از 70 درصد برق فعلی از منابع آبی موجود موجود است. اگر واشنگتن 35 درصد الکتریکی داشته باشد، این به معنای 100 درصد قدرت کلی دولتی است. باد و خورشید می توانند بسیاری از باقی مانده را پر کنند.
آیووا و داکوتای جنوبی نیز موقعیت خوبی دارند، زیرا در حال حاضر حدود 30 درصد از برق خود را از انرژی باد تولید می کنند. کالیفرنیا، که پس از نیویورک تمرکز نقشه راه تک دولتی جاکوبسن برای انرژی های تجدید پذیر بود، قبلا تعدادی از پیشنهادات گروه خود را به تصویب رسانده است و برنامه ای برای 60 است که توسط 2030 توسط نیروگاه های تجدید پذیر برق داده می شود.
منتشر شده در مجله علوم انرژی و محیط زیست، این طرح نیازمند بیش از 0.5 درصد از زمین های ایالتی است که در پانل های خورشیدی یا توربین های بادی قرار می گیرند. هزینه پیش پرداخت این تغییرات قابل توجه است، اما باد و نور خورشید رایگان هستند. بنابراین هزینه های کلی در طول زمان تقریبا برابر با قیمت زیرساخت های سوخت فسیلی، نگهداری و تولید خواهد بود.
جاکوبسون می گوید: "وقتی هزینه های سلامتی و آب و هوا و نیز افزایش قیمت سوخت های فسیلی را در نظر بگیرید، باد، آب و خورشید نصف هزینه سیستم های متعارف است." "تبدیل این مقیاس همچنین باعث ایجاد شغل، ثبات قیمت سوخت، کاهش مشکلات بهداشتی مرتبط با آلودگی و حذف انتشار گازهای گلخانه ای از ایالات متحده خواهد شد. در مورد تبدیل، حداقل بر مبنای این علم، ناکامی بسیار کمی وجود دارد. "
اگر به طور دقیق همانطور که طرح مشخص شد، تبدیل شود، کاهش آلودگی هوا در ایالات متحده می تواند از مرگ و میر حدود 63,000 آمریکایی که هر ساله از علل مربوط به آلودگی هوا می میرد جلوگیری کند. این امر همچنین حذف گازهای گلخانه ای تولید شده از سوخت های فسیلی در ایالات متحده است که در عوض هزینه 3.3 در جهان به ارزش $ 2050 تریلیون در سال خواهد رسید.
مارک جکوبسون می گوید: تبدیل این مقیاس همچنین باعث ایجاد شغل، ثبات قیمت های سوخت، کاهش مشکلات بهداشتی مرتبط با آلودگی و حذف انتشار گازهای گلخانه ای از ایالات متحده خواهد شد. "تبدیل به حداقل دست کم، حداقل بر اساس این علم .
مارک دلوچی، یک پژوهشگر در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، در این مطالعه همکاری کرد.
منبع: دانشگاه استنفورد
کتاب های مرتبط:
