Združene države bi lahko zmanjšale emisije ogljika iz proizvodnje električne energije za kar 78 odstotkov, ne da bi morale razvijati nove tehnologije ali uporabljati drage baterije, kaže nova študija. Vendar obstaja ulov. Država bi morala zgraditi novo nacionalno prenosno omrežje, da bi države lahko delile energijo.
Sorodne vsebine
- Francija si s sončnimi paneli utira več kot 600 milj ceste
- Z Kirigami, japonsko umetnostjo rezanja papirja, za izdelavo boljših sončnih panelov
- Recesija, ne fracking, upadanje emisij ogljika v ZDA
"Naša ideja je bila, če bi imeli državno" meddržavno avtocesto za elektrone ", bi lahko premikali moč tako, kot je bilo potrebno, in vetrne in sončne elektrarne bi lahko postavili na najboljša mesta, " pravi soavtor študije Alexander MacDonald, ki se je nedavno upokojil kot direktor NOAA-inovega laboratorija za raziskovanje zemeljskih sistemov v Boulderju v Koloradu.
Pred nekaj leti je MacDonald radovedno trdil, da ni na voljo nobene tehnologije, ki bi lahko zmanjšala emisije ogljikovega dioksida, ne da bi podvojila ali potrojila stroške električne energije. Ko je raziskoval to vprašanje, je ugotovil, da študije, ki stojijo za trditvami, ne vključujejo zelo spremenljivega vremena v državi.
Eno največjih vprašanj vetrne in sončne energije je, da je njihova razpoložljivost odvisna od vremena. Solar je na voljo samo v sončnih dneh, ne med nevihtami in ponoči. Vetrne turbine ne delujejo, kadar veter ne piha dovolj - ali če močno piha. Zaradi tega so nekatere študije trdile, da so te tehnologije sposobne preživeti le, če so na voljo akumulatorji velike zmogljivosti za shranjevanje energije iz teh virov, ki jih je mogoče uporabiti, kadar ne delujejo. To bi dvignilo stroške električne energije precej nad današnjimi cenami.
Toda "vedno so nekje na voljo vetrna in sončna energija, " ugotavlja MacDonald. Tako sta se skupaj s sodelavci lotila oblikovanja nizkoogljičnega sistema za proizvodnjo električne energije, ki bi bolje vključil - in celo izkoristil - vreme države. Njihova študija se danes pojavlja v Nature Climate Change .
Njihov računalniški model je pokazal, da lahko ZDA s prehodom na vetrne in sončne vire energije - z malo pomoči zemeljskega plina, hidroelektrarne in jedrske energije, kadar vreme ne sodeluje - ZDA zmanjšajo emisije ogljika za 33 do 78 odstotkov iz leta 1990, odvisno od natančnih stroškov obnovljive energije in zemeljskega plina. (Nižji so stroški obnovljivih virov energije in višji so stroški zemeljskega plina, več je prihrankov ogljika.) Če dodate premog v mešanico, elektrika ni poslabšala, je pa povzročila 37-odstotno povečanje emisij ogljika.
Ključno za to prihodnost bi bil razvoj sistema za prenos električne energije po državi, da bi lahko vetrovni dan v Severni Dakoti napajal oblačen, miren dan v New Yorku. To ne bi zahtevalo le novih dogovorov med državami - na primer Teksas ima svoje ločeno električno omrežje - ampak tudi nadgradnjo daljnovodov, ki elektrone premikajo iz enega kraja v drugega.
Na večini področij se energija giblje po visokonapetostnih omrežjih z izmeničnim tokom, vendar obstajajo omejitve, kako daleč ti vodi lahko oddajajo energijo. Prehod na visokonapetostni enosmerni tok bi proizvajalcem energije omogočil večjo razdaljo električne energije. To pomeni, da bi nove vetrne turbine in sončne elektrarne lahko zgradili na mestih, ki imajo največ možnosti za vetrno in sončno energijo, saj oddaljenost od mesta, kjer je potrebna energija, ne bi bila pomembna.
Gradnja novega omrežja za prenos električne energije bi bila veliko delo. Toda računalniški model je pokazal, da je lahko stroškovno učinkovit, saj bi dolgoročno omogočil, da je na voljo poceni elektrika, ugotavlja soavtor študije Christopher Clack, matematik iz Zadružnega inštituta za raziskave o okoljskih znanostih na univerzi Colorado-Boulder .
"Z gradnjo teh prenosnih zmogljivosti zmanjšujemo stroške za odstranjevanje ogljika, ne pa za njihovo povečanje, " pravi.
Nekatere zvezne države, na primer Kalifornija in New York, so že na poti v to prihodnost z nižjimi emisijami ogljika, Vermont pa je pravkar odobril načrte za visokonapetostni enosmerni tok iz Kanade, ugotavlja Mark Jacobson, atmosferski znanstvenik na univerzi Stanford. Lani je vodil študijo, objavljeno v časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, ki je pokazal, kako lahko ZDA dosežejo vse obnovljivo energijsko električno omrežje z nekaj pomoči tehnologije za shranjevanje.
"Lahko uporabimo obstoječe prenosne poti, " pravi Jacobson in samo izboljšamo linije, ki vodijo čez njih. "Ne potrebujete toliko novih poti, kot se vam zdi."
Povečanje obnovljive energije bi imelo koristi poleg nižjih emisij ogljika, kot so zmanjšanje onesnaženosti zraka in nižji stroški. "Manj je slabe strani prehoda, " pravi.
Poleg tega MacDonald ugotavlja, da bi prehod na proizvodnjo električne energije z nizkimi emisijami ogljika lahko služil kot katalizator za nižje emisije ogljika v sektorjih, kot sta ogrevanje domov in prevoz. "Ne glede na to, najprej morate narediti elektriko, " pravi, nato pa sledi še ostalo.
