Konvertering af verdens samlede energiinfrastruktur til at køre på ren, vedvarende energi kan effektivt bekæmpe de igangværende klimaændringer, fjerne luftforureningens dødsfald, skabe job og stabilisere energipriser.
Udfordringen er en skræmmende. Men forskere siger, at det er muligt.
Forskere er de første til at skitsere de 50 individuelle statsplaner, der kræver aggressive ændringer af både infrastruktur og måder, hvorpå vi i øjeblikket forbruger energi, men viser, at konverteringen er teknisk og økonomisk mulig gennem omfattende implementering af eksisterende teknologier.
”De største barrierer er sociale, politiske og at få industrier til at ændre sig,” siger Mark Z. Jacobson, professor i civil- og miljøteknik ved Stanford University. ”En måde at overvinde hindringerne på er at informere folk om, hvad der er muligt. Ved at vise, at det er teknologisk og økonomisk muligt, kunne denne undersøgelse reducere hindringerne for en storstilet transformation. ”
Energikrav
Forskere startede med at se nøje på de aktuelle energibehov i hver stat, og hvordan disse krav ville ændre sig under forretningsmæssige som sædvanlige forhold i år 2050. For at skabe et fuldt billede af energiforbruget i hver stat undersøgte de energiforbruget i fire sektorer: bolig, erhverv, industri og transport.
For hver sektor analyserede de derefter den aktuelle mængde og kilde for det forbrugte brændstof - kul, olie, gas, nukleare, vedvarende energikilder - og beregnet brændstofbehovet, hvis al brændstofforbrug blev erstattet med elektricitet. Dette er et markant udfordrende trin - det antager, at alle biler på vejen bliver elektriske, og at hjem og industri konverteres til fuldt elektrificeret varme- og kølesystemer. Men forskere siger, at deres beregninger er baseret på integrering af eksisterende teknologi, og at energibesparelserne ville være betydelige.
”Da vi gjorde dette i alle 50 stater, så vi en reduktion på 39 procent i det samlede efterspørgsel efter slutbrug efter år 2050,” siger Jacobson. ”Cirka 6 procentpoint heraf opnås gennem effektivitetsforbedringer i infrastrukturen, men hovedparten er resultatet af udskiftning af aktuelle kilder og anvendelse af forbrændingsenergi med elektricitet.”
Det næste trin involverede at finde ud af, hvordan man tænder for det nye elektriske net. Forskerne fokuserede på at imødekomme hver stats nye strømkrav ved kun at bruge de vedvarende energier - vind, sol, geotermisk, vandkraft og små mængder tidevand og bølge - tilgængelige for hver stat.
De analyserede hver stats soleksponering, og hvor mange sydvendte, ikke-skraverede hustag kunne rumme solcellepaneler. De udviklede og konsulterede vindkort og bestemte, om lokale offshore vindmøller var en mulighed. Geotermisk energi var tilgængelig til en rimelig pris for kun 13 stater. Planen kræver næsten ingen nye vandkrafts dæmninger, men tager højde for energiforøg ved at forbedre effektiviteten af eksisterende dæmninger.
Vind og sol er gratis
Deres rapport inkluderer en interaktive kort der fastlægger individuelle planer for hver stat for at opnå en 80 procent overgang i 2030 og en fuld konvertering i 2050.
Flere stater er allerede på vej, siger Jacobson. Washington-staten kunne for eksempel foretage overgangen til fulde vedvarende energikilder relativt hurtigt takket være det faktum, at mere end 70 procent af dens nuværende elektricitet kommer fra eksisterende vandkraftkilder. Det betyder ca. 35 procent af statens magt til alle formål, hvis Washington var 100 procent elektrificeret; vind og sol kunne udfylde det meste af resten.
Iowa og South Dakota er også godt placeret, da de allerede genererer næsten 30 procent af deres elektricitet fra vindkraft. Californien, som var i fokus for Jacobsons anden enkeltstatskøreplan for vedvarende energi efter New York, har allerede vedtaget nogle af hans gruppes forslag og har en plan om at være 60 procent elektrificeret af vedvarende energi inden 2030.
Offentliggjort i tidsskriftet Energi- og miljøvidenskabplanen kræver, at ikke mere end 0.5 procent af statens jord skal dækkes i solpaneler eller vindmøller. Forhåndsomkostningerne ved ændringerne ville være betydelige, men vind og sollys er gratis. Så de samlede omkostninger fordelt over tid ville være omtrent lig med prisen på fossil brændstofinfrastruktur, vedligeholdelse og produktion.
”Når du står for omkostningerne til sundhed og klima - såvel som den stigende pris på fossile brændstoffer - er vind, vand og sol halvdelen af omkostningerne ved konventionelle systemer,” siger Jacobson. ”En konvertering af denne skala ville også skabe arbejdspladser, stabilisere brændstofpriserne, reducere forurening-relaterede sundhedsmæssige problemer og fjerne emissioner fra De Forenede Stater. Der er meget lidt ulempe ved en konvertering, i det mindste baseret på denne videnskab. ”
Hvis konverteringen følges nøjagtigt, som planen skitserer, kan reduktionen af luftforurening i USA forhindre dødsfald på cirka 63,000 amerikanere, der dør af luftforurening-relaterede årsager hvert år. Det ville også fjerne amerikanske emissioner af drivhusgasser, der er produceret fra fossilt brændstof, hvilket ellers ville koste verden 3.3 billioner dollars om året i 2050.
En konvertering af denne skala ville også skabe arbejdspladser, stabilisere brændstofpriserne, reducere forureningsrelaterede sundhedsmæssige problemer og fjerne emissioner fra De Forenede Stater, "siger Mark Jacobson." Der er meget lille ulempe med en konvertering, i det mindste baseret på denne videnskab .
Mark Delucchi, en forsker ved University of California, Berkeley, samarbejdede om undersøgelsen.
kilde: Stanford University
Relaterede Bøger:
