การแปลงโครงสร้างพื้นฐานพลังงานทั้งหมดของโลกให้ทำงานบนพลังงานสะอาดและพลังงานหมุนเวียนสามารถต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างต่อเนื่องกำจัดมลพิษทางอากาศเสียชีวิตสร้างงานและรักษาเสถียรภาพของราคาพลังงาน
ความท้าทายคือความท้าทาย แต่นักวิทยาศาสตร์บอกว่าเป็นไปได้
นักวิจัยเป็นคนแรกที่จัดทำร่างแผนของแต่ละรัฐ 50 แห่งที่เรียกร้องให้มีการเปลี่ยนแปลงเชิงรุกทั้งโครงสร้างพื้นฐานและวิธีการที่เราใช้พลังงานในปัจจุบัน แต่ระบุว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นมีความเป็นไปได้ทางเทคนิคและเศรษฐกิจผ่านการใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่อย่างกว้างขวาง
“ อุปสรรคสำคัญคือสังคมการเมืองและการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรม” Mark Z. Jacobson ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อมที่ Stanford University กล่าว “ วิธีหนึ่งในการเอาชนะอุปสรรคคือการแจ้งให้ผู้คนทราบเกี่ยวกับสิ่งที่เป็นไปได้ โดยแสดงให้เห็นว่ามันเป็นไปได้ทางเทคโนโลยีและเศรษฐกิจการศึกษาครั้งนี้สามารถลดอุปสรรคในการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่”
ความต้องการพลังงาน
นักวิจัยเริ่มต้นด้วยการดูความต้องการพลังงานในปัจจุบันของแต่ละรัฐอย่างใกล้ชิดและความต้องการเหล่านั้นจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรภายใต้เงื่อนไขทางธุรกิจตามปกติภายในปี 2050 เพื่อสร้างภาพการใช้พลังงานในแต่ละรัฐอย่างเต็มรูปแบบ ในสี่ภาค: ที่อยู่อาศัยเชิงพาณิชย์อุตสาหกรรมและการขนส่ง
สำหรับแต่ละภาคส่วนจะทำการวิเคราะห์ปริมาณและแหล่งที่มาของเชื้อเพลิงที่ใช้ในปัจจุบัน - ถ่านหินน้ำมันก๊าซนิวเคลียร์พลังงานหมุนเวียนและคำนวณความต้องการเชื้อเพลิงหากการใช้เชื้อเพลิงทั้งหมดถูกแทนที่ด้วยไฟฟ้า นี่เป็นขั้นตอนที่ท้าทายอย่างมาก - สมมติว่ารถยนต์ทุกคันบนท้องถนนกลายเป็นไฟฟ้าและบ้านและอุตสาหกรรมเปลี่ยนมาใช้ระบบทำความร้อนและทำความเย็นแบบใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างเต็มที่ แต่นักวิจัยกล่าวว่าการคำนวณขึ้นอยู่กับการผสานรวมเทคโนโลยีที่มีอยู่และการประหยัดพลังงานจะมีนัยสำคัญ
“ เมื่อเราทำสิ่งนี้ทั่วทั้ง 50 รัฐเราเห็นการลดลง 39% ของความต้องการพลังงานโดยรวมเมื่อสิ้นปี 2050” Jacobson กล่าว “ ประมาณ 6 เปอร์เซ็นต์ของคะแนนนั้นได้มาจากการปรับปรุงประสิทธิภาพโครงสร้างพื้นฐาน แต่ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการแทนที่แหล่งพลังงานในปัจจุบันและการใช้พลังงานการเผาไหม้ด้วยไฟฟ้า”
ขั้นตอนต่อไปคือการหาวิธีใช้พลังงานไฟฟ้ากริดใหม่ นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่การตอบสนองความต้องการพลังงานใหม่ของแต่ละรัฐโดยใช้พลังงานทดแทนเท่านั้นเช่นลม, แสงอาทิตย์, ความร้อนใต้พิภพ, ไฟฟ้าพลังน้ำและคลื่นยักษ์และคลื่นเล็ก ๆ
พวกเขาวิเคราะห์การเปิดรับแสงของแต่ละรัฐและจำนวนหลังคาที่ไม่ได้รับการบังและหันหน้าไปทางทิศใต้สามารถรองรับแผงโซลาร์เซลล์ได้ พวกเขาพัฒนาและปรึกษาแผนที่ลมและพิจารณาว่ากังหันลมนอกชายฝั่งในพื้นที่เป็นตัวเลือกหรือไม่ พลังงานความร้อนใต้พิภพมีให้บริการในราคาที่สมเหตุสมผลเพียง 13 รัฐ แผนเรียกร้องให้ไม่มีเขื่อนพลังน้ำใหม่ แต่จะคำนึงถึงพลังงานที่ได้รับจากการปรับปรุงประสิทธิภาพของเขื่อนที่มีอยู่เดิม
ลมและดวงอาทิตย์มีอิสระ
รายงานของพวกเขารวมถึง แผนที่แบบโต้ตอบ ที่วางแผนส่วนบุคคลสำหรับแต่ละรัฐเพื่อให้บรรลุการเปลี่ยนแปลงร้อยละ 80 ในปี 2030 และการแปลงทั้งหมดในปี 2050
หลายรัฐกำลังเดินทางมา Jacobson กล่าว ยกตัวอย่างเช่นรัฐวอชิงตันสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานหมุนเวียนได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากความจริงที่ว่ากว่า 70 เปอร์เซ็นต์ของกระแสไฟฟ้าในปัจจุบันมาจากแหล่งพลังงานน้ำที่มีอยู่ นั่นแปลว่าประมาณร้อยละ 35 ของพลังอำนาจทั้งหมดของรัฐถ้าวอชิงตันมีไฟฟ้า 100 เปอร์เซ็นต์; ลมและแสงอาทิตย์สามารถเติมเต็มส่วนที่เหลือ
รัฐไอโอวาและดาโกต้าใต้อยู่ในตำแหน่งที่ดีเนื่องจากพวกเขาผลิตไฟฟ้าได้เกือบ 30 เปอร์เซ็นต์จากพลังงานลม แคลิฟอร์เนียซึ่งเป็นจุดสนใจของแผนการทำงานเดี่ยวที่สองของ Jacobson ต่อการต่ออายุหลังจากนิวยอร์กได้นำคำแนะนำของกลุ่มของเขาไปแล้วและมีแผนที่จะใช้พลังงานไฟฟ้า 60% ในปี 2030
ตีพิมพ์ในวารสาร วิทยาศาสตร์พลังงานและสิ่งแวดล้อมแผนเรียกร้องให้ไม่เกินร้อยละ 0.5 ของที่ดินของรัฐใด ๆ ที่จะครอบคลุมในแผงโซลาร์เซลล์หรือกังหันลม ค่าใช้จ่ายล่วงหน้าของการเปลี่ยนแปลงจะมีนัยสำคัญ แต่ลมและแสงแดดมีอิสระ ดังนั้นค่าใช้จ่ายโดยรวมเมื่อเวลาผ่านไปจะเท่ากับราคาของโครงสร้างพื้นฐานเชื้อเพลิงฟอสซิลการบำรุงรักษาและการผลิต
“ เมื่อคุณคำนึงถึงค่าใช้จ่ายด้านสุขภาพและสภาพภูมิอากาศรวมถึงราคาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เพิ่มสูงขึ้น - ลมน้ำและพลังงานแสงอาทิตย์เป็นค่าใช้จ่ายครึ่งหนึ่งของระบบทั่วไป” Jacobson กล่าว “ การเปลี่ยนระดับนี้จะสร้างงานสร้างเสถียรภาพราคาน้ำมันลดปัญหาสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับมลพิษและกำจัดการปล่อยมลพิษจากสหรัฐอเมริกา มีข้อเสียเล็ก ๆ น้อย ๆ สำหรับการกลับใจใหม่อย่างน้อยก็ขึ้นอยู่กับวิทยาศาสตร์นี้”
หากการแปลงเป็นไปตามแผนอย่างชัดเจนการลดมลพิษทางอากาศในสหรัฐอเมริกาสามารถป้องกันการเสียชีวิตของชาวอเมริกันประมาณ 63,000 คนที่เสียชีวิตจากสาเหตุที่เกี่ยวข้องกับมลพิษทางอากาศในแต่ละปี นอกจากนี้ยังจะกำจัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของสหรัฐที่ผลิตจากเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งจะทำให้โลกมีมูลค่า 3.3 ล้านล้านดอลลาร์ต่อปีภายในปี 2050
การแปลงเครื่องชั่งนี้จะสร้างงานรักษาเสถียรภาพราคาน้ำมันลดปัญหาสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับมลพิษและกำจัดการปล่อยมลพิษจากสหรัฐอเมริกา "Mark Jacobson กล่าว" มีข้อเสียเล็กน้อยสำหรับการแปลง .
Mark Delucchi นักวิจัยจาก University of California, Berkeley ร่วมมือกันศึกษา
ที่มา: มหาวิทยาลัย Stanford
หนังสือที่เกี่ยวข้อง:
