211service.com
Mums joprojām nav ne jausmas, kā novērst vairāk nekā ceturto daļu enerģijas emisiju
Deivids Maknjū | Getty
Diskusijas par klimatu parasti koncentrējas uz nepieciešamību aizstāt fosilā kurināmā spēkstacijas ar tādām tehnoloģijām kā vēja turbīnas un saules paneļi.
Bet a jauns papīrs iekšā Zinātne piedāvā asu atgādinājumu, ka joprojām ir milzīgas globālās enerģētikas sistēmas daļas, kurās mums vienkārši nav pieejamu veidu, kā apturēt siltumnīcefekta gāzu emisijas.
Gaisa satiksme, tālsatiksmes pārvadājumi un kuģniecība, tērauda un cementa ražošana un pārējās enerģētikas nozares daļas rada 27 procentus no enerģētikas un rūpniecības nozares globālajām emisijām. Un autori saka, ka mums ir nepieciešams daudz vairāk pētījumu, inovāciju un stratēģiskās koordinācijas, lai attīrītu šos avotus.
Ja mēs patiešām esam ambiciozi attiecībā uz mūsu klimata mērķu sasniegšanu, mums tagad ir jārisina šīs sarežģītās nozares, saka darba vadošais autors Stīvens Deiviss, Kalifornijas universitātes Ērvinas zemes sistēmu zinātnieks. (Vairāk nekā 30 ievērojamāko līdzautoru vidū ir Sallija Bensone Stenfordā, Kens Kaldeira Kārnegī institūtā, Neitans Lūiss no Kalifornijas Tehnoloģiju institūta un Džesika Trancika un Jet-Mings Čiangs MIT.)
Aviācija, kravu pārvadājumi un kuģniecība
Litija jonu akumulatoru un ūdeņraža kurināmā elementu izmaksu samazināšanās un uzlabotā veiktspēja ir ļāvusi sākt tīrīt lielas transporta nozares daļas, tostarp automašīnas, vieglās kravas automašīnas un īsos attālumus.
~6% no globālajām oglekļa emisijām
Iemaksas no aviācijas, kā arī tālsatiksmes pārvadājumiem un kuģniecības.
Taču akumulatori un degvielas elementi joprojām ir pārāk smagi un dārgi tālsatiksmes pārvadājumiem un pārvadājumiem, kā arī lielākajai daļai gaisa pārvadājumu. Autori secina, ka tiem šķidrais kurināmais, visticamāk, joprojām būs vēlamais enerģijas avots, ņemot vērā enerģijas daudzumu, ko var iepakot noteiktā svarā un tilpumā.
Pētnieki apseko dažādus risinājumus, tostarp ūdeņraža vai amonjaka degvielu, modernu biodegvielu, sintētisko degvielu un saules enerģiju, kas ražota, izmantojot tā dēvētās mākslīgās lapas (skatiet Sacensības par mākslīgo lapu izgudrošanu). Bet nevienu no tiem nevar saražot tik lēti kā standarta galonu benzīna vai dīzeļdegvielas.
Pētnieki atzīmē, ka šī joma varētu pieprasīt īpašu prioritāti pētniecības un attīstības centienos. Šādas tehnoloģijas varētu arī nodrošināt sava veida ilgtermiņa enerģijas uzkrāšanu atjaunojamiem avotiem, piemēram, saules un vēja enerģijai, nodrošinot būtisku trūkstošo daļu arī elektroenerģijas nozarē.
Cements un tērauds
Ražojot divus no pasaulē izplatītākajiem būvmateriāliem, tēraudu un cementu, rodas arī ievērojams oglekļa dioksīda daudzums. Ogleklis tiek izmantots dzelzsrūdas samazināšanai tērauda radīšanas procesā, savukārt cementa ražošana ietver kalcija karbonāta sadalīšanos, izmantojot augstu siltumu, kas rada arī emisijas.
~9% no pasaules oglekļa emisijām
Iemaksas no cementa un tērauda ražošanas.
Abos gadījumos šo piesārņojumu varētu samazināt, pievienojot sistēmas, kas uztver oglekli, pirms tas tiek atbrīvots no augiem, kā arī pilnībā pārejot uz atšķirīgām praksēm. Piemēram, cementa tīrīšanai var būt nepieciešama pāreja uz jauniem materiāliem, kas faktiski var uztvert un izolēt oglekļa dioksīdu (skatiet sadaļu Kas notika ar zaļo betonu? ).
Bet šeit atkal jautājums ir par izmaksām. Liela daļa no globālās produkcijas tērauda un cements Tas notiek nabadzīgajās pasaules daļās, kur ir īpaši grūti veikt dārgus jauninājumus vai mantoto rūpnīcu kapitālremontu, kas parasti var darboties gadu desmitiem.
Slodzi sekojošā elektrība
Atjaunojamie enerģijas avoti, piemēram, vējš un saule, nodrošina arvien lielāku elektroenerģijas īpatsvaru, taču galvenais izaicinājums ir bijis tas, ka elektroenerģijas ražošana strauji samazinās, kad nespīd saule un nepūš vējš. Lai nodrošinātu uzticama tīkla darbību, ir jābalstās uz citām spēkstacijām, kas var ātri palielināt un samazināt ražošanu, lai apmierinātu pieprasījumu. Tas ir darbs, kas seko slodzei, kas arvien vairāk attiecas uz oglekli izplūstošām dabasgāzes iekārtām.
Autori secina, ka, lai risinātu šo problēmu, nepievienojot siltumnīcefekta emisijas, būs vajadzīgas labākas oglekļa uztveršanas sistēmas, elastīgākas atomelektrostacijas, lētāki liela mēroga enerģijas uzglabāšanas veidi un dažādi instrumenti un stimuli, kas var mudināt iedzīvotājus un uzņēmumus pārcelt elektroenerģijas patēriņu uz laiku. maksimālās ražošanas apjoma.
~12% no globālajām oglekļa emisijām
Ieguldījumi no u201cload-followingu201d elektrības
Proti, rakstā tika apskatītas tikai tās enerģētikas un rūpniecības sistēmu daļas, kurās mums trūkst pieejamu instrumentu, lai šodien novērstu siltumnīcefekta gāzu piesārņojumu. Citu izaicinājumu starpā pasaulei ir arī jāizdomā veidi, kā būtiski samazināt emisijas, ko rada lauksaimniecība un zemes izmantojuma izmaiņas, piemēram, mežu izciršana. Un, protams, mums ir jāsāk paplašināt pieejamās tehnoloģijas, lai daudz ātrāk attīrītu elektroenerģijas nozari (skatiet sadaļu “Šādā ātrumā enerģētikas sistēmas pārveide prasīs gandrīz 400 gadus”).