Hoa Kỳ có thể có 100% năng lượng sạch bằng 2050 hoặc trước đó không?

Hoa Kỳ có thể có 100% năng lượng sạch bằng 2050 hoặc trước đó không?

Chuyển đổi toàn bộ cơ sở hạ tầng năng lượng của thế giới để chạy bằng năng lượng sạch, tái tạo có thể chống lại biến đổi khí hậu đang diễn ra một cách hiệu quả, loại bỏ các trường hợp tử vong do ô nhiễm không khí, tạo công ăn việc làm và ổn định giá năng lượng.

Thử thách là một điều khó khăn. Nhưng các nhà khoa học nói rằng nó có thể.

Các nhà nghiên cứu là những người đầu tiên phác thảo các kế hoạch nhà nước riêng lẻ của 50 nhằm kêu gọi thay đổi mạnh mẽ cả cơ sở hạ tầng và cách chúng ta hiện đang tiêu thụ năng lượng, nhưng chỉ ra rằng việc chuyển đổi là có thể về mặt kỹ thuật và kinh tế thông qua việc triển khai trên diện rộng các công nghệ hiện có.

Mark Z. Jacobson, giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Đại học Stanford cho biết, những rào cản chính là xã hội, chính trị và khiến các ngành công nghiệp thay đổi. Một cách để vượt qua các rào cản là thông báo cho mọi người về những gì có thể. Bằng cách chỉ ra rằng nó có thể về mặt công nghệ và kinh tế, nghiên cứu này có thể làm giảm các rào cản đối với việc chuyển đổi quy mô lớn.

Nhu cầu năng lượng

Các nhà nghiên cứu bắt đầu bằng cách xem xét kỹ nhu cầu năng lượng hiện tại của từng tiểu bang và cách những nhu cầu đó sẽ thay đổi trong điều kiện kinh doanh như thường lệ vào năm 2050. Để tạo ra một bức tranh đầy đủ về sử dụng năng lượng ở mỗi tiểu bang, họ đã kiểm tra việc sử dụng năng lượng trong bốn lĩnh vực: dân cư, thương mại, công nghiệp và giao thông.

Sau đó, đối với từng lĩnh vực, họ đã phân tích lượng và nguồn nhiên liệu tiêu thụ hiện tại của than, dầu, khí đốt, hạt nhân, năng lượng tái tạo và tính toán nhu cầu nhiên liệu nếu tất cả việc sử dụng nhiên liệu được thay thế bằng điện. Đây là một bước thử thách đáng kể, nó giả định rằng tất cả những chiếc xe trên đường đều trở thành điện, và các gia đình và ngành công nghiệp chuyển đổi sang hệ thống sưởi và làm mát bằng điện hoàn toàn. Nhưng các nhà nghiên cứu cho biết tính toán của họ dựa trên việc tích hợp công nghệ hiện có và việc tiết kiệm năng lượng sẽ rất đáng kể.

Khi chúng tôi thực hiện điều này trên tất cả các trạng thái 50, chúng tôi đã thấy giảm phần trăm 39 trong tổng nhu cầu năng lượng sử dụng cuối vào năm 2050, ông Jacob Jacobson nói. Giới thiệu về 6 điểm phần trăm đạt được nhờ cải thiện hiệu quả cho cơ sở hạ tầng, nhưng phần lớn là kết quả của việc thay thế các nguồn hiện tại và sử dụng năng lượng đốt cháy bằng điện.

Bước tiếp theo liên quan đến việc tìm ra cách cung cấp năng lượng cho lưới điện mới. Các nhà nghiên cứu tập trung vào việc đáp ứng nhu cầu năng lượng mới của mỗi bang chỉ sử dụng năng lượng tái tạo gió Gió, mặt trời, địa nhiệt, thủy điện và một lượng nhỏ sóng thủy triều và sóng có sẵn cho mỗi tiểu bang.

Họ đã phân tích phơi nắng của mỗi tiểu bang và có bao nhiêu mái nhà không có bóng râm ở phía nam có thể chứa các tấm pin mặt trời. Họ đã phát triển và tham khảo các bản đồ gió và xác định xem các tuabin gió ngoài khơi địa phương có phải là một lựa chọn hay không. Năng lượng địa nhiệt có sẵn với chi phí hợp lý chỉ cho các trạng thái 13. Kế hoạch kêu gọi hầu như không có đập thủy điện mới, nhưng không tính đến việc tăng năng lượng từ việc cải thiện hiệu quả của các đập hiện có.

Gió và Mặt trời là Miễn phí

Báo cáo của họ bao gồm một Bản đồ tương tác đưa ra các kế hoạch riêng cho từng tiểu bang để đạt được chuyển đổi phần trăm 80 bằng 2030 và chuyển đổi hoàn toàn bằng 2050.

Một số tiểu bang đang trên đường đến, Jacobson nói. Chẳng hạn, tiểu bang Washington có thể thực hiện việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo hoàn toàn tương đối nhanh chóng, nhờ thực tế là hơn 70 phần trăm điện hiện tại đến từ các nguồn thủy điện hiện có. Điều đó có nghĩa là khoảng 35 phần trăm sức mạnh đa năng của tiểu bang nếu Washington bị điện khí hóa phần trăm; gió và mặt trời có thể lấp đầy phần lớn còn lại.

Iowa và South Dakota cũng có vị trí tốt, vì họ đã tạo ra gần như 30 phần trăm điện từ năng lượng gió. California, vốn là trọng tâm của lộ trình một tiểu bang thứ hai của Jacobson đối với năng lượng tái tạo sau New York, đã áp dụng một số đề xuất của nhóm của mình và có kế hoạch để 60 được điện khí hóa bằng năng lượng tái tạo bởi 2030.

Được công bố trên tạp chí Khoa học năng lượng và môi trường, kế hoạch kêu gọi không quá 0.5 phần trăm đất của bất kỳ tiểu bang nào được bao phủ trong các tấm pin mặt trời hoặc tua-bin gió. Chi phí trả trước của những thay đổi sẽ rất đáng kể, nhưng gió và ánh sáng mặt trời là miễn phí. Vì vậy, tổng chi phí trải đều theo thời gian sẽ gần bằng giá của cơ sở hạ tầng, bảo trì và sản xuất nhiên liệu hóa thạch.

Khi bạn tính đến chi phí cho sức khỏe và khí hậu, cũng như giá nhiên liệu hóa thạch tăng, gió, nước và năng lượng mặt trời là một nửa chi phí của các hệ thống thông thường Một chuyển đổi của quy mô này cũng sẽ tạo ra việc làm, ổn định giá nhiên liệu, giảm các vấn đề sức khỏe liên quan đến ô nhiễm và loại bỏ khí thải từ Hoa Kỳ. Có rất ít nhược điểm của một chuyển đổi, ít nhất là dựa trên khoa học này.

Nếu việc chuyển đổi được thực hiện đúng như kế hoạch đã vạch ra, việc giảm ô nhiễm không khí ở Mỹ có thể ngăn chặn cái chết của khoảng 63,000 người Mỹ chết vì các nguyên nhân liên quan đến ô nhiễm không khí mỗi năm. Nó cũng sẽ loại bỏ khí thải nhà kính của Hoa Kỳ được sản xuất từ ​​nhiên liệu hóa thạch, điều này sẽ gây thiệt hại cho 3.3 nghìn tỷ đô la mỗi năm trên thế giới.

Việc chuyển đổi quy mô này cũng sẽ tạo ra việc làm, ổn định giá nhiên liệu, giảm các vấn đề sức khỏe liên quan đến ô nhiễm và loại bỏ khí thải từ Hoa Kỳ, "Mark Jacobson nói." Có rất ít nhược điểm đối với việc chuyển đổi, ít nhất là dựa trên khoa học này .

Mark Delucchi, một nhà nghiên cứu tại Đại học California, Berkeley, đã hợp tác nghiên cứu.

nguồn: Đại học Stanford

Sách liên quan:

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = năng lượng mặt trời; maxresults = 2}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}