tại sao máy bơm nhiệt 6 12
Máy bơm nhiệt, có thể vừa sưởi ấm vừa làm mát và sử dụng trong nhà, hiệu quả hơn gấp bốn lần so với lò sưởi và máy điều hòa không khí truyền thống. Phyxter.aiCC BY

 Máy bơm nhiệt, có thể vừa làm nóng vừa làm mát, hiệu quả hơn nhiều so với lò truyền thống và điều hòa không khí. Phyxter.ai/Flickr, CC BY

Các tấm pin mặt trời, máy bơm nhiệt và hydro đều là những khối xây dựng nên nền kinh tế năng lượng sạch. Nhưng chúng có thực sự là “thiết yếu cho quốc phòng”?

Tổng thống Joe Biden tuyên bố rằng họ sẽ vào đầu tháng XNUMX khi ông được phép sử dụng Đạo luật sản xuất quốc phòng để tăng cường sản xuất của họ ở Mỹ, cùng với các thành phần cách điện và lưới điện.

Với tư cách là một giáo sư kỹ thuật môi trường, tôi đồng ý rằng những công nghệ này là rất cần thiết để giảm thiểu rủi ro của chúng ta do biến đổi khí hậu và việc sử dụng quá mức nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, nỗ lực mở rộng khả năng sản xuất phải đi kèm với các chính sách kích cầu nếu Biden hy vọng sẽ đẩy nhanh quá trình chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng sạch.


đồ họa đăng ký nội tâm


Năng lượng và Đạo luật Sản xuất Quốc phòng

Hoa Kỳ đã ban hành Đạo luật sản xuất quốc phòng năm 1950 vào đầu Chiến tranh Triều Tiên để đảm bảo các vật liệu được coi là thiết yếu cho quốc phòng. Các tổng thống sớm nhận ra rằng các vật liệu thiết yếu vượt xa vũ khí và đạn dược. Họ đã viện dẫn hành động để đảm bảo nguồn cung cấp nội địa của mọi thứ từ trang thiết bị liên lạc đến tài nguyên y tếsữa bột trẻ em.

Đối với năng lượng, các tổng thống trước đây đã sử dụng hành động này để mở rộng nguồn cung cấp nhiên liệu hóa thạch, chứ không phải chuyển đổi khỏi chúng. Lyndon Johnson đã sử dụng nó để tân trang tàu chở dầu trong lệnh cấm vận dầu mỏ của Ả Rập năm 1967, và Richard Nixon để đảm bảo vật liệu cho đường ống dẫn dầu xuyên Alaska vào năm 1974. Ngay cả khi Jimmy Carter sử dụng đạo luật vào năm 1980 để tìm kiếm sản phẩm thay thế cho dầu, nhiên liệu tổng hợp làm từ than đá và khí đốt tự nhiên là một tiêu điểm hàng đầu.

Ngày nay, trọng tâm là chuyển đổi khỏi tất cả các nhiên liệu hóa thạch, một động thái được coi là cần thiết để đối mặt với hai mối đe dọa chính - biến đổi khí hậu và thị trường năng lượng biến động.

Bộ Quốc phòng đã xác định được nhiều rủi ro an ninh quốc gia phát sinh do biến đổi khí hậu. Chúng bao gồm các mối đe dọa đối với nguồn cung cấp nước, sản xuất lương thực và cơ sở hạ tầng, có thể gây ra sự di cư và cạnh tranh đối với các nguồn tài nguyên khan hiếm. Nhiên liệu hóa thạch là nguồn phát thải khí nhà kính chủ đạo đang thúc đẩy sự nóng lên toàn cầu.

Việc Nga xâm lược Ukraine làm nổi bật thêm rủi ro khi phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Nga và các đối thủ khác là một trong những nhà sản xuất hàng đầu của các loại nhiên liệu này. Việc tuân thủ quá mức nhiên liệu hóa thạch khiến Hoa Kỳ và các đồng minh của họ rời bỏ nước này dễ bị đe dọa và các cú sốc về giá trên thị trường biến động.

Ngay cả như thế giới nhà sản xuất hàng đầu dầu và khí đốt tự nhiên, Hoa Kỳ đã bị rung chuyển bởi giá tăng đột biến khi các đồng minh của chúng tôi xa lánh nhiên liệu của Nga.

Hướng đến 4 trụ cột của năng lượng sạch

Chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng sạch hơn có thể giảm thiểu những rủi ro này.

Như tôi đã giải thích trong cuốn sách của mình,Đối đầu với Lưới khí hậu, ”Xây dựng một nền kinh tế năng lượng sạch đòi hỏi bốn trụ cột củng cố lẫn nhau - hiệu quả, điện sạch, điện khí hóa và nhiên liệu sạch.

Hiệu quả làm giảm nhu cầu năng lượng và chi phí cùng với gánh nặng cho các trụ cột khác. Loại bỏ điện sạch phát thải khí nhà kính từ các nhà máy điện và cho phép điện khí hóa xe cộ, hệ thống sưởi và công nghiệp. Trong khi đó, nhiên liệu sạch sẽ cần thiết cho máy bay, tàu thủy và các quy trình công nghiệp không thể dễ dàng nhiễm điện.

Các công nghệ được nhắm mục tiêu bởi các hành động của Biden phù hợp tốt với các trụ cột này.

Cách nhiệt là rất quan trọng đối với hiệu quả năng lượng. Các tấm pin mặt trời cung cấp một trong những giá rẻ nhấtsạch nhất các tùy chọn về điện. Các thành phần lưới điện là cần thiết để tích hợp thêm gió và mặt trời vào hỗn hợp năng lượng.

Bơm nhiệt, vừa có thể sưởi ấm và làm mát ngôi nhà, hiệu quả hơn nhiều so với các lò truyền thống và thay thế khí đốt tự nhiên hoặc dầu sưởi bằng điện. Máy điện phân sản xuất hydro để sử dụng làm nhiên liệu hoặc nguyên liệu cho hóa chất.

Tạo ra nhu cầu là điều cần thiết

Sản xuất chỉ là một bước. Để nỗ lực này thành công, Mỹ cũng phải tăng cường nhu cầu.

Kích thích nhu cầu thúc đẩy học bằng cách làm, điều này làm giảm chi phí, thúc đẩy nhu cầu lớn hơn. Có thể phát sinh một chu kỳ đạo đức về việc áp dụng công nghệ ngày càng tăng và chi phí giảm xuống, vì nó có năng lượng gió và mặt trời, pincông nghệ khác.

Các công nghệ mà Biden nhắm mục tiêu khác nhau về mức độ sẵn sàng của chúng để chu trình hiệu quả này hoạt động.

Vật liệu cách nhiệt vốn đã rẻ và được sản xuất nhiều trong nước. Điều cần thiết trong trường hợp này là các chính sách như quy tắc xây dựng và các biện pháp khuyến khích có thể kích thích nhu cầu bằng cách khuyến khích sử dụng nhiều cách nhiệt hơn để giúp làm cho các ngôi nhà và tòa nhà tiết kiệm năng lượng hơn, không phải tăng thêm năng lực cho sản xuất.

Các tấm pin mặt trời hiện đang rẻ, nhưng phần lớn được sản xuất ở Châu Á. Ngay cả khi Biden thành công trong năng lực sản xuất trong nước tăng gấp ba lần, Riêng sản xuất của Hoa Kỳ sẽ vẫn không đủ để đáp ứng nhu cầu cho các dự án năng lượng mặt trời mới. Biden cũng đặt thời hạn hai năm tạm dừng về mối đe dọa của thuế quan mới để nhập khẩu năng lượng mặt trời để giữ cho nguồn cung tiếp tục lưu chuyển trong khi sản xuất của Hoa Kỳ cố gắng tăng lên, và đã công bố hỗ trợ cho các dự án tăng cường lưới điện để thúc đẩy tăng trưởng cài đặt tại Hoa Kỳ.

Máy điện phân phải đối mặt với một chặng đường khó khăn hơn. Chúng đắt tiền và sử dụng chúng để tạo ra hydro từ điện và nước ngay bây giờ chi phí cao hơn nhiều so với việc tạo ra hydro từ khí tự nhiên - một quá trình tạo ra khí thải nhà kính. Bộ Năng lượng đặt mục tiêu giảm 80% chi phí máy điện phân trong vòng một thập kỷ. Cho đến khi nó thành công, sẽ có rất ít nhu cầu về chất điện phân mà Biden hy vọng sẽ được sản xuất.

Tại sao máy bơm nhiệt có nhiều khả năng được hưởng lợi nhất

Điều đó khiến máy bơm nhiệt trở thành công nghệ có nhiều khả năng được hưởng lợi từ tuyên bố của Biden.

Máy bơm nhiệt có thể cắt giảm việc sử dụng năng lượng, nhưng chúng cũng tốn nhiều chi phí trả trước hơn và không quen thuộc với nhiều nhà thầu và người tiêu dùng trong khi công nghệ vẫn còn phổ biến.

Ghép nối việc sử dụng Đạo luật sản xuất quốc phòng với các biện pháp khuyến khích khách hàng, việc chính phủ tăng cường mua sắm và tài trợ cho nghiên cứu và phát triển có thể tạo ra một chu kỳ đạo đức về nhu cầu gia tăng, cải tiến công nghệ và giảm chi phí.

Năng lượng sạch thực sự cần thiết để giảm thiểu rủi ro do biến đổi khí hậu và thị trường biến động. Việc viện dẫn Đạo luật Sản xuất Quốc phòng có thể thúc đẩy nguồn cung, nhưng chính phủ cũng sẽ phải kích thích nhu cầu và tài trợ cho các nghiên cứu có mục tiêu nhằm thúc đẩy các chu trình đạo đức cần thiết để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng.

Giới thiệu về Tác giảConversation

Daniel Cohan, Phó Giáo sư Kỹ thuật Xây dựng và Môi trường, Đại học Rice

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

phá vỡ

Sách liên quan:

Tương lai chúng ta chọn: Sống sót qua Khủng hoảng Khí hậu

của Christiana Figueres và Tom Rivett-Carnac

Các tác giả, những người đóng vai trò quan trọng trong Thỏa thuận Paris về biến đổi khí hậu, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để giải quyết khủng hoảng khí hậu, bao gồm cả hành động cá nhân và tập thể.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Trái đất không thể ở được: Sự sống sau khi ấm lên

của David Wallace-Wells

Cuốn sách này khám phá những hậu quả tiềm tàng của biến đổi khí hậu không được kiểm soát, bao gồm sự tuyệt chủng hàng loạt, khan hiếm thực phẩm và nước, và bất ổn chính trị.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Bộ cho tương lai: Tiểu thuyết

bởi Kim Stanley Robinson

Cuốn tiểu thuyết này tưởng tượng về một thế giới trong tương lai gần đang vật lộn với những tác động của biến đổi khí hậu và đưa ra một tầm nhìn về cách xã hội có thể chuyển đổi để giải quyết khủng hoảng.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Dưới bầu trời trắng: Bản chất của tương lai

của Elizabeth Kolbert

Tác giả khám phá tác động của con người đối với thế giới tự nhiên, bao gồm biến đổi khí hậu và tiềm năng của các giải pháp công nghệ để giải quyết các thách thức môi trường.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Giải ngân: Kế hoạch toàn diện nhất từng được đề xuất để đảo ngược sự nóng lên toàn cầu

Paul Hawken biên tập

Cuốn sách này trình bày một kế hoạch toàn diện để giải quyết biến đổi khí hậu, bao gồm các giải pháp từ nhiều lĩnh vực như năng lượng, nông nghiệp và giao thông vận tải.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng