nyheder

10. oktober 2018

den amerikanske elindustri bruger næsten halvdelen af alt vand i landet. Kraftværker bruger vand til afkøling og skaber damp til at dreje turbiner, som derefter genererer elektricitet. Men under tørke og vandmangel kan disse planter lægge en belastning på hele vandsystemet.

i en nylig artikel offentliggjort i energipolitik, Carnegie Mellon University Engineering and Public Policy (EPP) professorer Haibo Jai og Ed Rubin med kolleger fra Singapore Management University, har undersøgt denne konflikt og kommer væk med en indsigt: statslige mandater til at reducere CO2-emissioner kan reducere vandforbruget i kraftindustrien.

“disse regeringspolitikker tilskynder til kulstoffattig elproduktion gennem flere stier, såsom vedvarende energi og naturgas,” sagde han. “Dette kan reducere negative virkninger på akvatiske økosystemer, forbedre vandtilgængeligheden for flere sektorer og fremme bæredygtig udvikling.”

forskellige kraftværker bruger vand i forskellige grader. Vedvarende energi, f.eks. vind-og solenergi, bruger ikke vand, mens kul og atomkraft bruger en hel del vand til køling. At have en blandet flåde af strømkilder mindsker det høje vandforbrug ved magten, men at reducere afhængigheden af kul er en af de mest fremtrædende variabler i ligningen. Jai og Rubin har fundet ud af, at pensionering af kulanlæg i bytte for naturgas og vedvarende energikilder ofte reducerer vandudtagningen.

for at bestemme, hvordan kulstofreduktionsstandarder påvirker kraftindustriens vandforbrug, studerede teamet den elektriske kraftindustri, der blev forvaltet af Electric Reliability Council (Ercot) som et illustrativt tilfælde. De har fundet ud af, at markedsvolatilitet, især naturgaspriser, uden CO2-emissionsbestemmelser bestemte mængden af CO2-emissioner. Hvis naturgaspriserne forblev under $3 / MBTU, ville CO2-emissionerne falde på grund af flere anlæg, der bruger billigere, renere naturgas. Høje naturgaspriser kan dog vende emissionsbanen.

med CO2-emissionsbestemmelser fandt teamet, at elproduktionen er mere afhængig af naturgas og vedvarende energi. Den regulerede overgang til et kulstoffattigt elnet kunne sikre medfordelene ved reducerede emissioner og vandforbrug. I dette tilfælde kan elnettet bæredygtigt understøtte befolkningstilvækst og ændringer i efterspørgslen, samtidig med at der frigøres mange vand til andre sektorer, som f.eks.

at skifte kraftindustrien over til naturgas og vedvarende energi er blot en af mange kulstoffattige muligheder. Rubin påpeger, at kulstofopsamling og-lagring (CCS) kan monteres på kul-og gaskraftværker for at reducere mængden af CO2, der frigives i atmosfæren. CCS fjerner imponerende 90 procent af CO2 fra emissioner, selvom det øger kølevandsbehovet betydeligt.

” men CCS-teknologien er ikke konkurrencedygtig med billig naturgas og vedvarende energi under moderate kulstofbegrænsninger,” sagde han. “For at tæmme kulemissionerne markant skal CCS eftermonteres til eksisterende kraftværker, hvilket reducerer deres økonomiske levedygtighed. Eftermontering af nogle CCS til gasfyrede anlæg kunne også overvejes for at fremme teknologiindlæring og dybere kulstofreduktioner.”

i sidste ende konkluderer teamet, at for USA at nå CO2-reduktionsmål, tilbyder regler, der sætter en pris på kulstofemissioner, den stabile vej fremad. Omhyggeligt udformede politikker kan give incitamenter og støtte til at hjælpe elsektoren med at reducere emissioner for at afbøde klimaændringer og reducere vandforbruget.