uutinen

10. lokakuuta 2018

Yhdysvaltain sähköteollisuus käyttää lähes puolet kaikesta maan vedestä. Voimalaitokset käyttävät vettä jäähdytykseen ja höyryn luomiseen turbiinien kääntämiseen, jotka sitten tuottavat sähköä. Kuivuuden ja vesipulan aikana nämä kasvit voivat kuitenkin rasittaa koko vesijärjestelmää.

Carnegie Mellon University Engineering and Public Policy (Epp) – lehden professorit Haibo Zhai ja Ed Rubin yhdessä Singaporen Johtamisyliopiston kollegoidensa kanssa ovat hiljattain julkaisemassa Energy Policy-lehdessä tutkineet tätä konfliktia ja tehneet oivalluksen: hallituksen valtuudet vähentää CO2-päästöjä voisivat vähentää veden käyttöä sähköteollisuudessa.

”nämä hallituksen politiikat kannustavat vähähiilistä sähköntuotantoa useiden väylien, kuten uusiutuvien energialähteiden ja maakaasun, kautta”, Zhai sanoi. ”Tämä voisi vähentää haitallisia vaikutuksia vesiekosysteemeihin, parantaa veden saatavuutta useilla sektoreilla ja edistää kestävää kehitystä.”

eri voimalaitokset käyttävät vettä eriasteisesti. Uusiutuvat energialähteet, kuten tuuli-ja aurinkoenergia, eivät käytä lainkaan vettä, kun taas hiili ja ydinvoima käyttävät melko paljon vettä jäähdytykseen. Voimanlähteiden sekalaivasto vähentää runsasta vedenkäyttöä sähköntuotannossa, mutta hiileen turvautumisen vähentäminen on yhtälön merkittävimpiä muuttujia. Zhai ja Rubin ovat havainneet, että hiilivoimaloiden käytöstä poistaminen vastineeksi maakaasusta ja uusiutuvista energianlähteistä vähentää usein veden vetäytymistä.

selvittääkseen, miten hiilivähennysstandardit vaikuttavat voimateollisuuden vedenkäyttöön, työryhmä tutki havainnollistavana tapauksena Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) – järjestön hallinnoimaa Texas power-teollisuutta. He ovat havainneet, että ilman CO2-päästösäädöksiä markkinoiden volatiliteetti, erityisesti maakaasun hinta, määritti CO2-päästöjen määrän. Jos maakaasun hinta pysyisi alle 3 dollarissa MBTU: ta kohti, hiilidioksidipäästöt vähenisivät, koska useammat laitokset käyttäisivät halvempaa ja puhtaampaa maakaasua. Maakaasun korkea hinta voi kuitenkin kääntää päästökehityksen päinvastaiseksi.

CO2-päästömääräysten myötä työryhmä havaitsi, että sähköntuotanto nojaa enemmän maakaasuun ja uusiutuviin energialähteisiin. Säännellyllä siirtymisellä vähähiiliseen sähköverkkoon voitaisiin turvata päästöjen vähentämisen ja vedenkäytön yhteishyödyt. Tässä tapauksessa sähköverkko voisi kestävällä tavalla tukea väestönkasvua ja kysynnän muutoksia ja samalla vapauttaa runsaasti vettä muille aloille, kuten maataloudelle.

energiateollisuuden siirtyminen maakaasuun ja uusiutuviin energialähteisiin on vain yksi monista vähähiilisistä vaihtoehdoista. Rubin muistuttaa, että hiili-ja kaasuvoimaloihin voidaan asentaa hiilidioksidin talteenotto-ja varastointilaitteita (CCS) ilmakehään vapautuvan hiilidioksidin tonnimäärän vähentämiseksi. CCS poistaa vaikuttava 90 prosenttia CO2 päästöistä, vaikka se lisää merkittävästi jäähdytysveden tarvetta.

”mutta CCS-teknologia ei ole kilpailukykyinen halvan maakaasun ja uusiutuvien energialähteiden kanssa maltillisissa hiilirajoituksissa”, Zhai sanoi. ”Hiilipäästöjen hillitsemiseksi CCS on jälkiasennettava olemassa oleviin voimalaitoksiin, mikä heikentää niiden taloudellista kannattavuutta. Joidenkin hiilidioksidin talteenottoa kaasukäyttöisiin laitoksiin voitaisiin harkita myös teknologian oppimisen edistämiseksi ja hiilivähennysten syventämiseksi.”

lopulta työryhmä päättelee, että jotta Yhdysvallat saavuttaisi hiilidioksidipäästöjen vähentämistavoitteet, säädökset, jotka asettavat hinnan hiilipäästöille, tarjoavat vakaan tien eteenpäin. Huolellisesti laadituilla politiikoilla voidaan kannustaa ja tukea energiantuotantoa vähentämään päästöjä ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi ja vedenkäytön vähentämiseksi.