hírek

október 10, 2018

az amerikai villamosenergia-ipar az ország összes vízének közel felét használja fel. Az erőművek vizet használnak hűtésre és gőz létrehozására a turbinák forgatásához, amelyek aztán villamos energiát termelnek. De az aszályok és a vízhiány idején ezek a növények megterhelhetik az egész vízrendszert.

a Carnegie Mellon University Engineering and Public Policy (EPP) professzorai, Haibo Zhai és Ed Rubin a Singapore Management University munkatársaival együtt kutatták ezt a konfliktust, és betekintést nyertek: a CO2-kibocsátás csökkentésére vonatkozó kormányzati megbízások csökkenthetik a vízfelhasználást az energiaiparban.

“ezek a kormányzati politikák ösztönzik az alacsony szén-dioxid-kibocsátású villamosenergia-termelést több úton, például megújuló energiaforrásokon és földgázon keresztül” – mondta Zhai. “Ez csökkentheti a vízi ökoszisztémákra gyakorolt káros hatásokat, javíthatja a víz rendelkezésre állását több ágazat számára, és elősegítheti a fenntartható fejlődést.”

a különböző erőművek különböző mértékben használják a vizet. A megújuló energiaforrások, mint például a szél és a napenergia, nem használnak vizet, míg a szén és a nukleáris energia meglehetősen kevés vizet használ a hűtéshez. A vegyes áramforrás-flotta mérsékli a magas vízfelhasználást, de a szénre való támaszkodás csökkentése az egyenlet egyik legkiemelkedőbb változója. Zhai és Rubin azt találták, hogy a szénerőművek földgázért és megújuló energiaforrásokért cserébe történő visszavonása gyakran csökkenti a vízkivételt.

annak meghatározásához, hogy a szén-dioxid-csökkentési szabványok hogyan befolyásolják az energiaipar vízfelhasználását, a csapat szemléltető esetként tanulmányozta a Texasi villamosenergia-ipart, amelyet a Texasi elektromos megbízhatósági Tanács (ERCOT) irányít. Megállapították, hogy a CO2-kibocsátási előírások nélkül a piaci volatilitás, különösen a földgáz ára határozta meg a CO2-kibocsátás mennyiségét. Ha a földgáz ára 3 dollár / MBTU alatt maradna, a CO2-kibocsátás csökkenne, mivel több erőmű használ olcsóbb, tisztább földgázt. A magas földgázárak azonban megfordíthatják a kibocsátási pályát.

a CO2-kibocsátás szabályozásával a csapat megállapította, hogy a villamosenergia-termelés inkább a földgázra és a megújuló energiaforrásokra támaszkodik. Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású villamosenergia-hálózatra való szabályozott átállás biztosíthatja a csökkentett kibocsátásból és a vízfelhasználásból származó előnyöket. Ebben az esetben az elektromos hálózat fenntartható módon támogathatja a népesség növekedését és a kereslet változását, miközben felszabadítja a vízmennyiséget más ágazatok, például a mezőgazdaság számára.

az energiaipar földgázra és megújuló energiaforrásokra való átállítása csak egy a sok alacsony szén-dioxid-kibocsátású lehetőség közül. Rubin rámutat arra, hogy a szén-és gázerőművekbe szén-dioxid-leválasztást és-tárolást (CCS) lehet felszerelni a légkörbe kibocsátott CO2 mennyiségének csökkentése érdekében. A CCS a CO2 lenyűgöző 90% – át eltávolítja a kibocsátásból, bár jelentősen növeli a hűtővízigényt.

“de a CCS technológia nem versenyképes az olcsó földgázzal és a megújuló energiaforrásokkal mérsékelt szén-dioxid-korlátok mellett” – mondta Zhai. “A szénkibocsátás jelentős megszelídítése érdekében a CET-t utólag kell felszerelni a meglévő erőművekbe, ami csökkenti gazdasági életképességüket. Egyes CET-ek gáztüzelésű erőművekbe történő utólagos felszerelését is fontolóra lehetne venni a technológiai tanulás előmozdítása és a szén-dioxid-kibocsátás mélyebb csökkentése érdekében.”

végül a csapat arra a következtetésre jutott, hogy ahhoz, hogy az Egyesült Államok elérje a CO2-csökkentési célokat, a szén-dioxid-kibocsátást árazó szabályozások stabil utat kínálnak előre. A gondosan kidolgozott politikák ösztönzőket és támogatást nyújthatnak az energiaipar számára a kibocsátás csökkentéséhez az éghajlatváltozás mérséklése és a vízfelhasználás csökkentése érdekében.