Nieuws

oktober 10, 2018

De AMERIKAANSE elektrische energie-industrie gebruikt bijna de helft van al het water in het land. Energiecentrales gebruiken water voor koeling en maken stoom om turbines te draaien, die vervolgens elektriciteit opwekken. Maar tijdens droogtes en watertekorten kunnen deze planten het hele watersysteem belasten.In een recent artikel gepubliceerd in Energy Policy hebben de professoren Haibo Zhai en Ed Rubin van de Carnegie Mellon University Engineering and Public Policy (EVP) samen met collega ‘ s van de Singapore Management University dit conflict onderzocht en een inzicht verkregen: overheidsmandaten om de CO2-uitstoot te verminderen zouden het watergebruik in de energie-industrie kunnen verminderen.

“dit overheidsbeleid stimuleert koolstofarme elektriciteitsopwekking via meerdere wegen, zoals hernieuwbare energiebronnen en aardgas,” zei Zhai. “Dit zou de negatieve effecten op aquatische ecosystemen kunnen verminderen, de beschikbaarheid van water voor meerdere sectoren kunnen verbeteren en duurzame ontwikkeling kunnen bevorderen.”

verschillende energiecentrales gebruiken water in verschillende mate. Hernieuwbare energiebronnen, zoals wind-en zonne-energie, gebruiken bijvoorbeeld geen water, terwijl steenkool en kernenergie nogal wat water gebruiken voor koeling. Het hebben van een gemengde vloot van energiebronnen vermindert hoog waterverbruik in de macht, maar het verminderen van de afhankelijkheid van steenkool is een van de meest prominente variabelen in de vergelijking. Zhai en Rubin hebben ontdekt dat het terugtrekken van kolencentrales in ruil voor aardgas en hernieuwbare energiebronnen vaak wateronttrekking vermindert.

om te bepalen hoe koolstofreductienormen het watergebruik van de energieindustrie beïnvloeden, bestudeerde het team de Texas power industry, beheerd door de Electric Reliability Council of Texas (Ercot) als een illustratief geval. Zij hebben vastgesteld dat, zonder CO2-emissievoorschriften, de volatiliteit van de markt, met name de aardgasprijzen, de hoeveelheid CO2-emissies bepaalden. Als de aardgasprijzen onder de $3/MBTU zouden blijven, zou de CO2-uitstoot dalen als gevolg van meer installaties die goedkoper en schoner aardgas gebruiken. Hoge aardgasprijzen kunnen het emissietraject echter omkeren.

in het kader van de regelgeving inzake CO2-emissies stelde het team vast dat elektriciteitsproductie meer afhankelijk is van aardgas en hernieuwbare energiebronnen. De gereguleerde overgang naar een koolstofarm elektriciteitsnet zou de voordelen van minder emissies en minder watergebruik kunnen waarborgen. In dit geval zou het elektriciteitsnet op duurzame wijze de bevolkingsgroei en de veranderingen in de vraag kunnen ondersteunen en tegelijkertijd grote hoeveelheden water kunnen vrijmaken voor andere sectoren, zoals de landbouw.

de omschakeling van de energie-industrie op aardgas en hernieuwbare energiebronnen is slechts een van de vele koolstofarme opties. Rubin wijst erop dat koolstofafvang en-opslag (CCS) in kolen-en gascentrales kan worden aangebracht om de hoeveelheid CO2 die in de atmosfeer wordt uitgestoten, te verminderen. CCS verwijdert maar liefst 90 procent van de CO2-uitstoot, hoewel het aanzienlijk bijdraagt aan de behoefte aan koelwater.

“maar CCS-technologie is niet concurrerend met goedkoop aardgas en hernieuwbare energiebronnen onder matige koolstofbeperkingen,” zei Zhai. “Om de kolenemissies aanzienlijk te temmen, moet CCS worden aangepast aan bestaande elektriciteitscentrales, wat hun economische levensvatbaarheid vermindert. Ook zou kunnen worden overwogen om sommige CCS aan gasgestookte centrales aan te passen om het leren van technologie en verdere koolstofreducties te bevorderen.”

uiteindelijk concludeert het team dat Voor de VS om de CO2-reductiedoelstellingen te halen, regelgeving die een prijs stelt op koolstofemissies de stabiele weg voorwaarts bieden. Zorgvuldig uitgewerkt beleid kan stimulansen en ondersteuning bieden om de energie-industrie te helpen de emissies te verminderen om de klimaatverandering te beperken en het watergebruik te verminderen.