Kan nedskæring af CO2 -udledning give vand under tørke?

Kraftværker forsyner hjem og virksomheder med strøm dagligt. Men planter forbruger også en daglig nødvendighed:Vand. Faktisk, den amerikanske elindustri bruger næsten halvdelen af ​​alt vand i landet. Kraftværker bruger vand til køling og skabelse af damp til at dreje møller, som derefter producerer elektricitet. Men under tørke og vandmangel, disse planter kan belaste hele vandsystemet.

I en nylig artikel offentliggjort i Energipolitik , Engineering and Public Policy (EPP) Professorer Haibo Zhai og Ed Rubin sammen med kolleger fra Singapore Management University, har undersøgt denne konflikt og fået en indsigt:statslige mandater til at reducere CO ₂ emissioner kan også reducere vandforbruget i kraftindustrien.

"Disse statslige politikker tilskynder til energiproduktion med lavt kulstofindhold gennem flere veje, såsom vedvarende energi og naturgas, "Siger Zhai." 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, for eksempel, såsom vind og sol solcelleanlæg brug ikke vand, mens kul og atomkraft bruger en del vand til afkøling. At have en blandet flåde af strømkilder reducerer højt vandforbrug ved strøm, men at reducere afhængigheden af ​​kul er en af ​​de mest fremtrædende variabler i ligningen. Zhai og Rubin har fundet ud af, at pensionering af kulværker i bytte for naturgas og vedvarende energikilder ofte reducerer tilbagetrækning af vand.

For at bestemme, hvordan kulstofreduktionsstandarder påvirker kraftindustriens vandforbrug, holdet studerede Texas kraftindustrien, der blev administreret af Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) som et illustrerende tilfælde. Det har de fundet ud af, uden CO ₂ emissionsregler, markedsvolatilitet, især naturgaspriser, bestemt mængden af ​​CO ₂ emissioner. Hvis naturgaspriserne holdt sig under $ 3/MBTU, CO ₂ emissioner ville falde på grund af flere anlæg, der bruger billigere, renere naturgas. Imidlertid, høje naturgaspriser kan vende emissionskursen.

Med CO ₂ emissionsregler, teamet fandt ud af, at elproduktionen er mere afhængig af naturgas og vedvarende energi. Den regulerede overgang til et lavemissions-elnet kan sikre co-fordelene ved reducerede emissioner og vandforbrug. I dette tilfælde, elnettet kan bæredygtigt understøtte befolkningstilvækst og ændringer i efterspørgslen, samtidig med at mængder vand til andre sektorer frigøres, som landbrug.

At skifte kraftindustrien til naturgas og vedvarende energikilder er blot en af ​​mange lavemissionsmuligheder. Rubin påpeger, at kulfangst og lagring (CCS) kan monteres på både kul- og gaskraftværker for at reducere mængden af ​​CO ₂ frigivet i atmosfæren. CCS fjerner imponerende 90% af CO ₂ fra emissioner, selvom det også øger kravene til kølevand betydeligt.

"Men CCS -teknologien er ikke konkurrencedygtig med billig naturgas og vedvarende energikilder under moderate CO2 -begrænsninger, "Siger Zhai." For betydeligt at tæmme kulemissioner, CCS skal eftermonteres på eksisterende kraftværker, hvilket reducerer deres økonomiske levedygtighed. Eftermontering af nogle CCS til gasfyrede anlæg kan også overvejes for at fremme teknologilæring og dybere kulstofreduktioner. "

Ultimativt, holdet konkluderer, at for USA at nå CO ₂ reduktionsmål, regler, der sætter en pris på kulstofemissioner, giver den stabile vej fremad. Omhyggeligt udformede politikker kan give incitamenter og støtte til at hjælpe kraftindustrien med at reducere emissioner for at afbøde klimaændringer og reducere vandforbruget.