Undersøgelse projekterer scenarier for reduktion af vandforbruget i termiske kraftværker ved hjælp af satellitbilleder

Vand og energi er tæt forbundet, da nuværende elproduktionsmetoder ofte kræver vand, og udvinding af vand forbruger typisk energi. Denne forbindelse mellem vand og energi, også kendt som "vand-energi-forbindelsen, "har været i fokus for flere videnskabelige undersøgelser.

Blandt andet, at opnå vand- og energisikkerhed på verdensplan indebærer at finde bæredygtige måder at forbinde forskning relateret til vandefterspørgslen fra kraftværker med afbødningsstrategier for energibaseret vandforbrug. Ultimativt, undersøgelser, der i fællesskab undersøger disse to vigtige faktorer, kan bane vejen for nye løsninger, der sikrer en mere bæredygtig brug af både vand og energi.

Med det i tankerne, et team af forskere ved LUT University i Finland har for nylig undersøgt vandforbruget i termiske kraftværker, forsøger at fremskrive fremtidige scenarier for reduktion af vandforbrug i lyset af det igangværende skift mod en grønnere økonomi. I deres undersøgelse, med i Naturenergi , de vurderede vandaftrykket fra et stort antal termiske kraftværker verden over og estimerede det nuværende vandbehov til elproduktion på fire forskellige niveauer:globalt, regionalt, efter land og efter flod.

"Vi linkede i alt 13, 863 termiske kraftværker med en samlet aktiv kapacitet på 4, 182 GW på verdensplan, hvilket svarer til 95,8 procent af den globale termiske kraftværksflåde, til vandområder ved hjælp af metoden til analyse af geografisk informationssystem (GIS), estimerede derefter vandaftrykket for hver af dem, "Alena Lohrmann, første forfatter til undersøgelsen, fortalte Tech Xplore .

Nyere forskning har antydet, at et radikalt skift i retning af vedvarende energi er både teknisk og økonomisk muligt. Ikke desto mindre, om dette skift rent faktisk vil finde sted, eller i hvilket tempo det vil udfolde sig, er stadig noget uklart.

I det væsentlige, Lohrmann og hendes kolleger ønskede at udføre realistiske skøn for udviklingen i vandbehovet, som kunne give værdifuld og pålidelig indsigt om mulige fremtidige scenarier for reduktion af vandforbruget. For at opnå dette, forskerne identificerede først den køleteknologi, der anvendes på de enkelte kraftværker. Efterfølgende de gennemførte en dybdegående analyse for at bestemme havvands- og ferskvandsbehovet fra globale termiske kraftværker.

De data, der blev brugt i deres analyser, blev hovedsageligt taget fra GlobalData-datasættet, som indeholder oplysninger om flere tusinde termiske kraftværker verden over. For at overvinde datasættets databegrænsninger, køleteknologien for hvert kraftværk blev identificeret ved hjælp af satellitbilleder.

"Vores undersøgelse præsenterer også en konsekvensanalyse for 354 store floder globalt udført i en høj tidsmæssig og rumlig opløsning, " sagde Lohrmann. "Denne flodanalyse er af høj relevans, da termiske kraftværker hovedsageligt påvirker lokale akvatiske økosystemer på grund af termisk forurening og øget vandudledning."

Efter at have estimeret det globale vandbehov, forskerne skabte en 'best policy scenario' (BPS) model ved hjælp af et modelleringsværktøj udviklet på LUT University, kaldet LUT Energy System Transition model. Ved at bruge dette værktøj, de identificerede med succes det mest overkommelige scenario for at skifte mod 100 procent vedvarende elektricitet i 2050, dermed opfylde globale bæredygtighedsmål.

"Vores undersøgelse giver en vurdering af den potentielle vandforbrugsreduktion i globale termiske kraftværker fra 2015 (basisår) til 2050, " Christian Breyer, leder af det team, der udførte undersøgelsen, fortalte TechXplore. "Vi viste, at overgangen til et 100 procent vedvarende elsystem kan reducere det globale vandforbrug på termiske kraftværker med 97,7 procent."

Undersøgelsen udført af Lohrmann, Breyer og deres kolleger tilbyder et interessant nyt perspektiv på, hvordan industrier og regeringer verden over kan tilskynde til et lavere vandforbrug i elproduktion. Ud over at fremhæve gennemførligheden af ​​at bevæge sig mod væsentligt mere bæredygtige løsninger, deres arbejde identificerer en omkostningseffektiv strategi, der kan hjælpe med at løse problemet med vandudtømning i forbindelse med brugen af ​​vand til at skabe elektrisk energi.

© 2019 Science X Network