Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Den anden grund til at skifte væk fra kul:Luftforurening, der dræber tusinder hvert år

Cholla kraftværk nær Joseph City, Arizona, fotograferet den 16. januar, 2010. Kredit:PDTillman/Wikipedia, CC BY

Da præsident Donald Trump 1. juni meddelte, at han havde besluttet at trække USA tilbage fra Paris -klimaaftalen, han hævdede, at ophold i pagten ville forhindre vores nation i at videreudvikle sine fossile brændstofreserver. Kritikere har forståeligt nok kaldt dette et tilbageslag for globale bestræbelser på at bremse drivhusgasforurening.

Men der er en anden, lige så vigtigt argument for overgang til rene brændstoffer. Titusinder af amerikanere dør hvert år af gammeldags luftforurening, genereret af elektriske kraftværker, der brænder fossile brændstoffer. Estimaterne varierer, men mellem 7, 500 og 52, 000 mennesker i USA møder tidlige dødsfald på grund af små partikler som følge af kraftværksemissioner. Det er enormt. Det er nogenlunde sammenligneligt med de 40, 000 mennesker, der døde i bilulykker i 2016.

I en nylig undersøgelse med kolleger hos Carnegie Mellon, Jeg analyserede, hvordan menneskers sundhed og miljøet ville blive påvirket, hvis alle kulfyrede kraftværker i USA skiftede til naturgas-en forlængelse af en tendens, der allerede er i gang. Vi fandt ud af, at et sådant skift ville have enorme positive virkninger på menneskers sundhed i Amerika. Vi vurderer, at lave naturgaspriser og statspolitikker, der fjerner forsyningsselskaber væk fra kul, sparer titusinder af liv og titusinder af milliarder af dollars hvert år.

Forurening med fossilt brændstof er dødbringende

Vi har vidst, at luftforurening er forbundet med menneskers sundhed, siden Lester Lave og Eugene Seskin udgav deres banebrydende kvantitative arbejde inden for videnskab i 1970. De studerede "de langsigtede virkninger af at vokse op i, og bor i, en forurenet atmosfære, "ved hjælp af økonomers foretrukne statistiske teknik - regressionsanalyse - til at se på et par lokaliteter, hvor data var tilgængelige.

Aktivister indtager Crawford -kulværket i Chicagos Little Village -kvarter den 20. april, 2011. Anlægget lukkede i 2012; byen søger at konvertere stedet til andre anvendelser. Kredit:Rainforest Action Network/Flickr, CC BY-NC

I England fandt de ud af, at "at rense luften til det renhedsniveau, som området med den bedste luft [i Storbritannien] nyder, ville betyde et fald på 40 procent i bronkitis -dødeligheden blandt mænd." Mandlige og kvindelige resultater var omtrent de samme. Da få kvinder arbejdede i industrien i disse dage, dette fund indikerede, at effekten var uafhængig af erhvervsmæssig eksponering.

I Buffalo, New York, de fandt ud af, at rengøring af luften til niveauet for det reneste område ville sænke den gennemsnitlige dødelighed for bronkitis med 50 procent. Mavekræft var meget højere i områder med mere luftforurening. Luftforurening påvirker også hjertet:De konkluderede, at en betydelig reduktion af luftforurening ville føre til en reduktion på 10 til 15 procent i dødsfald og sygdomme som følge af hjerte -kar -sygdomme.

Året 1993 udgav en enorm undersøgelse, der fulgte over 8, 000 voksne i 15 år i seks amerikanske byer. Byerne - Topeka; St. Louis; Watertown, Massachusetts; Steubenville, Ohio; Harriman, Tennessee; og Portage, Wisconsin - havde forskellige niveauer af luftforurening.

Forskerne målte forurening i detaljer. Efter justering for faktorer som rygning, de fandt ud af, at dødeligheden var 26 procent højere i de mest forurenede byer end i de reneste. De skrev, "Luftforurening var positivt forbundet med dødsfald som følge af lungekræft og hjerte -lungesygdom .... Dødelighed var stærkest forbundet med luftforurening med fine partikler, herunder sulfater. "Fin partikelforurening er en blanding af faste partikler og flydende dråber, mange gange mindre end et menneskehår.

Reduktioner i svovldioxid- og nitrogenoxidemissioner fra amerikanske elværker, skyldes hovedsageligt love, der kræver forureningskontrolteknologier ved kulkraftværker, og for nylig, et skift fra kul til naturgasproduktion. Kredit:USEIA

Renser stadig luften

Har vi ikke reduceret forureningen så grundigt i USA siden da, at vi ikke længere har et problem? Godt, ingen. Der er nogle toksiner, såsom alkohol, som din krop kan klare på et lavt niveau, og som kun vil dræbe dig ved høje doser. Men de nuværende luftforureningsniveauer er ikke så lave.

Endnu en kæmpe undersøgelse, udgivet i 2013, fokuseret på små partikler i luften i 545 amerikanske amter og årlige amtsspecifikke forventede levealder for perioden 2000-2007. Det fandt ud af, at rensning af luften stadig er meget gavnlig. Forventet levetid er steget i USA i de seneste årtier, på grund af ting som et fald i rygning og generel opmærksomhed på kost og motion. Men denne forskning fandt ud af, at 18 procent af den seneste stigning i bylivets forventede levetid skyldtes nedsat luftforurening.

Meget af denne fine partikelforurening kommer fra elektriske kraftværker, enten direkte eller som forurenende stoffer, såsom svovldioxid, der kemisk udvikler sig i modvind af planten. Så vi spurgte i vores forskning:Hvad ville der ske, hvis de nuværende lave naturgaspriser eller politikker for forureningsbekæmpelse fik alle amerikanske kulforbrændingsværker til at blive erstattet af naturgasgeneratorer?

Noget overraskende for os, et sådant skift ville ikke føre til store fremskridt med hensyn til klimaændringer. Selvom naturgas er mindre kulintensiv end kul, nogle naturgas siver ud i luften på borepladser, forarbejdningsanlæg og rørledninger. Naturgas består hovedsageligt af metan, en drivhusgas, der har meget kraftigere varmeindfangende egenskaber end kuldioxid. Hvis de nuværende skøn er korrekte, at lækagehastigheden er omkring 3 procent, derefter beregnede vi, at omlægning af alle kulværker til naturgasanlæg med gennemsnitlig effektivitet ville have ringe effekt på elsektorens bidrag til klimaændringer.

2016 årlige sundheds- og miljøskader på grund af emissioner af kriterier forurenende stoffer fra kulværker, af North American Electric Reliability Corporation genererende regioner, ved hjælp af APEEP -modellen. Udskiftning af kulværker med gennemsnitlige gasanlæg reducerer skader mest markant i Midtvesten og Sydøst. Kredit:Gerad Freeman

Men det skift ville i høj grad reducere forurening, der skader vores land lige nu. Skift fra kul til naturgas ville reducere svovldioxidemissioner med mere end 90 procent og nitrogenoxidemissioner med mere end 60 procent. Disse forbindelser er hovedårsager til forurening af fine partikler. Reduktioner på dette niveau ville sænke de samlede omkostninger ved nationale årlige menneskelige sundhedsskader med 20 milliarder dollar til 50 milliarder dollars årligt. Vi fandt ud af, at Sydøst og Ohio -dalen, hvor det meste af kul brændes, ville fange størstedelen af ​​disse fordele.

Mere kulbrug vil ikke skabe flere arbejdspladser

Præsident Trump har kaldt Paris -klimaaftalen for "meget uretfærdig" for USA, især kulindustrien, og lovede at genoprette kulminearbejderes job. Men at bringe kul tilbage er ikke det samme som at bringe kulminearbejderes job tilbage.

Næsten al kulbrug i USA er til produktion af elektricitet. Kulminedriftspladser falder dels fordi lave naturgaspriser har reduceret kulets markedsandel fra 50 procent i 2000 til 30 procent i 2016.

Den anden nøglefaktor er automatisering. Et stort kulboom fandt sted i USA fra 1978 til recessionen i 2008. Antallet af ton udvundet kul steg med 85 procent, men antallet af minearbejdere faldt til det halve. Produktiviteten (tons udvundet pr. Minearbejder) steg med 350 procent, delvis på grund af et skift fra underjordiske til overflademiner, men stort set fra introduktionen af ​​stærkt mekaniserede systemer som langvægsminedrift, der kræver langt færre minearbejdere. De 340 millioner dollars i årlige føderale skattesubsidier, som amerikanske kulvirksomheder modtager, får ikke flere minearbejdere til at arbejde.

Nogle store virksomheder forstår disse menneskers sundhedsproblemer, og tager store risici for at skubbe til teknologi, der muliggør brug af kul uden forurening. Det sydlige selskab, AEP, NETpower og et par andre bruger amerikansk knowhow til at reducere kulets emissioner.

Men uden en national enighed om, at både konventionel forurening og drivhusgasforurening skal reduceres, deres teknik vil stifte i bestyrelseslokalet. Hvis det lykkes præsident Trump at bringe kul tilbage, mens miljøreglerne slettes, alt, hvad han vil bringe tilbage, er mere forurening og flere tidlige dødsfald.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Læs den originale artikel.




Varme artikler