Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Seks klimaforandringsløsninger kan vi alle blive enige om

Kredit:mrwynd

I USA, få spørgsmål synes at være så splittende som klimaændringer. Selvom videnskaben er utvetydig, politisk polarisering har taget klimaforandringerne som gidsler. Heldigvis, der er løsninger, som folk på begge sider af klimakløften måske kan blive enige om. Vi har fælles værdier at bygge på:Alle amerikanere ønsker at føle sig trygge og sikre i deres hjem og lokalsamfund; Republikanere, Både demokrater og uafhængige værdsætter ren luft og vand; folk af enhver politisk overbevisning bekymrer sig om miljøet og støtter energisikkerhed; og enhver, der bekymrer sig om dette land, ved, at økonomisk vækst og national sikkerhed er afgørende. Her er seks løsninger, der kan hjælpe med at fremme disse mål.

1. Grøn infrastruktur

Når regnen falder på gaderne, parkeringspladser, eller andre uigennemtrængelige overflader, det kan ikke absorberes. I Houston, for eksempel, hurtig udvikling har resulteret i store vidder af uigennemtrængelige overflader og ødelæggelse af vådområder. Disse forværrede oversvømmelserne, da orkanen Harvey væltede rekordmængder af nedbør over Texas, forårsager titusindvis af milliarder af dollars i skader. Ifølge fortalergruppen Environment Texas, kraftig regn i Houston er steget 167 procent siden 1950, men der er enkle og omkostningseffektive måder at absorbere meget af det vand, før det kan forårsage skade. Det kaldes grøn infrastruktur.

Grøn infrastruktur bruger planter, træer og jord på grønne tage, i skyttegrave, og på grønne gader, at håndtere overskydende stormvand i byområder.

"Det er et let løseligt problem ved at plante mere, som så hjælper klimaforandringerne, " sagde Steve Cohen, administrerende direktør for Columbia University's Earth Institute.

Mens stormvand strømmer over parkeringspladser og fortove, det opfanger tungmetaller, bakterie, og andre forurenende stoffer. Det bærer disse forurenende stoffer, når det dræner til kloakker og rør, og ender med at forurene de vandområder, den kommer ind i. Hvis afstrømningen indeholder nitrogen og fosfor fra gødning, det kan forårsage eutrofiering, en type vandforurening, hvor alger blomstrer og derefter dør, indtager ilt og skaber en "død zone", hvor intet kan leve. EPA anslår, at eutrofiering koster USA over 2,2 milliarder dollars hvert år i reducerede ejendomsværdier og mistede rekreative muligheder.

I byområder, grøn infrastruktur skaber permeable vidder, hvor vand kan optages i stedet for at oversvømme kloakkerne. Vegetationen bortfiltrerer forurenende stoffer, hjælper med at holde gaderne køligere, renser luften, genopretter biodiversiteten, udskiller drivhusgasser og øger ejendomsværdier, sundhed, og trivsel. Grønne tage kan reducere energibehovet samt omkostningerne til køling og opvarmning.

Restaurerede og skabte økosystemer såsom vandløb, floder, og vådområder betragtes også som grøn infrastruktur. Mens de udfører de samme funktioner som grøn byinfrastruktur, de hjælper også med at forhindre oversvømmelse og oplader akviferer.

Grøn infrastruktur kan være en omkostningseffektiv måde at beskytte rent vand på. Som et eksempel, Portland Water District i Maine er ikke forpligtet til at filtrere sit drikkevand, fordi det opfylder strenge kvalitetsstandarder i henhold til Safe Drinking Water Act. Dens vand kommer fra Sebago-søen, som fodres og renses af skovklædt jord. På grund af øget udvikling, imidlertid, samfundet var bekymret for, at det måske skulle begynde at filtrere sit vand. Ved sammenligning af omkostninger, distriktet fandt ud af, at mens et filtreringssystem ville koste mellem $100 og $150 millioner, en 20-årig investering i grøn infrastruktur kan spare mellem $ 12 og $ 111 millioner i løbet af den tid. I 2013 Portland Water District valgte den naturlige infrastrukturrute. Ud over at sikre rent drikkevand, samfundet nød også godt af forbedrede levesteder for laks og kulstofbinding.

Grøn infrastruktur på arbejde. Kredit:Columbia University

2. Modernisering af nettet

Nationens elnet omfatter mere end 9, 200 el-producerende enheder og over 600, 000 miles transmissionslinjer. De fleste af transmissionslinjerne, som blev bygget i 1950'erne og 1960'erne og forventes at holde i 50 år, ældes. American Society of Civil Engineers har givet energiinfrastrukturen i USA en elendig karakter på D+.

Nettet skal moderniseres, så det kan blive smartere, mere effektivt, og mere modstandsdygtig over for ekstremt vejr; det skal være i stand til bedre at integrere vedvarende energikilder og være mere sikkert.

Et moderniseret net kunne sikre, at vigtige kredsløb bruger vandtæt eller vejrbestandig teknologi. Det kunne inkorporere mikrogrids, mindre uafhængige systemer, der kan fungere, selvom det større system svigter. En modernisering af nettet ville også gøre det i stand til bedre at inkorporere distribueret energi, hvor strøm genereres af solpaneler på boliger eller bygninger eller vindmøller i stedet for af centraliserede forsyningsselskaber; og et moderniseret net ville anvende energilagringsteknologi for at udjævne vind- og solenergiens intermitterende karakter.

I 2014 en undersøgelse foretaget af Federal Energy Regulatory Commission afslørede, at uarbejdsdygtighed for kun ni centrale understationer kan forårsage en kyst-til-kyst-blackout. Et moderniseret net ville også give øget forsvar mod cyberangreb. Det ville have smart tovejskommunikation, der gør det muligt for operatører at køre systemet mere effektivt, hvilket ville betyde lavere omkostninger for forsyningsselskaber og for kunder; det ville gøre det muligt for systemet at identificere udfald og genoprette service hurtigere.

"Modernisering af nettet er ekstremt vigtigt for væksten af ​​vedvarende energi på grund af, hvor de vedvarende vil blive placeret geografisk, "sagde Michael Gerrard, direktør for Sabin Center for Climate Change Law ved Columbia Law School. "Et smart grid kan også gå langt i retning af at løse intermittensproblemet med vind og sol, hvilket vil forbedre vores overordnede elektriske system pålidelighed. Det er især vigtigt, fordi dekarbonisering også vil kræve overgang til elektriske køretøjer, og elektrificering af sådanne direkte anvendelser af fossilt brændsel såsom rumopvarmning og -køling og vandopvarmning. Alt dette kan fordoble efterspørgslen efter elektricitet, tvingende til en stor stigning i transmissionskapaciteten."

3. Vedvarende energi

Houston er landets vigtigste energiknudepunkt med næsten 5, 000 energirelaterede virksomheder koncentreret i området. Ifølge New York Times, næsten alle olie- og gasraffinaderier i Texas og Louisiana blev i det mindste delvist lukket på grund af orkanen Harvey. Dette påvirker gaspriserne i hele USA og på de globale energimarkeder. På kort sigt, beskadigede gas- og olieraffinaderier frigiver giftige forurenende stoffer til miljøet, men de langsigtede virkninger af de skader, de har lidt, mangler at blive set.

Vedvarende kilder som vind og sol betragtes som decentraliserede eller distribuerede systemer, fordi de består af individuelle vindmøller eller solcelleanlæg. Som sådan, de er mere modstandsdygtige og mindre sårbare over for storstilet forstyrrelse end centraliserede forsyningsselskaber. De giver en gratis og uudtømmelig energiforsyning, der ikke udsender nogen global opvarmning eller andre forurenende stoffer. Fordi de er rene, de beskytter vores luft og vand og beskytter miljøet.

Og da vedvarende energi er rigelig, det frigør USA fra at være afhængig af globalt udbud og efterspørgsel for vores oliepriser. Det tilbyder ægte energiuafhængighed for USA, dermed "forbedrer vores geopolitiske sikkerhed, " ifølge et nyligt papir fra Center for Naval Analysis Military Advisory Board.

Aldringsgitteret i Texas. Kredit:Columbia University

"Vedvarende energi er fremtiden på grund af nogle meget simple fakta, " sagde Cohen. "Kilden til vedvarende energi, om det er solenergi, vind eller jordvarme, er ledig, så teknologien bliver billigere med tiden - den er blevet billigere og bliver kun billigere. Fossile brændstoffer bliver sværere at udvinde. Du skader miljøet, når du udvinder dem, du skal sende dem fra hvor du får dem til hvor du bruger dem, og når du brænder dem, du skaber klimaforandringer. Det er virkelig ikke den måde, man vil gøre tingene på. "

I løbet af det sidste årti, USA har genereret otte gange så meget elektricitet fra vind og sol, som det gjorde i 2007. Mellem 2008 og 2015 brugsskala solpriserne faldt 64 procent; solceller på taget faldt 54 procent, og vinden er faldet 41 pct. En rapport fra Environment New York Research and Policy Center forudsiger, at solpriserne vil være billigere end kul i 2025.

Det er ikke den eneste økonomiske fordel. I 2014 solenergi skabte 50 procent flere job end olie- og gasledningskonstruktion og olie- og naturgasudvinding tilsammen; og fra 2015, solenergi beskæftigede flere mennesker end kulminedrift. Solvækstvæksten er steget 123 procent i løbet af de sidste seks år og fortsætter hurtigt. I 2016 2,5 millioner amerikanere arbejdede i "ren teknologi, "herunder vedvarende energi og energieffektivitetsteknologi.

4. Kulstofpriser

I USA og i store dele af resten af ​​verden, fossile brændstoffer er stærkt subsidieret, fordi de reelle omkostninger ved påvirkningerne som følge af de kuldioxidemissioner, de genererer - ekstrem varme, tørke, oversvømmelser, og sundhedseffekter - betales af skatteyderne, ikke af de industrier, der producerer emissionerne. Den Internationale Valutafond vurderede, at globalt, fossile brændstoffer modtager 5,3 billioner dollars i subsidier på grund af omkostninger, som regeringer (og i sidste ende skatteydere) ender med at betale til virkningerne af luftforurening, oversvømmelser, tørke, og storme forværret af klimaændringer. De fleste økonomer og politiske eksperter er enige om, at den mest effektive og billigste måde at bremse de kuldioxidemissioner, der opvarmer planeten, er at "sætte en pris på kulstof."

Climate Leadership Council, grundlagt af republikanske politikere, virksomhedsledere og økonomer, forfattet The Conservative Case for Carbon Dividends, et forslag om en indtægtsneutral afgift på kulstof. Større internationale virksomheder, inklusive General Motors, ExxonMobil, BP, Johnson &Johnson støtter ideen.

I henhold til dette forslag virksomheder ville betale en afgift på $40 pr. ton kulstof (hvilket resulterer i en stigning på ca. 36 cent pr. gallon gas), med satsen stigende over tid. Skatten ville blive opkrævet overalt, hvor fossile brændstoffer kommer ind i økonomien, for eksempel ved en mine eller havn, og opkræves ved import fra lande, der ikke prissætter kulstof. En sådan skat kunne potentielt hæve $200 til $300 milliarder om året - penge, som ville blive brugt til at give månedligt udbytte til amerikanske familier, med ca. $2000 til en gennemsnitlig familie på fire (disse udbytter ville også vokse over tid). Ifølge finansministeriet, de nederste 70 procent af amerikanerne ville modtage mere i udbytte, end de ville betale i højere energiomkostninger. Planen ville også resultere i en mindre regering, da afgiften kunne eliminere behovet for mange af Miljøstyrelsens regler for kulstofemissioner.

"Hvis du har en høj nok skat, og den er pålagt på den rigtige måde og fri for smuthuller, det kan opnå de samme emissionsreduktioner som visse former for reguleringer, " sagde Gerrard. "En pris på kulstof maksimerer innovation og har en tendens til at finde den billigste metode til at nå målet. Det gennemsyrer også gennem økonomien og sender prissignaler til mange sektorer, således kan det i sidste ende have en bredere og mere gavnlig indvirkning [på samfundet]."

Med andre ord, en klar og konsekvent politik ville stimulere den private sektor, tilskynde erhvervslivet og det finansielle samfund til at investere i ren energi. Deres investeringer ville resultere i økonomisk vækst og jobvækst, da ren energi er en af ​​de hurtigst voksende sektorer i vores økonomi.

Det amerikanske militær, fordi det er bekymret over virkningerne af havniveaustigninger og stormfloder på dets operationer og på den nationale sikkerhed, kunne godt favorisere en kulstofafgift. I 2016 en todelt gruppe af nationale sikkerheds- og militærledere udsendte en klimasikkerhedskonsensusprojekterklæring, der sagde, at USA har brug for "en robust dagsorden til både at forebygge og forberede sig på risici for klimaændringer, og undgå potentielt uoverskuelige klimadrevne scenarier. Hvis man ikke gør det, vil det forstørre og forstærke risici for eksisterende og fremtidige amerikanske nationale sikkerhedsmål."

Solar array på De Anza College i San Francisco. Kredit:Darin Dingler

5. Kulstofopsamling og opbevaring

Udtrykket "rent kul" refererer generelt til kulstoffangst og -lagring. Det involverer opsamling af kuldioxid fra kulfyrede kraftværker, forarbejdning og transport af det, og opbevare det, hvor det teoretisk set ikke vil lække, normalt under jorden.

Kulstof kan opsamles fra kraftværker med fossilt brændsel, før det fossile brændsel forbrændes gennem en forgasningsproces; efter forbrænding, CO2'en separeres fra røggassen med et filter lavet af et opløsningsmiddel, der absorberer CO2. Når CO2 er opsamlet, den komprimeres og transporteres via rør til et lagersted. I øjeblikket, det er hovedsageligt olie- og gasselskaber, der praktiserer underjordisk opbevaring, eller geologisk sekvestration. I en proces kendt som forbedret olieudvinding, CO2 injiceres i udtømte olie- eller gasreserver for at drive den resterende olie til borestedet eller forbedre dens flow. I USA, kun Petra Nova -fabrikken i Texas, som startede i januar, opsamler CO2 fra kulafbrænding og bruger det til øget olieudvinding.

De fleste kommercielle bestræbelser på kulstoffangst og -binding har været plaget af mange års forsinkelse og milliarder i omkostningsoverskridelser; desuden eliminerer teknologien ikke alle kulemissioner. Det er grunden til, at det amerikanske energiministerium har forsøgt at udvikle mere effektiv og omkostningseffektiv teknologi, anfører, "Den succesrige udvikling af avancerede CO2-opsamlingsteknologier er afgørende for at opretholde omkostningseffektiviteten af ​​fossilt brændstofbaseret elproduktion."

"Hvis kulstoffangst og -binding var effektiv og overkommelig, "sagde Gerrard, "der ville være meget at sige til det."

En todelt gruppe i kongressen presser på for en udvidet og forbedret skattefradrag for at tilskynde til udvikling og udnyttelse af kulstofopsamling og -binding.

6. Energieffektivitet

Energieffektivitet er den nemmeste og mest omkostningseffektive måde at reducere energiforbruget og spare penge på.

"Det er ikke-forurenende, " sagde Gerrard. "Meget af det skaber mange job. Det er pålideligt, det er ikke intermitterende, det løber ikke ud, det har ikke placeringskontroverser, og der er en masse uudnyttet potentiale."

Bygninger er ansvarlige for 32 procent af energiforbruget globalt, og næsten 80 procent af den energi går til spilde på grund af lys og elektronik, der står tændt eller dårlig isolering. Eftermontering af bygninger for bedre at spare energi og gøre belysningen mere effektiv betales ofte tilbage på fem til syv år, gennemsnitlig. I øvrigt, energieffektive bygninger tiltrækker investorer og værdsættes højere end andre bygninger, fordi de koster mindre at drive; de har også højere bebyggelsesprocenter, fordi lejere ønsker bygninger med lavere brugspriser.

Energieffektivitet gør det muligt for forsyningsselskaber at spare penge ved ikke at skulle bygge flere kraftværker, elledninger, og transformerstationer til at producere energi, og dette sænker også i sidste ende elpriserne for forbrugerne.

Energy Star er et godt eksempel på effektiviteten af ​​energieffektivitet. Det 25 år gamle frivillige program certificerer produkter, bygninger, og boliger, der bruger mindre energi og producerer færre drivhusgasemissioner. Det har sparet virksomheder og familier for omkring 430 milliarder dollar i energiomkostninger, mens det kun koster omkring 50 millioner dollars om året, og beskæftiger 290, 000 arbejdere, der fremstiller Energy Star-produkter og -materialer i USA. Energieffektivitetssektoren som helhed beskæftiger omkring 2,2 millioner mennesker.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.




Varme artikler