Kinas energipolitik skal afbalancere luftkvaliteten, kulstofemissioner og mål for vandmangel

Forpligtet til at håndtere landets alvorlige luftforurening, Kina forsøger at skifte fra kul til naturgas og overvejer en række forskellige kilder, herunder indenlandske og importerede gasmuligheder samt at skabe sin egen syntetiske gas af kul.

Et team af forskere under ledelse af Princeton University undersøgte miljøpåvirkningen af ​​overgangen fra kul til naturgas i Kina, undersøge konsekvenserne for luftkvaliteten, kulstofreducering, og vandstress inden år 2020.

Fundene, udgivet i Naturens bæredygtighed , advare om, at brugen af ​​kulbaseret syntetisk naturgas kendt under forkortelsen "SNG, "ville øge CO2 -udledningen og vandbehovet, især i regioner i Kina, der allerede har et højt CO2 -emission pr. indbygger og vandmangel.

Samlet set finder forskerne ud af, at en omstilling fra kul til andre naturgastyper producerer luft, kulstof, og vand-fordele, når metanlækage, en kraftig drivhusgas, er godt kontrolleret. Imidlertid, der er afvejninger, når det drejer sig om forbedringer af luftkvalitet og vandmangel-afhængigt af i hvilken sektor naturgassen bruges til at erstatte kul, og hvor denne substitution finder sted.

Papiret er blandt de første til at analysere samspillet mellem luftkvalitet, kulstofemissioner, og vandforbrug i både energiproduktion og forbrug. Papiret fremhæver behovet for en integreret, strategisk tilgang ved omformning af energisystemer.

"Vurdering af luftkvalitet, kulstofemissioner, og vandmangel påvirker lokalt, regional, og globale niveauer er afgørende for at indfange potentielle co-fordele og samtidig undgå utilsigtede konsekvenser, "sagde studiens første forfatter Yue Qin, der udførte forskningen som doktorand ved Princeton University. Hun er nu en postdoktor ved University of California, Irvine.

"Selvom der er megen diskussion om behovet for en overgang til ren energiforsyning, i hvilken sektor den rene energi bruges, og hvad den fortrænger, er også afgørende for at bestemme luftkvaliteten, kulstof, og vandfordele, "sagde undersøgelsesforsker Denise L. Mauzerall, professor i civil- og miljøteknik og offentlige og internationale anliggender ved Princeton Universitys Woodrow Wilson School of Public and International Affairs og School of Applied Science and Engineering. "Mens papiret fokuserer på Kina, dens generelle konklusioner er bredt anvendelige. "

Undersøgelsesforfattere omfattede Wei Peng, der udførte forskningen ved Princeton University og nu er på Harvard University; Lena Ho? Glund-Isaksson, Edward Byers, og Fabian Wagner, alle fra International Institute for Applied Systems Analysis; og Kuishuang Feng, baseret på University of Maryland.

Forskerne satte sig for at analysere forholdet mellem energiindustrien og dens virkninger på luftkvalitet, kulstof, og vand. Disse miljøspørgsmål behandles ofte individuelt, men energisektoren påvirker hvert af disse områder på forskellige måder, og energipolitikker kan enten medføre fordele eller ulemper.

Kina blev casestudiet på grund af dets planer om at reducere sin afhængighed af kul og overgang, delvis, til naturgas som en måde at forbedre luftkvaliteten på. Forfatterne var interesserede i de bredere miljømæssige konsekvenser af dette skridt, som har globale konsekvenser for en bæredygtig udvikling.

I dag, Kina tegner sig for mere end halvdelen af ​​verdens kulforbrug. Naturgas - det reneste fossile brændstof - tegner sig kun for 6 procent af Kinas primære energiforbrug, mod et globalt gennemsnit på cirka 16 procent. Det globale gennemsnit har siden 2000 været støt stigende omkring 15 procent hvert år.

For at forstå miljøpåvirkningen af ​​en kul-til-naturgas switch, forskerne kombinerede en energiproduktion/brug livscyklusanalyse, som viser et produkts levetid fra start til slut, med en integreret miljøkonsekvensvurdering.

For hver af seks store gaskilder, de undersøgte virkningerne af at erstatte kul med en fast mængde ekstra naturgas på de resulterende forbedringer af luftkvaliteten, kulstofreducering, og vandstress i hele Kina.

Gaskilderne blev valgt baseret på offentlige og industrielle planer for 2020 og omfattede konventionel gas, syntetisk naturgas, skifergas, importeret flydende naturgas, importeret gas fra det østlige Rusland, og importeret gas i Centralasien.

Forskerne identificerede luft, kulstof, og vand som deres "miljømål" på grund af den globale og nationale interesse på disse områder. Også, samtidig undersøgelse af disse tre områder kunne hjælpe med at undgå alvorlige, utilsigtede miljøkonsekvenser.

Forskerne fandt ud af, at undtagen kulbaseret syntetisk naturgas udskiftning af kul med naturgas har generelt fordele for luftkvaliteten, kulstofreducering, og vandstress.

Afhængigt af gaskildetypen og hvordan den vil blive brugt, skift fra kul til gas kilder (bortset fra syntetisk naturgas) fører til betydelige CO2 -emissioner og reduktioner i vandforbruget. Reduktioner på 60-120 millioner tons CO2 kunne ses, hvilket svarer til den nationale samlede CO2 -udledning i Filippinerne. Med hensyn til vand, reduktioner på 20 til 60 millioner kubikmeter er mulige ved udskiftning af kul med 30 milliarder kubikmeter gas.

Men kulbaseret syntetisk naturgas er en anden historie. Syntetisk naturgas øger kulstofemissioner og vandforbrug i Kinas nordvestlige provinser, som allerede lider af høje CO2 -emissioner pr. indbygger og alvorlig vandmangel.

"Det er vigtigt, da regioner med høj luftforurening ikke overlapper regioner med høj vandspænding, og substitution i forskellige sektorer medfører forskellige niveauer af luftkvalitet og vandpåvirkning, der er afvejninger i størrelsen af ​​luftkvalitet og vandforbedringer, "Sagde Qin.

Samlet set, gaskilden påvirker luftkvaliteten, kulstof, og vand på forskellige måder afhængigt af hvordan det bruges.

"Vores resultater viser, hvorfor det er afgørende at forstå de underliggende luft-kulstof-vand synergier og afvejninger, så Kina, såvel som andre udviklingslande, korrekt kan designe overgangsveje for ren energi i henhold til deres lokale miljøprioriteter, "Sagde Qin.

"Udviklingen af ​​nye energisystemer giver mulighed for samtidig at reducere flere miljøpåvirkninger, herunder luftforurening i hjemmet, lokal vandmangel, og globale klimaændringer, "Sagde Mauzerall." I sidste ende, en fuld overgang væk fra kulstofbaserede brændstoffer vil være nødvendig for at imødegå klimaændringer. I anden forskning har vi fundet ud af, at vedvarende energi giver de største co-fordele for luftkvalitet, kulstofreducering, og reduceret vandforbrug af alle kendte energikilder. "

Papiret, "Luftkvalitet-kulstof-vand-synergier og afvejninger i Kinas naturgasindustri, "optrådte første gang online den 14. september Naturens bæredygtighed .