Tørke øger udledningen, når vandkraft tørrer

Når vandkraften løber tør i tørke, vestlige stater har en tendens til at øge elproduktionen - og emissionerne - fra fossile brændstoffer. Ifølge en ny undersøgelse fra Stanford University, tørke forårsagede omkring 10 procent af de gennemsnitlige årlige kuldioxidemissioner fra elproduktion i Californien, Idaho, Oregon og Washington mellem 2001 og 2015.

"Vand bruges til elproduktion, både direkte til vandkraft og indirekte til køling i termoelektriske kraftværker, "sagde klimaforsker Noah Diffenbaugh, Kara J. Foundation -professoren i Stanford's School of Earth, Energy &Environmental Sciences (Stanford Earth) og seniorforfatter af undersøgelsen. "Vi finder, at i en række vestlige stater, hvor vandkraft spiller en central rolle i porteføljen af ​​ren energi, tørke forårsager en stigning i emissionerne, efterhånden som naturgas eller kulfyrede kraftværker bringes online for at afhente slakken, når vandet til vandkraft kommer til kort. "

Studiet, udgivet 21. december i Miljøforskningsbreve , viser emissioner af svovldioxid og nitrogenoxider - luftforurenende stoffer, der kan irritere lungerne og bidrage til sur regn og smog - også steget i nogle stater som følge af tørke. Nogle af de største stigninger i svovldioxid fandt sted i Colorado, Utah, Washington og Wyoming. De største stigninger i nitrogenoxider fandt sted i Californien, Colorado, Oregon, Utah, Washington og Wyoming.

Udfordringer ved at gå kulfrit

I alt, forskerne fandt, at tørke-inducerede ændringer i energikilder førte til yderligere 100 millioner tons kuldioxid i 11 vestlige stater mellem 2001 og 2015. Det er ligesom at tilføje 1,4 millioner køretøjer om året til regionens veje. Energisektoren i Californien, som har mandat til at gå kulfrit inden 2045, bidrog med omkring 51 millioner tons til det samlede beløb. Washington, hvor lovgiver forventes i januar 2019 at behandle et forslag om at fjerne fossile brændstoffer fra elproduktion inden 2045, bidrog med næsten 22 millioner tons.

"For Californien, Oregon og Washington, som genererer meget vandkraft, de tørke-inducerede stigninger i kuldioxidemissioner repræsenterer betydelige brøkdele af deres Clean Power Plan-mål, "sagde postdoktorforsker Julio Herrera-Estrada, hovedforfatter af undersøgelsen. Vedtaget i 2015, Clean Power Plan fastlagde landsdækkende grænser for drivhusgasemissioner fra kraftværker. Politikken er blevet rullet tilbage under Trump -administrationen, men ifølge Herrera-Estrada, det er fortsat et værdifuldt benchmark for mål, som stater eller den føderale regering i sidste ende kan sætte for elsektoren.

Vestlige stater i de seneste år har lidt den form for intens tørke, som forskere forventer at blive mere almindelige i mange regioner rundt om i verden, når den globale opvarmning fortsætter. Den nye forskning tyder på, at hvis man ikke forbereder sig på disse tørkens emissioner, kan det blive vanskeligere at nå klima- og luftkvalitetsmål.

"For at have pålidelig og ren elektricitet, du skal sørge for at have en energiportefølje, der er mangfoldig, sådan at elektricitetskilder med lav emission er i stand til at sparke ind under en tørke, når vandkraft ikke kan fungere fuldt ud, "Sagde Herrera-Estrada.

Vurderer Vesten

Det vestlige USA er en ideel testplads for at forstå forholdet mellem tørke og emissioner fra elsektoren. Ud over rigelige data fra den seneste tørke, forskerne kunne undersøge, hvordan emissioner ændres med forskellige typer backupkraftværker, fordi stater i hele regionen har en lang række energimiks.

Colorado, for eksempel, har en tendens til at øge kulfyrede kraftværker, når vandkraft svinder, mens Californien og Idaho øger produktionen fra naturgas. Oregon, Washington og Wyoming har en tendens til at stige begge. Wyoming og Montana øger kulproduktionen delvist, så de kan eksportere elektriciteten til omgivende stater, der også oplever fald på grund af tørke.

"I årtier, folk har set på tørkens indvirkning på fødevaresikkerhed og landbrug, "Herrera-Estrada sagde." Vi er mindre klar over, hvordan tørke påvirker energisektoren og forurenende emissioner på en kvantitativ og systematisk måde. "

Tidligere bestræbelser på at forstå, hvordan tørke påvirker elektricitet, har mest været afhængige af modeller af kraftværker, som kræver, at forskere tager antagelser om faktorer som planternes effektivitet og beslutninger om, hvordan vandressourcer tildeles. For det aktuelle papir, forskerne analyserede statistik rapporteret af U.S. Energy Information Administration og U.S. Environmental Protection Agency.

Ifølge Herrera-Estrada, den nye undersøgelse kan hjælpe med at validere eksisterende modeller, som derefter kan bruges til at få et mere fuldstændigt billede af de risici, der er forbundet med tørke, og til at informere om bestræbelser på at dæmpe tørkefremkaldte emissioner.

Langt ud over det amerikanske vest, tørke kan drive lignende emissionsstigninger på steder, der normalt er stærkt afhængige af vandkraft og vender sig til naturgas, kul eller råolie, når vandveje løber tør.

"Andre dele af verden er afhængig af vandkraft endnu mere end det vestlige USA, "sagde Diffenbaugh, som også er seniorkarl i Kimmelman Family ved Stanford's Woods Institute for the Environment. "Vores resultater tyder på, at vandafhængige regioner muligvis skal overveje ikke kun primær generation, men også backupgenerering for at nå målene om reduktion af emissioner, som dem i FN -Parisaftalen. "