Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Forskere forudser, at det globale energibehov vil stige med 25 % i 2050

Mens vores klima varmes op i de kommende årtier, Ian Sue Wing, en BU-lektor i jord og miljø, frygter, at det øgede energibehov til klimaanlæg kan øge drivhusgasemissionerne. "Det er det, der holder mig vågen om natten, " siger han. Kredit:Cydney Scott

Mange af konsekvenserne af klimaændringer er godt omtalt i pressen:stigende hav, mere alvorlige storme, tørke og oversvømmelser, og et stigende antal varmerelaterede sygdomme og dødsfald. Nu Ian Sue Wing, en Boston University College of Arts &Sciences lektor i jord og miljø, Bas van Ruijven, en tidligere gæsteforsker ved Frederick S. Pardee Center for Study of the Longer-Range Future, og Enrica De Cian, professor ved Ca' Foscari Universitetet i Venedig i Italien, fremskrive endnu et bekymrende resultat:en betydelig stigning i det globale energibehov, i vid udstrækning forventes at opstå fra brug af køling og aircondition.

I et nyt blad udgivet i Naturkommunikation , Sue Wing, De Cian, og van Ruijven (nu videnskabsmand ved International Institute for Applied Systems Analysis i Laxenburg, Østrig), advare om, at inden 2050, selv en beskeden opvarmning af vores klima kan øge verdens energibehov med så meget som 25 procent. Og hvis drivhusgasemissionerne fortsætter uformindsket, vi kunne kræve op til 58 procent mere energi, end der ville være behov for i et stabilt klima.

Anthony Janetos, formand for BU's Climate Action Plan Task Force og en CAS-professor i jord og miljø, siger, at resultaterne understreger behovet for hurtigt at implementere kulstoffri muligheder for at generere energi, så klimaforandringerne i sig selv – og al den aircondition, der vil blive brugt til at afkøle en varmere verden – ikke ender med at accelerere efterspørgslen efter mere fossilt brændstof-genereret elektricitet.

"Vi har længe vidst, at energiefterspørgslen ville vokse som en funktion af befolkningstilvækst og økonomisk udvikling, " siger Janetos, som også er direktør for Pardee Center for Study of the Longer-Range Future. "Men for første gang, dette papir har givet os skøn over væksten i energiefterspørgslen som en funktion af selve klimaændringerne - en potentielt forstyrrende positiv feedback."

Sue Wing siger, at tidligere forskning, der fokuserede på områder som USA, antydede, at et opvarmende klima faktisk kan reducere energiforbruget. Men da forskerholdet koblede statistiske modeller for energiefterspørgsel med globale temperaturfremskrivninger under opvarmningsscenarier (simuleret af 21 uafhængige klimamodeller og 5 forskellige scenarier for økonomisk vækst og befolkningsvækst), resultaterne viste betydelige stigninger i energibehovet.

Men at forstå, at beregningen er kompliceret, Sue Wing siger, fordi klimaændringernes indflydelse på et områdes energibehov afhænger af samspillet mellem to usikre drivkræfter:hvordan områdets befolkning og indkomst forventes at vokse, og hvordan dets fremherskende lokale temperaturmønstre forventes at ændre sig.

"I tropiske områder, når klimaet opvarmes, det bliver bare varmere, " siger Sue Wing. "For at folk i tropiske områder kan holde sig kølige, de bliver nødt til at bruge mere strøm. Men når du bevæger dig mod polerne, tingene bliver mere komplicerede."

Det er fordi i tempererede zoner, et opvarmende klima vil øge energiforbruget til køling om sommeren, men reducere energiforbruget til opvarmning om vinteren.

"I troperne, vi ser en positiv effekt – energistigning – men når du bevæger dig væk fra troperne, vi ser en positiv og en negativ effekt, " siger han. "Når du lægger de to positive og de negative sammen, man kunne i princippet få et negativt... .men det, vi faktisk ser, er et væsentligt positivt" - en betydelig nettostigning i energiforbruget.

Forskernes beregninger viser, at i 2050 den globale efterspørgsel efter energi som følge af socioøkonomisk udvikling vil være to til tre gange, hvad den er i dag, vokser med en faktor på 1,4 til 2,7 i industrialiserede lande, og med en faktor på 2 til 4 i fattigere, men hurtigt udviklende lande i troperne. Moderat opvarmning ville øge den globale basismængde af energibehov med 11 til 17 procent, mens kraftig opvarmning ville øge den med 25 til 58 procent.

Regionalt, efterspørgslen efter energi kan stige med mere end 50 procent i troperne og de sydlige dele af USA, mens Sydeuropa og Kina kunne se stigninger på mere end 25 procent. Det samlede energiforbrug kan faktisk falde i Nordeuropa, Rusland, Canada, og det nordvestlige Stillehav i USA, men med et meget mindre beløb end de forventede stigninger for andre steder.

Kort fortalt, efterspørgslen efter elektricitet vil med stor sandsynlighed stige i store dele af verden.

Disse resultater fremhæver to vigtige ubesvarede spørgsmål:hvor meget af den yderligere efterspørgsel vil blive tilfredsstillet af stigninger i energiforsyningen versus adfærdsændringer som bevaring, og om produktionen af ​​den nødvendige ekstra energi kan øge udledningen af ​​drivhusgasser, sætte gang i en ond cirkel, der kunne fremskynde den globale opvarmning.

"På dette tidspunkt, vi ved det ikke, " siger Sue Wing, der forklarer, at resultatet afhænger af de valg, som virksomheder og private borgere træffer i dag. "For at køle mit hus, Jeg kunne købe et større klimaanlæg, og det ville bruge mere strøm, " siger han. "Eller hvis større efterspørgsel gør elektricitet dyrere, Jeg kunne vælge at åbne mit vindue eller køre en ventilator."

Hvordan vi vælger at generere den ekstra elektricitet til køling vil også have store konsekvenser for klimaet. Det Internationale Energiagentur anslog, at i 2018 to tredjedele af det globale energibehov blev dækket af olie og gas, mens mindre end 10 procent blev leveret af sol og vind. Vandkraft og atomenergi producerede omkring 25 procent af den globale elektricitet.

"Det er fokus for vores forskning lige nu, " siger Sue Wing. "Det, der sker, vil ikke kun påvirke klimaet, det vil påvirke energimarkederne, og det vil påvirke den måde, vi tænker energipolitik på. Det kan ændre de økonomiske og politiske forhold mellem lande."

I 2050, hvorvidt vedvarende kilder kan skaleres op hurtigt nok til at gøre en forskel – og hvad det kan koste – er stadig et åbent spørgsmål.

"Vi kunne bruge kul, eller vi kunne bruge vedvarende kilder, og de to valg betyder meget forskellige ting for vores fremtid. Med kul, [en stigning i efterspørgslen] vil betyde flere drivhusgasemissioner. Det er det, der holder mig vågen om natten."