Udskiftning af kul med gas eller vedvarende energi sparer milliarder af liter vand

Den igangværende overgang fra kul til naturgas og vedvarende energi i den amerikanske elsektor reducerer industriens vandforbrug dramatisk, en ny Duke University undersøgelse finder.

"Mens den største opmærksomhed har været fokuseret på klima- og luftkvalitetsfordelene ved at skifte fra kul, denne nye undersøgelse viser, at overgangen til naturgas – og endnu mere, til vedvarende energikilder - har resulteret i at spare milliarder liter vand, " sagde Avner Vengosh, professor i geokemi og vandkvalitet ved Duke's Nicholas School of the Environment.

Disse besparelser i både vandforbrug og vandtilbagetrækning er kommet på trods af intensiveringen af ​​vandforbruget i forbindelse med fracking og skifergasproduktion, viser den nye undersøgelse.

"For hver megawatt elektricitet, der produceres ved hjælp af naturgas i stedet for kul, mængden af ​​vand udtaget fra lokale floder og grundvand reduceres med 10, 500 liter, hvad der svarer til en 100-dages vandforsyning til en typisk amerikansk husholdning, "sagde Andrew Kondash, en postdoc forsker ved Duke, der ledede undersøgelsen som en del af sin doktorafhandling under Vengosh.

Vandforbruget - mængden af ​​vand, der bruges af et kraftværk og aldrig returneres til miljøet - falder med 260 gallons pr. megawatt-time, han sagde.

Ved disse nedsættelseshastigheder, hvis stigningen i skifergas som energikilde og faldet i kul fortsætter gennem det næste årti, i 2030 vil der blive sparet omkring 483 milliarder kubikmeter vand hvert år, Duke-undersøgelsen forudsiger.

Hvis alle kulfyrede kraftværker omdannes til naturgas, den årlige vandbesparelse vil nå op på 12, 250 milliarder gallons – det er 260 % ​​af det nuværende årlige forbrug af industrielt vand i USA.

Selvom størrelsen af ​​vandforbruget til kulminedrift og fracking er ens, kølesystemer i naturgaskraftværker bruger generelt meget mindre vand end dem i kulværker. Det kan hurtigt lægge op til betydelige besparelser, da 40% af al vandforbrug i USA i øjeblikket går til køling af termoelektriske anlæg, Noterede Vengosh.

"Mængden af ​​vand, der bruges til afkøling af termoelektriske anlæg, formørker al dens anden anvendelse i elsektoren, herunder til kulminedrift, kulvask, malm- og gastransport, boring og fracking, " han sagde.

Endnu yderligere besparelser kan opnås ved at skifte til sol- eller vindenergi. Den nye undersøgelse viser, at vandintensiteten af ​​disse vedvarende energikilder, målt ved vandforbrug pr. kilowatt elektricitet er kun 1 % til 2 % af kul eller naturgass vandintensitet.

"At skifte til sol- eller vindenergi ville eliminere meget af vandudtagningen og vandforbruget til elproduktion i USA, " sagde Vengosh.

Naturgas overhalede kul som det primære fossile brændstof til elproduktion i USA i 2015, hovedsageligt på grund af stigningen i ukonventionel efterforskning af skifergas. I 2018, 35,1% af amerikansk elektricitet kom fra naturgas, mens 27,4 % kom fra kul, 6,5 % kom fra vindenergi, og 2,3 % kom fra solenergi, ifølge U.S. Energy Information Administration (EIA).