Dave Johnsons kulfyrede kraftværk i det centrale Wyoming. Kredit:Wikimedia Commons CC 2.0 Generisk Goebel
Forurenende stoffer fra kulfyrede kraftværker hjælper med at lave jordnær ozon, og en opvarmende verden forværrer det. Nylige tilbagerulninger af amerikanske energiregler kan fremskynde klimaændringer, blive ved med at komme forurenende stoffer, og dermed bremse kampen mod skadelig ozon, ifølge en ny undersøgelse, der offentliggøres fredag.
I øjeblikket, 30 procent af den amerikanske befolkning lever med ozonniveauer, der overstiger regeringens sundhedsstandarder. Selvom tidligere miljøbestemmelser i høj grad har hjulpet med at rense luften og bragt USA på en positiv bane for at reducere forurenende stoffer – inklusive ozon – kan tilbagerulning af politik bremse fremskridtet og derefter vende det, sagde forskere fra Georgia Institute of Technology.
Fortsat fremskridt mod ozon ville betale sig i bedre sundhed og økonomi:Jo mere ozon i luften, jo flere tilfælde af luftvejssygdomme og jo højere omkostninger ved at opfylde målene for ozonniveauet.
"Yderligere ozon er svært at kontrollere teknologisk. Omkostningerne ville være meget høje - titusindvis af milliarder af dollars, " sagde Ted Russell, en hovedforsker på undersøgelsen. "I mellemtiden, flere mennesker ville dø end ellers ville have gjort."
Forskerne vil offentliggøre deres resultater i Én Jord , en Cell Press-journal fredag, 25. oktober, 2019.
Undersøgelsen fokuserer på jordnær ozon, mennesker trækker vejret til skade for deres helbred, som ikke må forveksles med den stratosfæriske ozon, der beskytter os mod solens skadelige stråling.
Farvel miljøpolitikker
I de sidste tre år har forskellige energipolitikker er blevet løsnet, hvilket skulle resultere i øgede CO2-emissioner og fortsatte emissioner af ozonprækursorer i de kommende år, undersøgelsens forfattere sagde.
"Incitamenter bliver pensioneret som produktions- og investeringsskattefradrag, som har haft stor indflydelse på sol og vind, " sagde Marilyn Brown, en Regents-professor ved Georgia Tech's School of Public Policy og en hovedefterforsker i undersøgelsen. "Investeringsskattefradraget giver en skattenedsættelse på 30 procent for investeringer i sol- eller vindmølleparker eller husejeres køb af solpaneler på taget. Produktionsskattefradraget for forsyningsselskaber reducerer skattepligten med 23 cent for hver kilowatt-time elektricitet, der genereres af solenergi. , vind eller andre vedvarende energikilder."
Men et politisk træk er især at beholde flere ingredienser i den ozondannende gryde:domstole, der forhindrer Clean Power Plan (CPP) i at træde i kraft, og dens udskiftning med Trump-administrationens Affordable Clean Energy (ACE) plan.
ES, som heller ikke er implementeret, ville gøre det lettere at fortsætte med at brænde fossile brændstoffer, især kul, ifølge Brown, som var medlem af det mellemstatslige panel om klimaændringer, som modtog en Nobels fredspris i 2007. CPP ville have udfaset disse generatorer, reduktion af nitrogenoxidgasser, eller NOX, nøglereaktanter i produktionen af ozon.
Fra NOX til skadelig
"Det vigtigste mål for CPP var CO2, men det havde bivirkninger på reduktionen af NOX, fordi det flyttede kulforbruget til naturgas såvel som til vedvarende kilder, " sagde Huizhong Shen, en postdoc i Russells gruppe og en af undersøgelsens første forfattere.
En forenklet illustration af den nye undersøgelses resultater:I løbet af de næste 30 år, hvis regler falder i vejen, og den globale opvarmning fortsætter, gevinster i kampen mod ozon vil blive fortabt, og flere amerikanske amter vil ikke nå målene for ozonniveauet. Ozon beskadiger luftvejsvæv, fører til flere luftvejssygdomme og et højere årligt dødstal. Kredit:Georgia Tech / Shen, Russell
Undersøgelsen modellerede atmosfærisk kemi, der producerer O3 omkring almindeligt forudsagte baner for drivhusgasemissioner og klimaændringer parret med forventede forurenende emissioner, især af NOX. Modellens output afbildede "ikke-opnåede"-score, som refererer til antallet af amerikanske amter, der overskrider ozonmålene og med hvor meget.
Undersøgelsen bygger på officielle mål for ozonniveauer og desuden, mod renere standarder, der i vid udstrækning anses for at være opnåelige og meget sundere for mennesker. Modeller bygget omkring tilbagerullede miljøbestemmelser og øget opvarmning viste oprindeligt, at den nuværende bane for fremskridt mod ozonniveauer fortsatte - men senere vendte. Ozonniveauet steg derefter igen, sætter mange flere amter i ikke-opnåelse inden eller før 2050.
Naturens overraskelsesingrediens
Sammen med menneskeproduceret NOX, naturen bidrager med ozon-dannende ingredienser, som ikke er skadelige i sig selv og ofte lugter godt, som duften af afklippet græs eller af et fyrretræ. De er eksempler på flygtige organiske forbindelser (VOC'er), hvoraf naturen producerer hundredvis.
VOC'er kommer let i luften og reagerer let med andre kemikalier. Jo varmere luften og solen er, jo mere vegetation producerer VOC'er, der mødes med forhøjede niveauer af NOX-emissioner for at lave ozon. Det dannes nedstrøms fra emissionskilder, gør det svært at regulere.
"Der er ingen ozon-emissioner, kun forstadie-emissioner, " sagde Shen. "Så, emissionskontrol for ozon skal hovedsageligt målrettes mod NOX-emissioner."
Tilbagemeldinger og pile-on
At bevare ozon, mens verden opvarmes, vil være mere end blot summen af kraftværker, der stadig udsender NOX plus forstærkede VOC-emissioner.
"Hvis du opvarmer luften, det fremskynder også fotokemiske reaktioner involveret i ozonproduktion, " sagde Shen.
"Ozon er en drivhusgas, så det tilføjer noget klimaændringsfeedback, også, " sagde Russell, hvem er Howard T. Tellepsen formand og Regents Professor i Georgia Tech's School of Civil and Environmental Engineering. "Man kan også have øget vegetationsemission af ammoniak. Noget af dette fortsætter med at danne partikler, som også er skadeligt for lungerne."
Sender pengene videre
Når kulfyrede kraftværker udleder NOX, ozon rammer milevidt væk.
"Ozon kan forekomme flere hundrede kilometer væk, så hvis kontrollen løsnes i én stat for at spare industriens penge der, en stat nedstrøms kan blive nødt til at bruge endnu mere for at forsøge at nå ozonmålene. Du overfører problemet og omkostningerne, " sagde Russell. "De fleste amerikanske byer er allerede ikke nået, og dette vil sandsynligvis gøre det sværere for dem at komme dertil."