Kinas bud på at dekarbonisere kan have skjulte omkostninger

Miljøforkæmpere glædede sig, da Kina annoncerede sin forpligtelse til at nå CO2-neutralitet inden 2060, men afkarboniseringen af ​​Kina – som udleder 27 % af den globale kuldioxid og en tredjedel af verdens drivhusgasser – kan ifølge ny komme med skjulte omkostninger og svære miljøvalg. forskning.

I et papir offentliggjort i Communications Earth &Environment , Stefano Galelli, lektor ved School of Civil and Environmental Engineering, i Cornell Engineering, og hans kolleger forsøger at kvantificere, hvordan dekarbonisering af China Southern Power Grid, som leverer elektricitet til mere end 300 millioner mennesker, vil have en negativ indvirkning på flodbassiner, de fleste af som løber fra Kina til nedstrømslande og vil reducere mængden af ​​dyrket jord i Kina.

"Hvis vi tænker på nogen større teknologiske ændringer, har de altid omkostninger og utilsigtede konsekvenser," sagde Galelli. "Jo hurtigere vi indser og adresserer dem, jo ​​mere bæredygtig og retfærdig vil energiomstillingen være. Vi er nødt til at gøre det rigtigt."

Dekarbonisering af nettet inden 2060 kan være teknisk muligt, men det ville kræve at bygge adskillige dæmninger til vandkraftproduktion (omtrent 32 GW) og konvertere omkring 40.000 kvadratkilometer afgrødejord for at understøtte vækst i sol og vind, sagde Galelli. De fleste af dæmningerne ville blive placeret på grænseoverskridende floder, hvilket betyder dem, der deles af to eller flere lande, hvilket resulterer i potentielle negative økologiske påvirkninger i både Kina og nedstrøms lande.

"Et grundlæggende problem er, at disse dæmninger vil ændre flodstrømmen," sagde Galelli. "At ændre måden, hvorpå vandet flyder i floden, har en enorm indvirkning på flodens økosystemer og de samfund, der er afhængige af dem."

To store grænseoverskridende flodbassiner, der vil blive påvirket, er Salween og Mekong, begge store hotspots for biodiversitet, sagde Galelli. Salween deles af Kina (opstrøms) og Myanmar; Mekong fra Kina (opstrøms), Myanmar, Thailand, Laos, Cambodja og Vietnam – således deles virkningerne af yderligere opdæmning.

Som et eksempel, sagde han, er Cambodjas Nedre Mekong-bassin centrum for landets indlandsfiskeri. Cambodja har et af verdens største indlandsfiskerier, en hovedkilde til protein for befolkningen på 16,8 millioner. Med mere end 100 store vandkraftdæmninger allerede ved Mekong-floden og dens bifloder, og adskillige flere planlagte eller under opførelse, skal implikationerne forbundet med, at Kina bygger yderligere dæmninger, overvejes, sagde Galelli.

Dæmninger blokerer for transporten af ​​sedimenter og næringsstoffer fra de øvre dele til flodmundingen, og det reducerer produktiviteten i økosystemer og fiskeri. Blokering af transport af sedimenter påvirker også floddeltaer:Hvis sedimenter ikke når deltaet, bliver saltvandsindtrængning et større problem. Dæmninger kan også påvirke vandrende fiskearter.

"Omkostningerne kan overstige fordelene," sagde han. "Det ville være vigtigt at tage højde for disse påvirkninger, når man planlægger en storstilet dekarboniseringsindsats."

Dekarbonisering ville også føre til økologiske og sociologiske afvejninger med hensyn til arealanvendelse, sagde han.

Kinas præsident Xi Jinping har øget indsatsen og retorikken omkring fødevaresikkerhed og har lagt vægt på selvforsynende fødevareproduktion i stedet for at være så afhængig af import. Men med 18 % af verdens befolkning og kun 10 % af klodens agerjord, er det en stor opgave – man bliver endnu hårdere med mere jord givet til støtte for sol- og vindkraft.

"Hvis du ikke medregner områder, der er beskyttet - f.eks. byer og nationalparker - står du tilbage med afgrødejord, som du kan bygge sol- og vindkraft på," sagde Galelli.

Og med Kinas elbilindustri, der ser stratosfærisk vækst – Kina fører nu det globale salg af elbiler – vil efterspørgslen efter elektricitet fortsætte med at stige. Kulkraftværker har historisk set været den dominerende kilde til elektricitet for China Southern Power Grid - men at bygge nok vind- og solcelleanlæg til at erstatte elektricitetsforsyningen garanteret af konventionelle kulværker vil tage meget plads, sagde Galelli.

Og den plads, der kræves til opførelse af sol- og vindanlæg, er måske ikke retfærdigt fordelt. Deres forskning viser, at 43 % af det samlede jordbehov sandsynligvis vil være fokuseret på Guangxi-provinsen, hvor afgrøder og græsarealer udgør langt størstedelen af ​​jorden. Dette kan være en tung byrde for provinsen og resultere i betydelige økologiske, sociale og økonomiske omkostninger for lokalsamfundene.

Mange nye solteknologier er ved at blive udviklet, sagde han. Flydende solpaneler kan dække noget af overfladen af ​​søer bag eksisterende og planlagte dæmninger (fuldstændig dækning af overfladen af ​​disse søer ville hæmme deres iltning). Solceller på tage er også levedygtige, men repræsenterer generelt en lille mængde overfladeareal og kan være plaget af mekaniske problemer.

Galelli lister agrivoltaics, som kombinerer solenergi med landbrugsaktiviteter; kulstofbinding fra gas- og kulanlæg; mere effektive batterier; og styring af elefterspørgsel som andre lovende teknologier.

"Vores arbejde er baseret på en fremskrivning af behovet i 2060, men behovet er ikke fastsat eller kendt, og 36 år er meget tid til teknisk innovation," sagde han.

Mens vi gør fremskridt i retning af dekarbonisering, sagde han, er Kina i front.

"At gøre det på strategiske måder er meget vigtigt. Vi er nødt til at starte med dem, der er mindre virkningsfulde," sagde Galelli. "Vi kan træffe beslutninger, der balancerer dekarboniseringsindsatsen med beskyttelsen af ​​lokalsamfund, vand- og jordressourcer."

Flere oplysninger: Xiaoyu Jin et al., China Southern Power Grids dekarbonisering vil sandsynligvis påvirke afgrødeland og grænseoverskridende floder, Communications Earth &Environment (2024). DOI:10.1038/s43247-024-01363-1

Journaloplysninger: Kommunikation Jord og miljø

Leveret af Cornell University