Elektriske køretøjer kan sænke Bay Areas CO2-fodaftryk:Monitorer registrerer et lille fald i CO₂-emissioner

En omfattende CO₂ overvågningsnetværk, der er oprettet omkring San Francisco Bay Area af en atmosfærisk kemiker fra University of California, Berkeley, har registreret det første bevis på, at indførelsen af ​​elektriske køretøjer målbart sænker områdets kulstofemissioner. Resultaterne er blevet offentliggjort i tidsskriftet Environmental Science &Technology .

Netværket af sensorer, de fleste af dem i East Bay, er udtænkt af Ronald Cohen, UC Berkeley-professor i kemi, som forestiller sig billige, offentligt finansierede forurenings- og kuldioxidmonitorer, der er bredt fordelt rundt omkring i byområder for at lokalisere emissionskilder og de mest kvarterer. påvirket. Anslået 70 % af den globale CO₂ emissioner kommer fra byer, men kun få byområder har detaljerede data om, hvor disse emissioner stammer fra.

I 2012 begyndte Cohen at oprette et Bay Area-sensornetværk, der nu er vokset til mere end 80 stationer, herunder syv i San Francisco, der strækker sig fra Sonoma County gennem Vallejo og ned til San Leandro.

Mellem 2018 og 2022, 57 af sensorerne i Berkeley Environmental Air Quality og CO₂ Netværk (BEACO₂ N) registrerede et lille, men konstant fald i CO₂ emissioner - omkring 1,8 % årligt - hvilket svarer til et 2,6 % årligt fald i køretøjets emissionsrater. Når man ser på data fra Californien for adoption af elektriske køretøjer – som er meget høje i Bay Area – konkluderede Cohen og kandidatstuderende Naomi Asimow, at faldet skyldtes elektrificering af personbiler.

"Det er 2,6 % mindre CO₂ per kilometer kørt hvert år," sagde Asimow, der er i Department of Earth and Planetary Science.

Undersøgelsen, sagde Cohen, viser nytten af ​​et bynetværk til overvågning og styring af føderale, statslige og bymandater for CO₂ reduktion.

"Vi viser fra atmosfæriske målinger, at brugen af ​​elektriske køretøjer virker, at det har den tilsigtede effekt på CO₂ emissioner," sagde Cohen.

Denne gode nyhed dæmpes af det faktum, at det årlige fald skal være meget større for at nå målene for CO2-reduktion i Californien og Bay Area.

"Staten Californien har sat dette mål for netto nul-emissioner i 2045, og målet er, at 85 % af reduktionen skal komme fra faktisk reduktion af emissioner, i modsætning til direkte fjernelse af CO₂ fra atmosfæren. Det, vi rapporterer, er omkring halvt så hurtigt, som vi skal gå for at nå netto nul-emissioner i 2045," sagde Asimow.

"Vi er på 1,8 % om året i dag. For at nå statens mål ville vi have brug for 3,7 %," tilføjede Cohen. "Så det er ikke vanvittigt højere end der, hvor vi er; vi er næsten halvdelen af ​​vejen til det mål. Men vi skal fastholde det i 20 år mere."

Resultaterne understreger det presserende behov for fremskyndede handlinger for at reducere CO₂ for at nå de ambitiøse nul-emissionsmål, som byerne søger, sagde han.

Sådan overvåger du klimamålene

En drivkraft for undersøgelsen var at se, om BEACO₂ N-netværk kunne registrere enhver nedadgående tendens i køretøjsemissioner, siden staten satte mål for drivhusgasreduktion, og markedet for elektriske køretøjer er blomstret op.

"Vi var nysgerrige, om vores data ville vise os vores fremskridt i retning af at opfylde Californiens emissionsmål," sagde Asimow.

Typisk CO₂ emissioner estimeres fra kendte kulstofkilder:hvor meget gas der bruges til opvarmning og, for køretøjer, brændstofeffektiviteten af ​​registrerede køretøjer i et område og det samlede brændstofforbrug. Asimow og Cohen bemærkede, at denne "bottom-up" metode til at estimere kuldioxidemissioner ikke forudsagde den lille, men signifikante nedadgående tendens i CO₂ emissioner.

UC Berkeley-teamets estimater kombinerede direkte CO₂ målinger med meteorologiske data til beregning af emissioner ved jordoverfladen – en tilgang ved hjælp af atmosfæriske observationer, der opfangede den beskedne nedgang i CO₂ niveauer. Forskerne brugte en Bayesiansk statistisk analyse, der startede med estimater baseret på økonomiske data, men de reviderede dem baseret på deres netværks målte CO₂ koncentrationer og en meteorologisk model til at forudsige, hvor emissionerne stammer fra.

Cohen hævder, at hans sensorer er billige nok - mindre end $10.000 pr. sensor, mod 20 gange så meget for forureningsovervågningsstationer, der drives af Environmental Protection Agency - til at større byer har råd til at installere et netværk for at få et mere detaljeret overblik over usunde områder og kilder til forurening. Netværkssensorerne måler også fem kritiske luftforurenende stoffer:kulilte, dinitrogenoxider (NO og NO₂ ), ozon og partikler (PM_2,5 ).

Los Angeles, Californien; Providence, Rhode Island; og Glasgow, Skotland, har allerede taget Cohens sensorer i brug for at skabe deres egne forureningsovervågningsnetværk.

"Vi viser, at du kan foretage observationer og måle ændringer på grund af politikker af enhver art på en omkostningseffektiv og relativt hurtig måde," sagde Cohen.

"Netværket involverer udstyr til en værdi af en halv million dollars - en engangsinvestering - og en person om året, der tænker over det. Et af vores mål er at demonstrere begge dele på CO₂ og luftkvalitetssiden af ​​det, vi gør, at dette er omkostningseffektivt og oversætteligt og let tilgængeligt for offentligheden på en måde, som intet andet er."

I fremtiden vil satellitter kunne overvåge kuldioxidniveauer på tværs af store områder og med mere granularitet, men disse satellitter er endnu ikke tilgængelige, sagde Cohen.

"Den optimale løsning vil være en kombination af rumbaserede aktiver og jordbaserede målinger," sagde han.

Flere oplysninger: Naomi G. Asimow et al., Sustained Reductions of Bay Area CO2-emissions 2018–2022, Environmental Science &Technology (2024). DOI:10.1021/acs.est.3c09642

Journaloplysninger: Miljøvidenskab og -teknologi

Leveret af University of California - Berkeley