Но, по словам инженера-строителя Калифорнийского университета Криса Кеннеди, очень важно знать, откуда берется электричество для питания этих «экологических альтернатив». Если это электричество получают от сжигания нефти и угля, это может означать, что зеленые альтернативы не так уж и экологичны.
В исследовании Кеннеди, опубликованном в журнале Nature Climate Change, предлагается новый порог принятия решений о том, когда переходить от технологии ископаемого топлива к электроэнергии (так называемая электрификация) и в какой момент этот шаг может увеличить или снизить выбросы углерода.Хотя регионы могут приветствовать «зеленые» технологии, такие как электромобили, высокоскоростная железная дорога и геотермальное отопление, они не будут «зелеными», если электричество, которым они питаются, создает еще больше выбросов углерода, чем их аналоги, работающие на нефти.
По словам Кеннеди, для электрификации с целью снижения выбросов в регионе необходимо производить электроэнергию со скоростью ниже его порогового значения: примерно 600 тонн эквивалента углекислого газа на гигаватт-час (ГВтч). Это означает, что на каждый гигаватт-час произведенной электроэнергии (мощность, необходимая для работы около 100 домов в год) может выделяться менее 600 тонн парниковых газов (измеряемых в «эквиваленте CO2»).Если производство электроэнергии в регионе превышает этот порог в 600 тонн, например, в таких странах, как Индия, Австралия и Китай, электрификация может фактически увеличить выбросы углерода и ускорить изменение климата.
Такие страны, как эти, вырабатывают большую часть своей электроэнергии с использованием угля, который, по его словам, производит около 1000 тонн эквивалента CO2 на ГВт-ч, что почти вдвое превышает предлагаемый порог. С другой стороны, природный газ производит 600 тонн, а гидроэнергетика и атомная энергия почти не производят.
«Можно предположить, что внедрение электрифицированных технологий, таких как высокоскоростная железная дорога в Китае, не может снизить общие выбросы», — говорит Кеннеди. «Возможно, полет будет даже более безопасным для углерода».Кеннеди применил подход к промышленной экологии, чтобы изучить данные четырех предыдущих исследований, включая одно, проведенное Международным энергетическим агентством, а также другие исследования из Канады, США и стран Европы.Как нация, электричество Канады не производит много углерода по сравнению с другими регионами. Он занимает последнее место в списке, составляя чуть менее 200 тонн эквивалента CO2 на ГВтч. «Несмотря на то, что многие считают, что наша энергия вырабатывается с использованием ископаемого топлива из Альберты, большая часть электроэнергии Канады поступает от гидроэнергетических и ядерных объектов», — говорит Кеннеди.
Но когда он увеличил масштаб некоторых регионов Канады, некоторые из этих хороших новостей изменились. В предыдущем исследовании он сравнил использование «зеленых» геотермальных тепловых насосов (используемых в домах) и газовых печей в разных провинциях. Он обнаружил, что насосы были более экологичными в Онтарио и Британской Колумбии — благодаря ядерной и гидроэнергетике — но в зависимой от угля Альберте было экологичнее оставаться с печью на природном газе.
В своей недавней статье Кеннеди также цитирует исследование, которое показало, что использование подключаемых к электросети электромобилей выделяет меньше углерода при использовании вдоль западного побережья США, но производит такое же, если не больше, углерода при использовании на Среднем Западе США.Почему этот порог имеет значение?«Если посмотреть на общие выбросы углерода в одной стране или группе стран, вы можете получить только определенные сведения», — говорит аспирантка по гражданскому строительству Лоррейн Шугар (CivE MASc 1T0, PhD 1T8), которая работала специалистом по изменению климата во Всемирном банке для почти пять лет. «Трудно отслеживать прогресс и ставить цели на международном уровне, одновременно требуя подотчетности регионов. Наличие конкретной и измеримой цели, такой как этот порог, невероятно важно, особенно в преддверии Конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата в Париже в конце этого года».
По словам Кеннеди, этот порог ставит отметку на политической арене, где ее раньше не было — и это не только ценно для правительства.«Он частично меняет рамки дискуссии об изменении климата, побуждая людей во всем мире лучше понимать, откуда поступает их электричество, прежде чем они примут якобы экологически чистые технологии», — говорит он. «И даже больше, это побуждает их понять, сколько углерода выделяется в течение всего жизненного цикла этих технологий — от их текущей эксплуатации до их производства и утилизации».
Он рекомендует людям искать в своих местных органах власти энергетические агентства, чтобы узнать, как вырабатывается электричество. Если это в основном уголь, то технологии с использованием электроэнергии, такие как геотермальные тепловые насосы или электромобили, могут быть не самыми экологически чистыми альтернативами. Он надеется, что на национальном и международном уровнях правительства проводят такие же исследования при разработке экологической политики и стимулов.«Три крупнейших города Канады — Торонто, Монреаль и Ванкувер — имеют одни из самых низких выбросов углерода от производства электроэнергии в мире», — говорит Даниэль Хорнвег, доцент Технологического института Университета Онтарио и нынешний ученый. аспирант инженерных наук.
«Этот порог помогает политикам принимать более разумные решения в области энергетики», — говорит Хорнвег, который недавно вышел на пенсию из Всемирного банка после почти 20 лет работы в городском секторе. «Почему мы не используем эти преимущества лучше для электрификации наших транспортных средств? И почему мы так сосредоточены на одном или двух энергетических проектах (например, трубопровод) вместо того, чтобы работать над более всеобъемлющим энергетическим соглашением между США и Канадой, которое могло бы лучше использовать наши энергетические возможности? "