Amerika Syarikat dapat mengurangkan pelepasan karbon daripada penjanaan elektrik sebanyak 78 peratus tanpa perlu mengembangkan teknologi baru atau menggunakan bateri mahal, kata kajian baru. Terdapat tangkapan, walaupun. Negara perlu membina rangkaian transmisi kebangsaan baru supaya negara dapat berkongsi tenaga.
Kandungan Terkait
- Perancis Menempatkan Lebih Lebih 600 Batu Jalan Dengan Panel Suria
- Menggunakan Kirigami, Seni Kerajinan Kertas Jepun, untuk Membangun Panel Suria yang Lebih Baik
- Kemelesetan, Bukan Fracking, Mengemudikan Penurunan dalam Emisi Karbon AS
"Idea kami adalah jika kami mempunyai 'lebuh raya antara negeri untuk elektron' negara, kami boleh menggerakkan kuasa sepertimana yang diperlukan, dan kami boleh meletakkan tanaman angin dan solar di tempat yang terbaik, " kata pengarang bersama Alexander MacDonald, yang baru bersara sebagai pengarah Makmal Penyelidikan Sistem Bumi NOAA di Boulder, Colorado.
Beberapa tahun yang lalu, MacDonald ingin tahu mengenai tuntutan bahawa tidak ada teknologi yang tersedia yang boleh mengurangkan pelepasan karbon dioksida tanpa menggandakan atau tiga kali ganda kos elektrik. Apabila dia menyiasat isu itu, dia mendapati bahawa kajian-kajian di sebalik tuntutan itu tidak menggabungkan cuaca yang berubah-ubah di negara ini dengan sangat baik.
Salah satu isu besar dengan angin dan tenaga solar ialah ketersediaan mereka bergantung kepada cuaca. Suria hanya terdapat pada hari-hari cerah, bukan semasa ribut atau pada waktu malam. Turbin angin tidak berfungsi apabila angin tidak meniup cukup-atau apabila terlalu banyak bertiup. Oleh kerana itu, beberapa kajian berpendapat bahawa teknologi ini hanya berdaya maju jika bateri berkapasitas besar tersedia untuk menyimpan tenaga dari sumber-sumber ini untuk digunakan ketika mereka tidak bekerja. Itu akan menaikkan kos elektrik dengan baik melampaui harga hari ini.
Tetapi "selalu ada angin dan tenaga solar yang ada di suatu tempat, " nota MacDonald. Oleh itu, beliau dan rakan-rakannya membuat reka bentuk sistem penjanaan elektrik rendah karbon yang diperbadankan dengan lebih baik-dan bahkan mengambil kesempatan daripada cuaca negara. Kajian mereka muncul hari ini dalam Perubahan Iklim Alam .
Model komputer mereka menunjukkan bahawa dengan beralih kepada sebahagian besar angin dan tenaga solar sumber-dengan sedikit bantuan daripada gas asli, kuasa hidro dan nuklear apabila cuaca tidak bekerjasama-Amerika Syarikat dapat mengurangkan pelepasan karbon sebanyak 33 hingga 78 peratus dari paras tahun 1990, bergantung kepada kos sebenar tenaga boleh diperbaharui dan gas asli. (Semakin rendah kos tenaga boleh diperbaharui dan semakin tinggi kos gas asli, lebih banyak simpanan karbon.) Menambah arang ke dalam campuran itu tidak membuat elektrik lebih murah, tetapi ia menghasilkan peningkatan 37 peratus dalam pelepasan karbon.
Kunci masa depan ini ialah pembangunan sistem untuk memindahkan elektrik di seluruh negara, sehingga hari berangin di North Dakota dapat menjadi hari yang mendung, tenang di New York. Ini bukan sahaja memerlukan perjanjian baru antara negeri-Texas, misalnya, mempunyai grid kuasa tersendiri - tetapi juga peningkatan ke saluran penghantaran yang memindahkan elektron dari satu tempat ke tempat lain.
Di kebanyakan kawasan, tenaga bergerak ke atas garis arus berganti voltan tinggi, tetapi terdapat batasan sejauh mana garisan-garisan ini boleh menghantar tenaga. Beralih kepada arus terus voltan tinggi akan membolehkan pengeluar tenaga menghantar lebih banyak tenaga elektrik jarak jauh. Ini bermakna turbin angin baru dan tumbuh-tumbuhan tenaga solar boleh dibina di tempat-tempat yang paling berpotensi untuk angin dan tenaga solar, kerana jarak dari mana keperluan tenaga tidak akan menjadi masalah.
Membina rangkaian baru untuk menghantar elektrik akan menjadi tugas besar. Tetapi model komputer menunjukkan bahawa ia boleh menjadi kos efektif, kerana dalam jangka masa panjang ia akan membolehkan kuasa murah tersedia, nota penyelidik bersama penulis Christopher Clack, ahli matematik di Institut Koperasi untuk Penyelidikan dalam Sains Alam Sekitar di Colorado University-Boulder .
"Dengan membina kemudahan penghantaran ini, kami mengurangkan kos untuk mengeluarkan karbon daripada meningkatkannya, " katanya.
Beberapa negeri, seperti California dan New York, sudah berada di jalan menuju masa depan karbon rendah ini, dan Vermont hanya meluluskan rancangan untuk garis arus langsung voltan tinggi dari Kanada, kata Mark Jacobson, seorang saintis atmosfera di Stanford University. Tahun lepas, beliau mengetuai satu kajian yang diterbitkan dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan yang memperlihatkan bagaimana Amerika Syarikat dapat mencapai grid tenaga tenaga yang boleh diperbaharui, dengan bantuan teknologi penyimpanan.
"Kita boleh menggunakan laluan penghantaran sedia ada, " kata Jacobson, dan hanya memperbaiki garis yang melintasi mereka. "Anda tidak memerlukan laluan baru seperti yang anda fikirkan."
Peningkatan tenaga boleh diperbaharui akan memberi manfaat tambahan kepada pelepasan karbon yang lebih rendah, seperti pengurangan pencemaran udara dan kos yang lebih rendah. "Terdapat sedikit kelemahan untuk beralih, " katanya.
Tambahan pula, nota MacDonald, yang bergerak ke penjanaan elektrik rendah karbon boleh menjadi pemangkin bagi pelepasan karbon yang lebih rendah dalam sektor seperti pemanasan rumah dan pengangkutan. "Tidak kira apa, anda perlu melakukan elektrik terlebih dahulu, " katanya, dan selebihnya akan mengikutinya.
