Gridi inayoweza kurejeshwa upya itamaanisha umeme zaidi na mistari zaidi ya maambukizi. Russian Allison Loar / flickr, CC BY-NC-ND
Suluhisho kuu kwa mabadiliko ya tabia nchi inajulikana - acha kuwasha mafuta. Jinsi ya kufanya hivyo ni ngumu zaidi, lakini kama msomi ambaye hufanya modeli ya nishati, mimi na wengine tunaona muhtasari wa mustakabali wa mafuta-ya baadaye: Sisi tengeneza umeme na vyanzo vinavyoweza kurejeshwa na umeme karibu kila kitu.
Hiyo inamaanisha kuendesha magari na treni kwenye umeme, inapokanzwa majengo yenye umeme pampu za joto, elektroni viwanda maombi kama utengenezaji wa chuma na kutumia umeme unaoweza kutengeneza hidrojeni (sawa na gesi asilia) kwa mahitaji mengine. Kwa hivyo lengo ni kudhibiti nguvu ya gridi ya umeme na vyanzo vinavyoweza kufanywa upya.
Kuna mjadala, hata hivyo, juu ya ikiwa mifumo ya umeme inayoweza kurejeshwa kikamilifu iko inawezekana na jinsi ya haraka mpito unaweza kufanywa. Hapa nasema kwamba uwezekano wa ni wazi, kwa hivyo tu swali la mpito ni muhimu.
Teknolojia zinazojulikana
Shamba la upepo huko Texas. Texas ilipata karibu 15% ya umeme wake kutoka upepo katika 2017. Draxis / flickr, CC BY-ND
Utafiti wangu unazingatia uchumi wa nishati mbadala. Ili kuonyesha uwezekano na makisio ya gharama za mifumo ya umeme inayoweza kurejeshwa, watafiti hutumia mifano ya kompyuta ambayo huhesabu uzalishaji unaoweza kutoka kwa teknolojia tofauti kwa kila hatua kwa wakati, kulingana na mabadiliko ya hali ya hewa. Mfano huonyesha ni mchanganyiko gani wa vyanzo vya umeme na mifumo ya uhifadhi wa nishati inayo gharama ya chini wakati wote hukutana na mahitaji.
Masomo mengi onyesha kuwa gridi za umeme zinazoboresha kikamilifu zinawezekana katika Marekani, Ulaya, Australia na mahali pengine. Wenzangu na mimi hivi karibuni tumaliza masomo ya kiwango kidogo juu ya taifa la kisiwa cha Mauritius. Visiwa vinavutia maeneo ya mabadiliko ya awali yanayoweza kuibadilisha kwa sababu ya kiwango kidogo, unyenyekevu wa jamaa na utegemezi wa mafuta kutoka nje.
Kuna idadi ya njia za kutengeneza umeme mpya: hydro, upepo, photovoltaics ya jua, mafuta na kuchoma aina mbali mbali za biomasi (mmea wa kupanda), badala ya kuboresha ufanisi kutumia nguvu kidogo. Hizi ni teknolojia za kukomaa na gharama inayojulikana.
Uwezo mwingine ni pamoja na wimbi, laini na kuzingatia nguvu ya jua, ambapo tafakari zinaangazia mionzi ya jua ili kutoa nguvu. Wakati hizi zinaweza kutumiwa katika siku zijazo, hitaji la kushughulikia mabadiliko ya hali ya hewa ni ya haraka, na kwa kadiri yangu, teknolojia za kukomaa zinatosha.
Maoni juu nishati ya nyuklia endesha nguvu, ambayo ni mazungumzo mengine. Lakini mifano inaonyesha kwamba Merika haitaji nishati ya nyuklia kumaliza mafuta yaoss.
Gridi ya siku zijazo
Mifumo ya nishati mbadala ni maalum kwa eneo: Mfumo bora hutegemea rasilimali za eneo (ina upepo?), Muundo wake wa muda (mara ngapi sio upepo?) Na upatikanaji wa vyanzo vya ziada (je! Kuna umeme wa kiboreshaji?). Licha ya usikivu wa eneo hili, masomo katika sehemu tofauti yanapata matokeo sawa.
Kuwa na utofauti wa vyanzo vinavyoweza kurejeshwa kunaweza kupunguza gharama. Hasa, jua na upepo ni inayosaidia ikiwa msimu wa jua sio msimu wa upepo; modeli zinagundua kuwa mchanganyiko wa zote mbili kawaida ni ghali kuliko peke yake.
Kwa teknolojia nyingi, kiwango kikubwa hupunguza gharama. Kwa mfano, nchini Merika, mashamba makubwa ya jua yanaweza kuwa zaidi ya mara 1,000 kuliko mifumo ya paa la makazi na karibu nusu ya gharama. Ili kupunguza gharama, tunaunda mifumo kubwa.
Kujengwa miradi mikubwa ya nishati mbadala, kama vile mmea wa jua wa 550-megawatt kwenye Jangwa la Mojave huko California, husababisha gharama za chini kwa nishati zinazozalishwa. Idara ya Mambo ya ndani ya Amerika, CC BY-SA
Kwa sababu hali ya jua na upepo hutofautiana katika mazingira, mfumo gharama zinaanguka wakati eneo la uzalishaji linakua, kwa hivyo kuna haja ya kuwa na gridi ya umeme ya umeme kusonga umeme kutoka kwa maeneo ambayo kuna usambazaji wa mahali pa mahitaji. Tunahitaji pia umeme zaidi kwa matumizi kama usafirishaji ambao kwa sasa hutumia mafuta ya visukuku. Hii inamaanisha kuwa gridi ya taifa lazima ikue.
Utafiti unaonyesha kuwa kuendesha gridi ya umeme na nishati mbadala inayoweza kutengenezwa ni pamoja na kutotumia, au kupoteza, nishati fulani wakati mwingine, mkakati ambao hupunguza gharama ikilinganishwa na kuokoa nishati ya ziada kila wakati.
Bado, aina fulani ya uhifadhi wa umeme inahitajika. Betri zinafanya kazi vizuri kwa kurekebisha laini za muda mfupi, lakini kwa kuhifadhi nishati kwa masaa mengi au siku, uhifadhi wa umeme wa bomba sio ghali. Hydro iliyochemshwa hutumia nishati yoyote ya ziada kwenye gridi ya kusukuma maji, na wakati nishati inahitajika, maji hukimbilia chini kutoa nguvu kwenye turbine. Merika ina mifano kadhaa iliyopo na maeneo mengi yanayowezekana. Na upanuzi wa gridi ya taifa, hifadhi inaweza kuwa iko mbali na watumiaji.
Hydroelectricity na nguvu ya biomass inapatikana kwa mahitaji, kwa hivyo kuwa na hizi katika gridi ya umeme inayoweza kurejeshwa hupunguza hitaji la kuhifadhi nishati na hupunguza gharama. Wote wana athari za mazingira ambazo lazima zisimamishwe.
Marekani Taarifa za Nishati Tawala, CC BY
Hydropower inaweza kubadilisha mazingira ya ndani. Kuungua biomasi hutoa dioksidi kaboni, lakini uchunguzi nilifanya kazi unaonyesha uzalishaji wa majani zinageuzwa na ni wazi kaboni-inapendelea uzalishaji wa mafuta. Kudumu pia inategemea sana usimamizi wa shamba na misitu isiyo na majani; rekodi ya binadamu juu ya hii haijakuwa stellar.
Mifumo ya nishati mbadala inahitaji ardhi. A Utafiti wa Amerika inaonyesha kuwa kusambaza umeme wote kutoka kwa upepo, maji na jua kungehitaji 0.42% ya eneo la ardhi, pamoja na 1.6% ya eneo la ardhi kwa nafasi kati ya injini za upepo. Nishati ya biomass inahitaji ardhi zaidi kuliko upepo au jua, kwa hivyo biomass lazima iwe sehemu ndogo ya suluhisho la nishati mbadala.
Vizuizi halisi ni vya kisiasa na kitamaduni
Gridi ya umeme inayoweza kurejeshwa kwa siku zijazo na umeme wa kuhusishwa inaweza au haifanyi punguza gharama za nishati. Lakini kuzuia athari mbaya zaidi za mabadiliko ya hali ya hewa inamaanisha kuacha mafuta, ikiwa hii inaokoa pesa au la. Bado, mpito unaoweza kurejeshwa itakuwa haraka na kisiasa rahisi ikiwa ni bei ghali.
In Mauritius, utafiti wetu unapata gharama za umeme zinazoweza kurejeshwa kuwa sawa na gharama za sasa huko, kwa kuzingatia gharama za sasa za mtaji kwa nishati mbadala. Masomo fulani pia pata gharama za umeme wa mbadala wa siku zijazo kuwa chini kuliko gharama za mafuta ya sasa, katika tukio ambalo gharama zinaweza kupungua tunapounda mifumo ya nishati mbadala na kupata bora kuifanya.
Na hiyo ndio, kutoka kwa mtazamo wa kiufundi. Mchanganyiko wa vyanzo vinavyobadilika na uhifadhi wa nishati - mchanganyiko maalum kulingana na hali na upendeleo wa eneo hilo - unaweza kusambaza umeme wote unahitajika kwa bei ya bei rahisi, na utapunguza uchafuzi wa hewa kwa Boot.
Lakini sera za serikali zinahitajika kufanya mpito kwa nishati mbadala. Mabadiliko ya hali ya hewa ni gharama ya nje - kubeba na jamii badala ya wazalishaji wa nishati - kwa hivyo vikosi vya soko pekee havitabadilisha. Licha ya kuweka bei kwenye kaboni (labda na gawio lilirudishwa kwa umma), serikali inaweza kufanya iwe rahisi kujenga miundombinu inayohitajika. Na usaidizi wa umma unahitajika: Kwa mfano, kukubalika kwa umma kwa mistari ya usafirishaji kuhamisha umeme kutoka kwa Pepo Kubwa za upepo hadi vituo vya jiji ni changamoto nyingine kwa gridi ya taifa inayoweza kufanywa upya.
Mradi juu ya kiwango cha kubadilisha mfumo wa nishati kuunda kazi - kazi nyingi - ambayo labda ni kipimo cha kiuchumi cha umuhimu zaidi kwa raia.
Utafiti kutoka kwangu na wengine unaonyesha kuwa gridi za umeme zilizoboreshwa kikamilifu zinawezekana na teknolojia ya sasa kwa bei ya sasa; Vizuizi vya kutumia umeme mbadala ni zaidi ya kisiasa na kitamaduni kuliko kiteknolojia au kiuchumi.
Kuhusu Mwandishi
David Timmons, Profesa wa Uchumi, Chuo Kikuu cha Massachusetts Boston
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
Vitabu kuhusiana
Upungufu: Mpango wa Kisiasa Zaidi Uliopendekezwa Kugeuza Upepo wa Ulimwenguni
na Paul Hawken na Tom Steyer
Katika uso wa hofu na upendeleo usioenea, muungano wa kimataifa wa watafiti, wataalamu, na wanasayansi wamekusanyika ili kutoa suluhisho la ufumbuzi wa hali ya hewa na kweli. Mbinu na mazoea mia moja huelezea hapa-baadhi yanajulikana; baadhi huenda haujawahi kusikia. Zinatoka kutoka nishati safi ili kuwaelimisha wasichana katika nchi za kipato cha chini kwa njia za matumizi ya ardhi ambayo huvuta kaboni nje ya hewa. Ufumbuzi unawepo, ni wa kiuchumi unaofaa, na jamii duniani kote sasa huwafanya kwa ustadi na uamuzi. Inapatikana kwenye Amazon
Kuunda Solutions ya Hali ya Hewa: Mwongozo wa Sera kwa Nishati ya Chini ya Carbon
na Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Pamoja na athari za mabadiliko ya hali ya hewa tayari juu yetu, hitaji la kupunguza uzalishaji wa gesi chafu sio tu chini ya haraka. Ni changamoto kubwa, lakini teknolojia na mikakati ya kuikabili ipo leo. Seti ndogo ya sera za nishati, iliyoundwa na kutekelezwa vizuri, inaweza kutuweka kwenye njia ya maisha ya chini ya kaboni. Mifumo ya nishati ni kubwa na ngumu, kwa hivyo sera ya nishati lazima izingatiwe na gharama nafuu. Mbinu za ukubwa mmoja hazitakamilisha kazi. Watunga sera wanahitaji rasilimali iliyo wazi, kamili inayoelezea sera za nishati ambazo zitakuwa na athari kubwa kwa hali yetu ya hewa ya hali ya hewa, na inaelezea jinsi ya kuunda sera hizi vizuri. Inapatikana kwenye Amazon
Hii Mabadiliko Kila kitu: Capitalism vs Hali ya Hewa
na Naomi Klein
In Hii Mabadiliko Kila kitu Naomi Klein anasema kwamba mabadiliko ya hali ya hewa sio suala jingine tu linalofaa kati ya kodi na huduma za afya. Ni alarm ambayo inatuita sisi kurekebisha mfumo wa kiuchumi ambao tayari hutuvunja kwa njia nyingi. Klein hujenga jinsi ya kupunguza kasi ya uzalishaji wetu wa chafu ni fursa nzuri zaidi kwa wakati huo huo kupunguza kupunguza kutofautiana, kufikiri tena demokrasia zetu zilizovunjika, na kujenga upya uchumi wetu wa ndani. Anafunua kukata tamaa ya kiitikadi ya wasioko wa mabadiliko ya hali ya hewa, udanganyifu wa Kiislamu wa wasiokuwa geoengineers, na kushindwa kwa kutisha kwa mipango mingi ya kijani. Na anaonyesha kwa nini soko haliwezi-na haiwezi kurekebisha mgogoro wa hali ya hewa lakini badala yake hufanya mambo kuwa mabaya zaidi, na njia za uchimbaji wa uharibifu wa mazingira, na uhamasishaji mkubwa wa maafa. Inapatikana kwenye Amazon
Kutoka kwa Mchapishaji:
Ununuzi kwenye Amazon huenda ukapoteza gharama ya kukuleta InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, na Hali ya hewaImpactNews.com bila gharama na bila watangazaji ambao wanafuatilia tabia zako za kuvinjari. Hata kama wewe bonyeza kiungo lakini usiupe bidhaa hizi zilizochaguliwa, kitu kingine chochote unachotumia katika ziara hiyo hiyo kwenye Amazon hutupa tume ndogo. Hakuna gharama ya ziada kwako, kwa hiyo tafadhali shiriki katika jitihada. Unaweza pia tumia kiungo hiki kutumia Amazon wakati wowote ili uweze kusaidia kusaidia jitihada zetu.
