Kubadilisha miundombinu yote ya nishati ulimwenguni ili kutumia nishati safi, inayoweza kugeuzwa inaweza kusaidia kupambana na mabadiliko ya hali ya hewa, kuondoa vifo vya uchafuzi wa hewa, kuunda kazi, na kuleta utulivu wa bei ya nishati.
Changamoto ni ngumu. Lakini wanasayansi wanasema inawezekana.
Watafiti ndio wa kwanza kuainisha mipango ya serikali ya mtu 50 ambayo inahitaji mabadiliko madhubuti kwa miundombinu yote na njia tunazotumia nishati sasa, lakini zinaonyesha kuwa ubadilishaji huo unawezekana kitaalam na kiuchumi kupitia utekelezaji wa teknolojia zilizopo.
"Vizuizi vikuu ni kijamii, kisiasa, na kufanya biashara ibadilike," anasema Mark Z. Jacobson, profesa wa uhandisi wa umma na mazingira katika Chuo Kikuu cha Stanford. "Njia moja ya kuondokana na vizuizi ni kuwajulisha watu juu ya kile kinachowezekana. Kwa kuonyesha kuwa inawezekana kiteknolojia na kiuchumi, utafiti huu unaweza kupunguza vizuizi kwa mabadiliko makubwa. "
Mahitaji ya Nishati
Watafiti walianza kwa kuangalia kwa karibu mahitaji ya sasa ya nishati ya kila jimbo, na jinsi mahitaji hayo yangebadilika chini ya hali ya biashara ifikapo mwaka 2050. Kuunda picha kamili ya matumizi ya nishati katika kila jimbo, walichunguza utumiaji wa nishati. katika sekta nne: makazi, biashara, viwanda, na usafirishaji.
Kwa kila Sekta, walichambua kiwango cha sasa na chanzo cha mafuta yanayotumiwa - makaa ya mawe, mafuta, gesi, nyuklia, upya-na walihesabu mahitaji ya mafuta ikiwa matumizi yote ya mafuta yalibadilishwa na umeme. Hii ni hatua yenye changamoto sana - inadhani kuwa magari yote barabarani yanakuwa ya umeme, na kwamba nyumba na tasnia hubadilika ili kupokanzwa umeme na mifumo ya baridi kabisa. Lakini watafiti wanasema mahesabu yao yanategemea ujumuishaji wa teknolojia iliyopo, na akiba ya nishati itakuwa muhimu.
"Wakati tulifanya hivyo kwa majimbo yote 50, tuliona kupungua kwa asilimia 39 kwa mahitaji ya matumizi ya umeme mwisho wa mwaka 2050," Jacobson anasema. "Karibu asilimia 6 ya hiyo hupatikana kwa uboreshaji bora wa miundombinu, lakini wingi ni matokeo ya kubadilisha vyanzo vya sasa na matumizi ya nishati ya mwako na umeme."
Hatua inayofuata ilihusisha kutafuta jinsi ya kudhibiti gridi mpya ya umeme. Watafiti walilenga katika mkutano wa kila nguvu mpya ya serikali kutumia tu nguvu zinazoweza kuboreshwa - upepo, jua, umeme, umeme, na kiwango kidogo cha umeme na wimbi-linalopatikana kwa kila jimbo.
Wakauchambua mfiduo wa jua la kila jimbo, na ni paa ngapi za kusini, zisizo na kivuli zinaweza kubeba paneli za jua. Waliendeleza na kushauriana na ramani za upepo na kuamua kama turbines za upepo wa pwani ni chaguo. Nishati ya umeme ilikuwa inapatikana kwa gharama nzuri kwa majimbo 13 tu. Mpango huo hauitaji karibu mabwawa mapya ya umeme wa umeme, lakini hufanya hesabu za faida ya nishati kutokana na kuboresha ufanisi wa mabwawa yaliyopo.
Upepo na Jua Ni Bure
Ripoti yao ni pamoja na maingiliano ramani ambayo inaweka mipango ya mtu binafsi kwa kila jimbo kufikia mabadiliko ya asilimia 80 ifikapo 2030, na ubadilishaji kamili kufikia 2050.
Majimbo kadhaa tayari yapo njiani, Jacobson anasema. Jimbo la Washington, kwa mfano, linaweza kufanya ubadilishaji kamili upya haraka haraka, shukrani kwa ukweli kwamba zaidi ya asilimia 70 ya umeme wake wa sasa hutoka kwa vyanzo vya umeme vya sasa. Hiyo inakadiriwa kuwa karibu asilimia 35 ya nguvu ya kusudi-yote ya serikali ikiwa Washington ingeteuliwa kwa asilimia 100; upepo na jua zinaweza kujaza mabaki zaidi.
Iowa na Dakota Kusini pia ziko kwenye nafasi nzuri, kwani tayari wanazalisha karibu asilimia 30 ya umeme wao kutoka kwa nguvu ya upepo. California, ambayo ilikuwa lengo la barabara ya pili ya serikali ya Jimbo la Jamuhuri baada ya New York, tayari imeshakubali maoni kadhaa ya kikundi chake na ina mpango wa kuwa asilimia 60 ya umeme kwa kufanywa upya mnamo 2030.
Kuchapishwa katika jarida Nishati na Mazingira Sayansi, mpango huo unadai kuwa hakuna zaidi ya asilimia 0.5 ya ardhi ya serikali yoyote kufunikwa katika paneli za jua au turbines za upepo. Bei ya mbele ya mabadiliko inaweza kuwa muhimu, lakini upepo na mwangaza wa jua ni bure. Kwa hivyo gharama ya jumla iliyoenea kwa muda itakuwa sawa na bei ya miundombinu ya mafuta, na matengenezo, na uzalishaji.
"Unapotoa hesabu ya gharama za kiafya na hali ya hewa-pamoja na kupanda kwa bei ya mafuta, upepo, maji, na jua ni nusu ya gharama ya mifumo ya kawaida," Jacobson anasema. "Kubadilika kwa kiwango hiki pia kunaweza kuunda kazi, kuleta utulivu wa mafuta, kupunguza shida za kiafya zinazohusiana na uchafuzi wa mazingira, na kuondoa uzalishaji wa umeme kutoka Merika. Kuna upande mdogo sana juu ya ubadilishaji, angalau kulingana na sayansi hii. "
Ikiwa ubadilishaji unafuatwa haswa kama mpango unavyoonyesha, kupunguzwa kwa uchafuzi wa hewa huko Amerika kunaweza kuzuia vifo vya Wamarekani wapatao 63,000 wanaokufa kutokana na sababu zinazohusiana na uchafuzi wa hewa kila mwaka. Ingeondoa pia uzalishaji wa Amerika wa gesi chafu zinazozalishwa kutoka mafuta ya kinyesi, ambayo ingegharimu ulimwengu $ trilioni 3.3 kwa mwaka ifikapo 2050.
Kubadilika kwa kiwango hiki pia kungeunda kazi, kuleta utulivu wa mafuta, kupunguza shida za kiafya zinazohusiana na uchafuzi wa mazingira, na kuondoa uzalishaji kutoka Merika, "anasema Mark Jacobson." Kuna upande mdogo sana wa ubadilishaji, angalau kwa kuzingatia sayansi hii .
Mark Delucchi, mtafiti katika Chuo Kikuu cha California, Berkeley, alishiriki kwenye utafiti.
chanzo: Chuo Kikuu cha Stanford
Vitabu kuhusiana:
