Watoto wanaruka kwenye trampoline huku mvuke ukiongezeka kutoka kwa kiwanda cha kuzalisha nishati ya makaa ya mawe huko Adamsville, Ala., mwaka wa 2021. Andrew Caballero-Reynolds / AFP kupitia Picha za Getty
Chembechembe za uchafuzi wa hewa kutoka kwa mitambo ya nishati ya makaa ya mawe ni hatari zaidi kwa afya ya binadamu kuliko wataalam wengi walivyotambua, na ni zaidi ya mara mbili ya uwezekano wa kuchangia vifo vya mapema kama chembe za uchafuzi wa hewa kutoka kwa vyanzo vingine, utafiti mpya unaonyesha.
Katika utafiti huo, uliochapishwa katika jarida la Sayansi, mimi na wenzangu tulipanga jinsi uzalishaji wa mitambo ya makaa ya mawe ya Marekani ulivyosafiri kwenye angahewa, kisha tukaunganisha utoaji wa kila kiwanda cha kuzalisha umeme na rekodi za vifo vya Wamarekani zaidi ya umri wa miaka 65 kwenye Medicare.
Matokeo yetu yanaonyesha kuwa uchafuzi wa hewa uliotolewa kutoka kwa mitambo ya makaa ya mawe ulihusishwa na karibu nusu milioni ya vifo vya mapema vya Wamarekani wazee kutoka 1999 hadi 2020.
Ni idadi ya kushangaza, lakini utafiti pia una habari njema: Vifo vya kila mwaka vinavyohusishwa na vinu vya makaa ya mawe vya Amerika vimepungua sana tangu katikati ya miaka ya 2000 kama kanuni za shirikisho kulazimishwa waendeshaji kusakinisha visafishaji vya uzalishaji na huduma nyingi hufunga mitambo ya makaa ya mawe kabisa.
Mwaka wa 1999, vifo 55,000 vilitokana na uchafuzi wa hewa ya makaa ya mawe nchini Marekani, kulingana na matokeo yetu. Kufikia 2020, idadi hiyo ilikuwa imeshuka hadi 1,600.
Nchini Marekani, makaa ya mawe yanahamishwa na gesi asilia na nishati mbadala kwa ajili ya kuzalisha umeme. Ulimwenguni, hata hivyo, matumizi ya makaa ya mawe ni inakadiriwa kuongezeka katika miaka ijayo. Hilo hufanya matokeo yetu kuwa ya haraka zaidi kwa watoa maamuzi duniani kote kuelewa wanapotengeneza sera za siku zijazo.
Uchafuzi wa hewa ya makaa ya mawe: Ni nini hufanya iwe mbaya sana?
Utafiti wa kihistoria katika miaka ya 1990, unaojulikana kama Utafiti wa Miji Sita ya Harvard, iliunganisha chembe ndogo ndogo zinazopeperuka hewani ziitwazo PM2.5 na kuongezeka kwa hatari ya kifo cha mapema. Tafiti zingine zimeunganisha PM2.5 na ugonjwa wa mapafu na moyo, saratani, shida ya akili na magonjwa mengine.
Kufuatia utafiti huo, Wakala wa Ulinzi wa Mazingira ilianza kudhibiti viwango vya PM2.5 mnamo 1997 na imepunguza kikomo kinachokubalika kwa muda.
PM2.5 - chembe ndogo za kutosha kuvuta pumzi ndani ya mapafu yetu - hutoka kwa vyanzo mbalimbali, ikiwa ni pamoja na mwako wa petroli katika magari na moshi kutoka kwa moto wa kuni na mitambo ya nguvu. Ni linaloundwa na wengi kemikali tofauti.
Makaa ya mawe pia ni mchanganyiko wa kemikali nyingi - kaboni, hidrojeni, sulfuri, hata metali. Wakati makaa ya mawe yanachomwa, kemikali hizi zote hutolewa kwenye angahewa kama gesi au chembe. Mara baada ya hapo, husafirishwa na upepo na kuingiliana na kemikali nyingine tayari katika anga.
Kama matokeo, mtu yeyote anayepunguza upepo wa mmea wa makaa ya mawe anaweza kuwa anapumua mchanganyiko wa kemikali, kila moja ikiwa na athari zake kwa afya ya binadamu.
Kufuatilia makaa ya mawe PM2.5
Ili kuelewa hatari za utoaji wa makaa ya mawe kwa afya ya binadamu, tulifuatilia jinsi utoaji wa dioksidi sulfuri kutoka kwa kila mitambo mikubwa zaidi ya 480 ya makaa ya mawe ya Marekani inayofanya kazi wakati wowote tangu 1999 ulisafiri na upepo na kugeuka kuwa chembe ndogo ndogo - makaa ya mawe PM2.5. Tulitumia dioksidi ya salfa kwa sababu ya athari zake za kiafya zinazojulikana na kupungua kwa kiasi kikubwa kwa utoaji wa hewa chafu katika kipindi cha utafiti.
Kisha tukatumia kielelezo cha takwimu kuunganisha kufichua kwa makaa ya mawe PM2.5 kwa rekodi za Medicare za karibu watu milioni 70 kutoka 1999 hadi 2020. Muundo huu ulituruhusu kuhesabu idadi ya vifo vinavyohusishwa na makaa ya mawe PM2.5.
Katika muundo wetu wa takwimu, tulidhibiti vyanzo vingine vya uchafuzi wa mazingira na tukazingatia vipengele vingine vingi vya hatari vinavyojulikana, kama vile hali ya uvutaji sigara, hali ya hewa ya ndani na kiwango cha mapato. Tulijaribu mbinu nyingi za takwimu ambazo zote zilitoa matokeo thabiti. Tulilinganisha matokeo ya muundo wetu wa takwimu na matokeo ya awali kupima athari za kiafya za PM2.5 kutoka vyanzo vingine na kugundua kuwa PM2.5 kutoka kwa makaa ya mawe ina madhara mara mbili ya PM2.5 kutoka vyanzo vingine vyote.
Idadi ya vifo vinavyohusiana na mitambo ya nguvu ya mtu binafsi ilitegemea mambo mengi - ni kiasi gani mtambo hutoa, kwa njia gani upepo unavuma na watu wangapi wanapumua katika uchafuzi huo. Kwa bahati mbaya, huduma za Marekani zilipata mimea yao mingi kwenye maeneo makubwa ya wakazi kwenye Pwani ya Mashariki. Tovuti hii ilikuza athari za mimea hii.
Katika chombo cha maingiliano mkondoni, watumiaji wanaweza kutafuta makadirio yetu ya vifo vya kila mwaka vinavyohusishwa na kila mtambo wa kuzalisha umeme wa Marekani na pia kuona jinsi nambari hizo zimepungua kwa muda katika viwanda vingi vya makaa ya mawe vya Marekani.
Hadithi ya mafanikio ya Marekani na mustakabali wa kimataifa wa makaa ya mawe
Wahandisi wamekuwa kubuni scrubbers ufanisi na vifaa vingine vya kudhibiti uchafuzi wa mazingira ambavyo vinaweza kupunguza uchafuzi kutoka kwa mitambo ya nishati ya makaa ya mawe kwa miaka kadhaa. Na EPA ina sheria mahsusi ili kuhimiza huduma zilizotumia makaa ya mawe kuzifunga, na vifaa vingi ambavyo havikuweka visafishaji vimezimwa.
Matokeo yamekuwa makubwa: uzalishaji wa dioksidi sulfuri ilipungua karibu 90% katika vituo vilivyoripoti kusakinisha visafishaji. Nchini kote, utoaji wa gesi ya salfa dioksidi ulipungua kwa 95% tangu 1999. Kulingana na hesabu yetu, vifo vinavyotokana na kila kituo kilichoweka kisafisha au kuzima vilipungua kwa kiasi kikubwa.
Kadiri maendeleo ya mbinu za kugawanya gesi yalivyopunguza gharama ya gesi asilia, na kanuni zilifanya kuendesha mitambo ya makaa ya mawe kuwa ghali zaidi, huduma zilianza kuchukua nafasi ya makaa ya mawe na gesi asilia mimea na nishati mbadala. Kuhama kwa gesi asilia - mafuta ya kisukuku inayowaka zaidi kuliko makaa ya mawe lakini bado ni gesi chafu kuchangia mabadiliko ya hali ya hewa - ilisababisha kupunguzwa zaidi kwa uchafuzi wa hewa.
Leo, makaa ya mawe huchangia karibu 27% ya umeme nchini Marekani, chini kutoka 56% mnamo 1999.
Ulimwenguni kote, hata hivyo, mtazamo wa makaa ya mawe ni mchanganyiko. Wakati Marekani na mataifa mengine yanaelekea katika siku zijazo zenye makaa ya mawe ambayo ni kidogo sana, Shirika la Nishati la Kimataifa inatarajia matumizi ya makaa ya mawe duniani kuongezeka kupitia angalau 2025.
Utafiti wetu na mengine kama hayo yanaonyesha wazi kwamba kuongezeka kwa matumizi ya makaa ya mawe kutadhuru afya ya binadamu na hali ya hewa. Kutumia kikamilifu vidhibiti vya utoaji wa hewa chafu na mwelekeo kuelekea vitu vinavyoweza kurejeshwa ni njia za uhakika za kupunguza athari hasi za makaa ya mawe.
Lucas Henneman, Profesa Msaidizi wa Uhandisi, Chuo Kikuu cha George Mason
Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.
Vitabu kuhusu Mazingira kutoka kwenye orodha ya Wauzaji Bora wa Amazon
"Silent Spring"
na Rachel Carson
Kitabu hiki cha kitamaduni ni alama ya kihistoria katika historia ya utunzaji wa mazingira, kikivutia umakini wa athari mbaya za viuatilifu na athari zake kwa ulimwengu wa asili. Kazi ya Carson ilisaidia kuhamasisha harakati za kisasa za mazingira na inabaki kuwa muhimu leo, tunapoendelea kukabiliana na changamoto za afya ya mazingira.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
"Dunia Isiyokaliwa: Maisha Baada ya Joto"
na David Wallace-Wells
Katika kitabu hiki, David Wallace-Wells anatoa onyo kali kuhusu athari mbaya za mabadiliko ya hali ya hewa na hitaji la dharura la kushughulikia mzozo huu wa kimataifa. Kitabu hiki kinatumia utafiti wa kisayansi na mifano ya ulimwengu halisi ili kutoa mtazamo wa kustaajabisha kuhusu siku zijazo tunazokabili iwapo tutashindwa kuchukua hatua.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
"Maisha Yaliyofichwa ya Miti: Wanachohisi, Jinsi Wanavyowasiliana? Uvumbuzi kutoka kwa Ulimwengu wa Siri"
na Peter Wohleben
Katika kitabu hiki, Peter Wohlleben anachunguza ulimwengu unaovutia wa miti na jukumu lake katika mfumo ikolojia. Kitabu hiki kinatokana na utafiti wa kisayansi na uzoefu wa Wohlleben mwenyewe kama mtaalamu wa misitu ili kutoa maarifa kuhusu njia changamano ambazo miti huingiliana na ulimwengu wa asili.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
"Nyumba Yetu Imewaka Moto: Mandhari ya Familia na Sayari Katika Mgogoro"
na Greta Thunberg, Svante Thunberg, na Malena Ernman
Katika kitabu hiki, mwanaharakati wa hali ya hewa Greta Thunberg na familia yake wanatoa akaunti ya kibinafsi ya safari yao ili kuongeza ufahamu juu ya hitaji la dharura la kushughulikia mabadiliko ya hali ya hewa. Kitabu hiki kinatoa maelezo yenye nguvu na ya kusisimua ya changamoto tunazokabiliana nazo na hitaji la kuchukua hatua.
Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza
"Kutoweka kwa Sita: Historia Isiyo ya Kiasili"
na Elizabeth Kolbert
Katika kitabu hiki, Elizabeth Kolbert anachunguza kutoweka kwa wingi kwa viumbe vinavyoendelea kunakosababishwa na shughuli za binadamu, akitumia utafiti wa kisayansi na mifano ya ulimwengu halisi ili kutoa mtazamo wa kustaajabisha wa athari za shughuli za binadamu kwenye ulimwengu asilia. Kitabu hiki kinatoa wito wa kuchukua hatua ili kulinda utofauti wa maisha Duniani.
