211service.com
Vi har fortsatt ingen anelse om hvordan vi skal eliminere mer enn en fjerdedel av energiutslippene
David McNew | Getty
Klimadiskusjoner dreier seg vanligvis om behovet for å erstatte fossilt brenselkraftverk med teknologier som vindturbiner og solcellepaneler.
men a nytt papir i Vitenskap gir en sterk påminnelse om at det fortsatt er store deler av det globale energisystemet hvor vi rett og slett ikke har rimelige måter å stoppe klimagassutslippene på.
Flyreiser, langdistansetransport og skipsfart, stål- og sementproduksjon og resterende deler av kraftsektoren står for 27 prosent av de globale utslippene fra energi- og industrisektoren. Og forfatterne sier at vi trenger mye mer forskning, innovasjon og strategisk koordinering for å rydde opp i disse kildene.
Hvis vi virkelig er ambisiøse om å nå klimamålene våre, må vi takle disse vanskelige sektorene nå, sier avisens hovedforfatter, Steven Davis, en jordsystemforsker ved University of California, Irvine. (De mer enn 30 fremtredende medforfatterne inkluderer Sally Benson ved Stanford, Ken Caldeira ved Carnegie Institution, Nathan Lewis fra California Institute of Technology, og Jessika Trancik og Yet-Ming Chiang ved MIT.)
Luftfart, lastebiltransport og frakt
De synkende kostnadene og den forbedrede ytelsen til litium-ion-batterier og hydrogenbrenselceller har gjort det mulig å begynne å rydde opp i store deler av transportindustrien, inkludert biler, lette lastebiler og semibiler for kortdistanser.
~6 % av globale karbonutslipp
Bidrag fra luftfart samt langdistansetransport og frakt.
Men batterier og brenselceller er fortsatt for tunge og dyre for langdistansetransport og frakt, i tillegg til de aller fleste flyreiser. For disse, konkluderer forfatterne, vil flytende drivstoff sannsynligvis forbli den foretrukne energikilden, gitt mengden energi som kan pakkes inn i en gitt vekt og volum.
Forskerne kartlegger en rekke løsninger, inkludert hydrogen- eller ammoniakkbrensel, avansert biodrivstoff, syntetisk drivstoff og solbrensel produsert ved bruk av det som er kjent som kunstige blader (se Kappløpet om å oppfinne det kunstige bladet). Men ingen av disse kan genereres i nærheten av så billig som en standard gallon bensin eller diesel.
Forskerne peker på at dette området kan kreve særlig prioritet i forsknings- og utviklingsarbeidet. Slike teknologier kan også gi en form for langsiktig energilagring for fornybare kilder som solenergi og vind, og gir også en avgjørende manglende brikke i elektrisitetssektoren.
Sement og stål
Å produsere to av verdens vanligste byggematerialer, stål og sement, genererer også betydelig karbondioksid. Karbon brukes til å redusere jernmalm i prosessen med å lage stål, mens produksjon av sement innebærer nedbryting av kalsiumkarbonat ved bruk av høy varme, som også genererer utslipp.
~9 % av globale karbonutslipp
Bidrag fra sement- og stålproduksjon.
I begge tilfeller kan denne forurensningen reduseres ved å legge til systemer som fanger opp karbon før det slippes ut fra plantene, samt ved å gå over til helt annen praksis. Å rydde opp i sement kan for eksempel kreve å bytte til nye materialer som faktisk kan fange og binde karbondioksid (se Hva skjedde med grønn betong? ).
Men her igjen er spørsmålet kostnadene. Mye av den globale produksjonen av stål og sement forekommer i fattige deler av verden, hvor det er spesielt vanskelig å argumentere for dyre oppgraderinger eller overhalinger av eldre anlegg som vanligvis kan operere i flere tiår.
Lastfølgende strøm
Fornybare energikilder som vind og sol gir en økende andel elektrisitet, men den kritiske utfordringen har vært at kraftproduksjonen stuper når solen ikke skinner og vinden ikke blåser. Å drive et pålitelig nett krever derfor å lene seg på andre kraftverk som raskt kan øke produksjonen opp og ned for å møte etterspørselen, en lastfølgende jobb som i økende grad faller til karbon-spytende naturgassanlegg.
Forfatterne konkluderer med at det å ta tak i denne utfordringen uten å legge til klimagassutslipp vil kreve bedre karbonfangstsystemer, mer fleksible kjernekraftverk, billigere former for storskala energilagring og ulike verktøy og insentiver som kan oppmuntre innbyggere og bedrifter til å skifte strømforbruket sitt til tider. av toppproduksjon.
~12 % av globale karbonutslipp
Bidrag fra u201cload-followingu201d elektrisitet
Spesielt undersøkte papiret bare de delene av energi- og industrisystemene der vi mangler rimelige verktøy for å eliminere klimagassforurensning i dag. Blant andre utfordringer må verden også finne ut måter å redusere utslippene fra landbruk og endringer i arealbruk som avskoging betydelig. Og selvfølgelig må vi begynne å skalere opp teknologiene vi har tilgjengelig for å rydde opp i elektrisitetssektoren i en mye raskere hastighet (se Med denne hastigheten vil det ta nesten 400 år å transformere energisystemet).