Wanneer de zomertemperaturen stijgen en mensen zich tot hun airconditioners wenden om koel te blijven, iets anders neemt ook toe:luchtvervuiling.

Een nieuwe studie gepubliceerd op woensdag (3 mei, 2017) in het tijdschrift Milieuwetenschap en -technologie toont aan dat de elektriciteitsproductie in verband met airconditioning de uitstoot van zwaveldioxide veroorzaakt, stikstofoxiden en kooldioxide met honderden tot duizenden tonnen toenemen, of 3 tot 4 procent per graad Celsius (of 1,8 graden Fahrenheit).

"De warmste dagen van de zomer vallen meestal samen met de dagen met de hoogste luchtvervuiling, " zegt hoofdauteur David Abel, een afgestudeerde student aan het Nelson Institute for Environmental Studies aan de University of Wisconsin-Madison. "We hebben de relatie tussen de dagelijkse temperatuur en de uitstoot van stikstofoxiden in elektriciteitscentrales gekwantificeerd, zwaveldioxide en kooldioxide per staat op een uitgebreide manier die nog niet eerder is gedaan."

Een verhoogde uitstoot van deze gassen kan niet alleen het milieu aantasten, maar ook de gezondheid van mensen. Zwaveldioxide en stikstofoxiden - die beide in de VS zijn gereguleerd - kunnen ademhalingsproblemen veroorzaken, vooral bij kinderen, mensen met astma en ouderen. Koolstofdioxide is een primair broeikasgas dat het doelwit is van regelgeving voor elektriciteitscentrales.

"We laten zien dat een grotere vraag naar elektriciteit een sleutelrol kan spelen bij hoge ozonniveaus, fijnstof en andere verontreinigende stoffen, dus inspanningen om de piekvraag te verminderen, kunnen gunstig zijn voor de volksgezondheid, ' legt Abel uit.

Wetenschappers weten al lang dat luchtvervuiling het hoogst is op warme dagen, maar weinig studies hebben gekeken naar de specifieke effecten van elektriciteitsemissies op de warmste dagen en wat ze bijdragen aan luchtvervuiling. De staatsspecifieke bevindingen van het rapport bieden waardevolle gegevens voor beleidsmakers en andere lokale belanghebbenden, die kunnen zien hoe emissies in hun regio reageren op temperatuur.

"Het meeste onderzoek naar klimaat en luchtvervuiling heeft zich gericht op andere emissiebronnen, chemische reacties in de lucht, en hoe weerpatronen vervuiling kunnen vasthouden, " zegt Tracey Holloway, die de studie leidde. Holloway is een professor in milieustudies aan het Nelson Institute en in het UW-Madison Department of Atmospheric and Oceanic Sciences. Ze zegt dat de studie de discussie een stap verder brengt:"We hebben aangetoond dat warme zomerdagen ook een hogere uitstoot van energiecentrales hebben."

Het onderzoeksteam omvatte wetenschappers van Seventhwave, een in Madison gevestigde non-profit, en Paul Meijer, een ingenieur bij Blumont/International Relief and Development die bij het Wisconsin Energy Institute in UW-Madison werkte toen hij het werk voltooide. Met behulp van gegevens verzameld tussen 2003 en 2014, het team kraakte de cijfers over elektriciteitsemissies in 26 staten in het oosten van de VS, samen met Texel.

Ze toonden aan dat elektriciteitscentrales gemiddeld 3,35 procent meer zwaveldioxide vrijgaven per graad Celsius temperatuurstijging, en dat stikstofoxiden en kooldioxide stegen met 3,60 procent en 3,32 procent, respectievelijk. Hoewel de totale emissies in de onderzoeksperiode daalden, voornamelijk als gevolg van een toenemend gebruik van emissiebeheersingsapparatuur en een afname van het kolengebruik, vertoonde de analyse een grote regionale variabiliteit.

De onderzoekers waren verrast toen ze ontdekten dat staten met een lagere totale uitstoot in het noordoosten de hoogste temperatuurgevoeligheid vertonen. Dit, ze zeggen, benadrukt het belang van piekproductie van elektriciteit op warme dagen en de rol van oudere of minder gereguleerde faciliteiten die alleen mogen worden ingeschakeld als mensen hun airconditioners laten ontploffen. Dit zijn vaak de dagen waarop de bestrijding van verontreiniging het belangrijkst is om de volksgezondheid te beschermen. Abel zegt dat een groot deel van de Amerikaanse bevolking regelmatig te maken heeft met luchtvervuiling.

De onderzoekers zijn van plan door te gaan met het bestuderen van de effecten en interacties van emissiestijgingen op warme zomerdagen met andere processen die de ozonconcentraties beïnvloeden, deeltjes, en andere vormen van luchtvervuiling.

"Onze volgende stap is om de impact van elektriciteitsemissies te vergelijken met andere factoren die de vorming van vervuiling beïnvloeden - met name chemie, natuurlijke emissies, en windpatronen, " merkt Holloway op. "We willen graag kunnen zeggen hoe deze processen op elkaar inwerken. Bijvoorbeeld, ten opzichte van andere factoren die de vorming van vervuiling beheersen, hoe belangrijk is de respons van emissies van elektriciteitscentrales?"