science >> Wetenschap >  >> Natuur

De andere reden om af te stappen van steenkool:luchtvervuiling die jaarlijks duizenden slachtoffers maakt

Cholla-elektriciteitscentrale in de buurt van Joseph City, Arizona, gefotografeerd op 16 januari, 2010. Krediet:PDTillman/Wikipedia, CC BY

Toen president Donald Trump op 1 juni aankondigde dat hij had besloten de Verenigde Staten terug te trekken uit het klimaatakkoord van Parijs, hij beweerde dat het vasthouden aan het pact onze natie zou beletten zijn fossiele brandstofreserves verder te ontwikkelen. Critici hebben dit begrijpelijkerwijs een tegenslag genoemd voor de wereldwijde inspanningen om de vervuiling door broeikasgassen aan banden te leggen.

Maar er is nog een even belangrijk argument om over te stappen op schone brandstoffen. Jaarlijks sterven tienduizenden Amerikanen door ouderwetse luchtvervuiling, opgewekt door elektriciteitscentrales die fossiele brandstoffen verbranden. Schattingen variëren, maar tussen 7, 500 en 52, 000 mensen in de Verenigde Staten overlijden vroegtijdig door kleine deeltjes die het gevolg zijn van de uitstoot van elektriciteitscentrales. Dat is groot. Het is ongeveer vergelijkbaar met de 40, 000 mensen die stierven bij auto-ongelukken in 2016.

In een recent onderzoek met collega's van Carnegie Mellon, Ik analyseerde hoe de menselijke gezondheid en het milieu zouden worden beïnvloed als alle kolencentrales in de Verenigde Staten zouden overschakelen op aardgas – een voortzetting van een trend die al gaande is. We ontdekten dat een dergelijke verschuiving enorme positieve effecten zou hebben op de menselijke gezondheid in Amerika. We schatten dat lage aardgasprijzen en overheidsbeleid dat nutsbedrijven weghaalt van steenkool, tienduizenden levens en tienduizenden dollars per jaar bespaart.

Vervuiling door fossiele brandstoffen is dodelijk

We weten dat luchtvervuiling verband houdt met de menselijke gezondheid sinds Lester Lave en Eugene Seskin hun baanbrekende kwantitatieve werk in Science in 1970 publiceerden. Ze bestudeerden "de langetermijneffecten van opgroeien in, en wonen in, een vervuilde atmosfeer, " met behulp van de favoriete statistische techniek van economen - regressieanalyse - om te kijken naar een paar locaties waar gegevens beschikbaar waren.

Activisten bezetten op 20 april de kolencentrale van Crawford in de wijk Little Village in Chicago. 2011. De fabriek werd in 2012 gesloten; de stad wil de site ombouwen voor andere doeleinden. Krediet:Rainforest Action Network / Flickr, CC BY-NC

In Engeland ontdekten ze dat "het zuiveren van de lucht tot het niveau van reinheid dat wordt genoten door het gebied met de beste lucht [in het VK], een daling van 40 procent zou betekenen in het sterftecijfer van bronchitis onder mannen." Mannelijke en vrouwelijke resultaten waren ongeveer hetzelfde. Aangezien er in die tijd weinig vrouwen in de industrie werkten, deze bevinding gaf aan dat het effect onafhankelijk was van beroepsmatige blootstelling.

in Buffel, New York, ze ontdekten dat het reinigen van de lucht tot het niveau van het schoonste gebied het gemiddelde sterftecijfer van bronchitis met 50 procent zou verlagen. Maagkanker was veel hoger in gebieden met meer luchtvervuiling. Luchtvervuiling heeft ook invloed op het hart:ze concludeerden dat een substantiële vermindering van luchtvervuiling zou leiden tot een vermindering van 10 tot 15 procent van sterfgevallen en ziekten door hart- en vaatziekten.

Het jaar 1993 zag de publicatie van een enorme studie die meer dan 8, 000 volwassenen gedurende 15 jaar in zes Amerikaanse steden. De steden – Topeka; St. Louis; Waterstad, Massachusetts; Steubenville, Ohio; Harriman, Tennessee; en overdraagbaarheid, Wisconsin - had verschillende niveaus van luchtvervuiling.

De onderzoekers hebben de vervuiling tot in detail gemeten. Na correctie voor factoren zoals roken, ze ontdekten dat het sterftecijfer 26 procent hoger was in de meest vervuilde steden dan in de schoonste. Zij schreven, "Luchtvervuiling was positief geassocieerd met sterfte door longkanker en hart- en vaatziekten... Sterfte werd het sterkst geassocieerd met luchtvervuiling met fijne deeltjes, inclusief sulfaten." Fijnstofvervuiling is een mengsel van vaste deeltjes en vloeistofdruppels, vele malen kleiner dan een mensenhaar.

Vermindering van de uitstoot van zwaveldioxide en stikstofoxide door Amerikaanse elektriciteitscentrales, grotendeels te wijten aan wetten die technologieën voor verontreinigingsbeheersing vereisen bij kolengestookte elektriciteitscentrales, en meer recentelijk, een verschuiving van kolen- naar aardgasproductie. Krediet:USEIA

Nog steeds de lucht aan het klaren

Hebben we de vervuiling in de Verenigde Staten sindsdien niet zo grondig verminderd dat we geen probleem meer hebben? We zullen, Nee. Er zijn enkele gifstoffen, zoals alcohol, waar je lichaam op een laag niveau mee om kan gaan en waar je alleen bij hoge doses aan dood gaat. Maar de huidige luchtverontreinigingsniveaus zijn niet zo laag.

Nog een grote studie, gepubliceerd in 2013, gericht op kleine deeltjes in de lucht van 545 Amerikaanse provincies en de jaarlijkse levensverwachting voor de periode 2000-2007. Het bleek dat het opruimen van de lucht nog steeds erg nuttig is. De levensverwachting in de Verenigde Staten is de afgelopen decennia gestegen, door zaken als minder roken en algemene aandacht voor voeding en lichaamsbeweging. Maar uit dit onderzoek bleek dat 18 procent van de recente stijging van de levensverwachting in steden te wijten was aan verminderde luchtvervuiling.

Veel van deze fijnstofvervuiling is afkomstig van elektriciteitscentrales, hetzij direct, hetzij als verontreinigende stoffen zoals zwaveldioxide die zich chemisch benedenwinds van de plant ontwikkelen. Dus vroegen we in ons onderzoek:wat zou er gebeuren als de huidige lage aardgasprijzen of het beleid ter bestrijding van verontreiniging ertoe zouden leiden dat alle Amerikaanse kolencentrales zouden worden vervangen door aardgasgeneratoren?

Enigszins verrassend voor ons, een dergelijke verschuiving zou niet leiden tot grote vooruitgang op het gebied van klimaatverandering. Hoewel aardgas minder koolstofintensief is dan steenkool, wat aardgas lekt in de lucht op boorlocaties, verwerkingsinstallaties en pijpleidingen. Aardgas bestaat voornamelijk uit methaan, een broeikasgas dat veel krachtiger warmte-vasthoudende eigenschappen heeft dan koolstofdioxide. Als de huidige schattingen correct zijn dat het lekpercentage ongeveer 3 procent is, vervolgens hebben we berekend dat het overschakelen van alle kolencentrales naar aardgascentrales met een gemiddeld rendement weinig effect zou hebben op de bijdrage van de elektriciteitssector aan klimaatverandering.

2016 jaarlijkse gezondheids- en milieuschade als gevolg van emissies van criteria verontreinigende stoffen uit kolencentrales, door North American Electric Reliability Corporation opwekkingsregio's, met behulp van het APEEP-model. Het vervangen van kolencentrales door gemiddelde gascentrales vermindert de schade het sterkst in het Midwesten en Zuidoosten. Krediet:Gerad Freeman

Maar die omschakeling zou de vervuiling die ons land op dit moment schaadt aanzienlijk verminderen. Overschakelen van steenkool naar aardgas zou de uitstoot van zwaveldioxide met meer dan 90 procent en de uitstoot van stikstofoxide met meer dan 60 procent verminderen. Deze verbindingen zijn belangrijke veroorzakers van fijnstofvervuiling. Verlagingen op dit niveau zouden de totale kosten van nationale jaarlijkse schade aan de menselijke gezondheid met 20 miljard dollar verlagen tot 50 miljard dollar per jaar. We ontdekten dat het zuidoosten en de Ohio-vallei, waar de meeste kolen worden verbrand, het leeuwendeel van deze voordelen zou opvangen.

Meer steenkoolgebruik zal niet meer banen opleveren

President Trump heeft het klimaatakkoord van Parijs "zeer oneerlijk" genoemd voor de Verenigde Staten, vooral de kolenindustrie, en beloofde de banen van mijnwerkers te herstellen. Maar het terugbrengen van kolen is niet hetzelfde als het terugbrengen van banen voor mijnwerkers.

Bijna al het gebruik van steenkool in de Verenigde Staten is voor de productie van elektriciteit. De banen in de kolenmijnen nemen af, deels omdat de lage aardgasprijzen het marktaandeel van kolen hebben doen dalen van 50 procent in 2000 tot 30 procent in 2016.

De andere belangrijke factor is automatisering. Van 1978 tot de recessie van 2008 vond in de Verenigde Staten een grote kolenhausse plaats. Het aantal gedolven tonnen kolen steeg met 85 procent, maar het aantal mijnwerkers daalde met de helft. Productiviteit (ton gedolven per mijnwerker) steeg met 350 procent, deels als gevolg van een verschuiving van ondergrondse naar bovengrondse mijnen, maar grotendeels door de introductie van sterk gemechaniseerde systemen zoals langwandige mijnbouw waarvoor veel minder mijnwerkers nodig zijn. De $ 340 miljoen aan jaarlijkse federale belastingsubsidies die Amerikaanse kolenbedrijven ontvangen, zetten niet meer mijnwerkers aan het werk.

Sommige grote bedrijven begrijpen deze problemen met de menselijke gezondheid, en nemen grote risico's om technologie te pushen waarmee steenkool zonder vervuiling kan worden gebruikt. Zuidelijk bedrijf, AEP, NETpower en enkele anderen gebruiken Amerikaanse knowhow om de uitstoot van steenkool te verminderen.

Maar zonder een nationale consensus dat zowel de conventionele vervuiling als de vervuiling door broeikasgassen moet worden verminderd, hun techniek zal in de bestuurskamer mislukken. Als president Trump erin slaagt steenkool terug te brengen en tegelijkertijd de milieuregels te schrappen, alles wat hij terug zal brengen is meer vervuiling en meer vroege sterfgevallen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.