science >> Wetenschap >  >> Natuur

Zes oplossingen voor klimaatverandering waar we het allemaal over eens zijn

Krediet:mrwynd

In de VS, weinig problemen lijken zo verdeeldheid te zaaien als klimaatverandering. Hoewel de wetenschap ondubbelzinnig is, politieke polarisatie heeft de klimaatverandering gegijzeld. Gelukkig, er zijn oplossingen waar mensen aan beide kanten van de klimaatkloof het over eens kunnen zijn. We hebben gedeelde waarden om op voort te bouwen:alle Amerikanen willen zich veilig voelen in hun huizen en gemeenschappen; republikeinen, Zowel democraten als onafhankelijken waarderen schone lucht en water; mensen van elke politieke overtuiging geven om het milieu en steunen energiezekerheid; en iedereen die om dit land geeft, weet dat economische groei en nationale veiligheid essentieel zijn. Hier zijn zes oplossingen die deze doelen kunnen helpen bereiken.

1. Groene infrastructuur

Als de regen op de straten valt, parkeerplaatsen, of andere ondoordringbare oppervlakken, het kan niet worden geabsorbeerd. in Houston, bijvoorbeeld, snelle ontwikkeling heeft geleid tot grote uitgestrekte ondoordringbare oppervlakken en de vernietiging van wetlands. Deze verergerden de overstromingen toen orkaan Harvey recordhoeveelheden regen over Texas stortte. tientallen miljarden dollars aan schade veroorzaakt. Volgens de belangenorganisatie Environment Texas, zware regenval in Houston is sinds 1950 met 167 procent toegenomen, maar er zijn eenvoudige en kosteneffectieve manieren om veel van dat water op te nemen voordat het schade kan aanrichten. Dat heet groene infrastructuur.

Groene infrastructuur maakt gebruik van planten, bomen en bodems op groene daken, in loopgraven, en op groene straten, om overtollig regenwater in stedelijke gebieden te beheren.

"Het is een gemakkelijk oplosbaar probleem door meer te planten, die vervolgens de klimaatverandering helpt, " zei Steve Cohen, uitvoerend directeur van het Earth Institute van Columbia University.

Als regenwater over parkeerplaatsen en trottoirs stroomt, het pikt zware metalen op, bacteriën, en andere verontreinigende stoffen. Het vervoert die verontreinigende stoffen terwijl het in riolen en leidingen wordt afgevoerd, en vervuilt uiteindelijk de waterlichamen die het binnenkomt. Als de afvoer stikstof en fosfor uit kunstmest bevat, het kan eutrofiëring veroorzaken, een vorm van watervervuiling waarbij algen bloeien en vervolgens afsterven, zuurstof verbruiken en een "dode zone" creëren waar niets kan leven. De EPA schat dat eutrofiëring de VS elk jaar meer dan $ 2,2 miljard kost aan verminderde eigendomswaarden en verloren recreatieve mogelijkheden.

In stedelijke gebieden, groene infrastructuur creëert doorlatende vlakken waar water kan worden geabsorbeerd in plaats van de riolen te laten overstromen. De vegetatie filtert vervuilende stoffen, helpt straten koeler te houden, reinigt de lucht, herstelt de biodiversiteit, sekwestreert broeikasgassen en verhoogt de waarde van onroerend goed, Gezondheid, en welzijn. Groene daken kunnen zowel de vraag naar energie als de kosten voor koeling en verwarming verminderen.

Herstelde en creëerde ecosystemen zoals stromen, rivieren, en wetlands worden ook als groene infrastructuur beschouwd. Hoewel ze dezelfde functies vervullen als stedelijke groene infrastructuur, ze helpen ook overstromingen te voorkomen en aquifers aan te vullen.

Groene infrastructuur kan een kosteneffectieve manier zijn om schoon water te beschermen. Als voorbeeld, het Portland Water District in Maine hoeft zijn drinkwater niet te filteren omdat het voldoet aan de strenge kwaliteitsnormen onder de Safe Drinking Water Act. Het water komt uit het Sebago-meer, die wordt gevoed en gezuiverd door bebost land. Door de toegenomen ontwikkeling echter, de gemeenschap was bezorgd dat het misschien zou moeten beginnen met het filteren van het water. Bij het vergelijken van kosten, het district ontdekte dat hoewel een filtratiesysteem tussen $ 100 en $ 150 miljoen zou kosten, een 20-jarige investering in groene infrastructuur zou in die tijd tussen $ 12 en $ 111 miljoen kunnen besparen. In 2013, het Portland Water District koos voor de natuurlijke infrastructuurroute. Naast het zorgen voor schoon drinkwater, de gemeenschap profiteerde ook van een verbeterde habitat voor zalm en koolstofvastlegging.

Groene infrastructuur aan het werk. Krediet:Columbia University

2. Modernisering van het net

Het elektriciteitsnet van het land omvat meer dan 9 200 elektriciteitsproductie-eenheden en meer dan 600, 000 mijl aan transmissielijnen. De meeste transmissielijnen, die werden gebouwd in de jaren 1950 en 1960 en naar verwachting 50 jaar meegaan, zijn aan het verouderen. De American Society of Civil Engineers heeft de energie-infrastructuur van de V.S. een ellendig D+ cijfer gegeven.

Het net moet gemoderniseerd worden zodat het slimmer kan, efficiënter, en beter bestand tegen extreem weer; het moet in staat zijn om hernieuwbare energiebronnen beter te integreren en veiliger te maken.

Een gemoderniseerd net zou ervoor kunnen zorgen dat belangrijke schakelingen gebruik maken van waterdichte of weerbestendige technologie. Het kan microgrids bevatten, kleinere onafhankelijke systemen die kunnen werken, zelfs als het grotere systeem faalt. Door het netwerk te moderniseren, zou het ook beter gedistribueerde energie kunnen integreren, waar stroom wordt opgewekt door zonnepanelen op huizen of gebouwen of windturbines in plaats van door centrale nutsbedrijven; en een gemoderniseerd net zou technologie voor energieopslag inzetten om de intermitterende aard van wind- en zonne-energie te compenseren.

In 2014, een studie van de Federal Energy Regulatory Commission onthulde dat het uitschakelen van slechts negen belangrijke onderstations een stroomstoring van kust tot kust zou kunnen veroorzaken. Een gemoderniseerd netwerk zou ook een betere bescherming bieden tegen cyberaanvallen. Het zou slimme tweerichtingscommunicatie hebben waardoor operators het systeem efficiënter kunnen laten werken, wat lagere kosten voor nutsbedrijven en voor klanten zou betekenen; het zou het systeem in staat stellen storingen sneller te identificeren en de service te herstellen.

"Het moderniseren van het netwerk is uiterst belangrijk voor de groei van hernieuwbare energiebronnen vanwege de geografische ligging van de hernieuwbare energiebronnen, " zei Michael Gerard, directeur van het Sabin Center for Climate Change Law aan de Columbia Law School. "Een smart grid kan ook een grote bijdrage leveren aan het aanpakken van het intermitterende probleem van wind en zon, wat de algehele betrouwbaarheid van ons elektrische systeem zal verbeteren. Het is vooral belangrijk omdat voor decarbonisatie ook moet worden overgestapt op elektrische voertuigen, en elektrificatie van dergelijke directe toepassingen van fossiele brandstoffen, zoals ruimteverwarming en -koeling en waterverwarming. Dit alles zou de vraag naar elektriciteit kunnen verdubbelen, waardoor een grote toename van de transmissiecapaciteit noodzakelijk is."

3. Hernieuwbare energie

Houston is het belangrijkste energieknooppunt van het land met bijna vijf, 000 energiegerelateerde bedrijven geconcentreerd in het gebied. Volgens de New York Times, bijna elke olie- en gasraffinaderij in Texas en Louisiana werd op zijn minst gedeeltelijk stilgelegd vanwege de orkaan Harvey. Dit heeft invloed op de gasprijzen in de VS en op de wereldwijde energiemarkten. Op korte termijn, beschadigde gas- en olieraffinaderijen brengen giftige verontreinigende stoffen in het milieu, maar de langetermijneffecten van de schade die ze hebben opgelopen, valt nog te bezien.

Hernieuwbare bronnen zoals wind en zon worden beschouwd als gedecentraliseerde of gedistribueerde systemen omdat ze bestaan ​​uit individuele windturbines of zonnepanelen. Als zodanig, ze zijn veerkrachtiger en minder kwetsbaar voor grootschalige verstoringen dan gecentraliseerde nutsbedrijven. Ze zorgen voor een gratis en onuitputtelijke energievoorziening die geen uitstoot van de opwarming van de aarde of andere vervuilende stoffen veroorzaakt. Omdat ze schoon zijn, ze beschermen onze lucht en water en beschermen het milieu.

En aangezien hernieuwbare energie in overvloed aanwezig is, het bevrijdt de VS van de afhankelijkheid van wereldwijde vraag en aanbod voor onze olieprijzen. Het biedt echte energieonafhankelijkheid voor de VS, dus "het verbeteren van onze geopolitieke veiligheid, " volgens een recent artikel van het Center for Naval Analysis Military Advisory Board.

Het verouderingsnet in Texas. Krediet:Columbia University

"Hernieuwbare energie heeft de toekomst vanwege enkele zeer eenvoudige feiten, " zei Cohen. "De bron van hernieuwbare energie, of het nu zonne-energie is, wind of geothermie, is gratis, dus de technologie zal in de loop van de tijd goedkoper worden - het is goedkoper geworden en zal alleen maar goedkoper worden. Fossiele brandstoffen worden steeds moeilijker te winnen. Je schaadt het milieu als je ze onttrekt, je moet ze verzenden van waar je ze krijgt naar waar je ze gebruikt, en als je ze verbrandt, je creëert klimaatverandering. Het is echt niet de manier waarop je dingen wilt doen."

Over de afgelopen tien jaar, de VS hebben acht keer zoveel elektriciteit opgewekt uit wind en zon als in 2007. Tussen 2008 en 2015 zonne-energieprijzen daalden met 64 procent; prijzen voor zonne-energie op daken daalden met 54 procent, en de wind is met 41 procent gedaald. Een rapport van het Environment New York Research and Policy Center voorspelt dat zonne-energie in 2025 goedkoper zal zijn dan steenkool.

Dat is niet het enige economische voordeel. In 2014, zonne-energie zorgde voor 50 procent meer banen dan de aanleg van olie- en gaspijpleidingen en de winning van aardolie en aardgas samen; en vanaf 2015 zonne-energie had meer mensen in dienst dan kolenwinning. De banengroei op zonne-energie is de afgelopen zes jaar met 123 procent gestegen en gaat snel door. in 2016, 2,5 miljoen Amerikanen werkten in "clean tech, " inclusief hernieuwbare energie en energie-efficiëntietechnologie.

4. Koolstofprijzen

In de VS en in een groot deel van de rest van de wereld, fossiele brandstoffen worden zwaar gesubsidieerd omdat de werkelijke kosten van de effecten die voortvloeien uit de kooldioxide-emissies die ze genereren – extreme hitte, droogte, overstromingen, en gezondheidseffecten – worden betaald door de belastingbetalers, niet door de industrieën die de uitstoot produceren. Het Internationaal Monetair Fonds schatte dat wereldwijd, fossiele brandstoffen ontvangen $ 5,3 biljoen aan subsidies vanwege kosten die regeringen (en uiteindelijk belastingbetalers) uiteindelijk betalen voor de gevolgen van luchtvervuiling, overstromingen, droogte, en stormen verergerd door klimaatverandering. De meeste economen en beleidsexperts zijn het erover eens dat de meest effectieve en goedkoopste manier om de uitstoot van kooldioxide die de planeet opwarmt, te beteugelen, is om "een prijs op koolstof te zetten".

De klimaatleiderschapsraad, opgericht door Republikeinse politici, bedrijfsleiders en economen, auteur van The Conservative Case for Carbon Dividends, een voorstel voor een inkomstenneutrale belasting op koolstof. Grote internationale bedrijven, inclusief General Motors, ExxonMobil, BP, Johnson &Johnson steunen het idee.

Op grond van dit voorstel bedrijven zouden een belasting betalen van $ 40 per ton koolstof (wat resulteert in een stijging van ongeveer 36 cent per gallon gas), terwijl de koers in de loop van de tijd stijgt. De belasting zou worden geïnd overal waar fossiele brandstoffen de economie binnenkomen, bijvoorbeeld in een mijn of haven, en worden geheven op invoer uit landen die geen koolstofprijzen hanteren. Een dergelijke belasting zou mogelijk $ 200 tot $ 300 miljard per jaar kunnen opleveren - geld dat zou worden gebruikt om maandelijkse dividenden te verstrekken aan Amerikaanse families, met ongeveer $ 2000 die naar een gemiddeld gezin van vier gaat (deze dividenden zouden in de loop van de tijd ook groeien). Volgens het ministerie van Financiën, de onderste 70 procent van de Amerikanen zou meer aan dividenden ontvangen dan aan hogere energiekosten. Het plan zou ook resulteren in een kleinere overheid, omdat de belasting de noodzaak van veel van de voorschriften van het Environmental Protection Agency voor koolstofemissies zou kunnen wegnemen.

"Als je een belasting hebt die hoog genoeg is en die op de juiste manier wordt opgelegd en vrij van mazen in de wet, het kan dezelfde emissiereducties bereiken als bepaalde soorten regelgeving, "zei Gerrard. "Een prijs op koolstof maximaliseert innovatie en heeft de neiging om de goedkoopste methode te vinden om het doel te bereiken. Het sijpelt ook door de economie en stuurt prijssignalen naar veel sectoren, dus het kan uiteindelijk een bredere en meer gunstige impact [op de samenleving] hebben."

Met andere woorden, een duidelijk en consistent beleid zou de particuliere sector stimuleren, bedrijven en de financiële gemeenschap aanmoedigen om in schone energie te investeren. Hun investeringen zouden leiden tot economische groei en banengroei, aangezien schone energie een van de snelst groeiende sectoren van onze economie is.

Het Amerikaanse leger, omdat het bezorgd is over de gevolgen van zeespiegelstijging en stormvloeden voor zijn operaties en voor de nationale veiligheid, zou wel eens de voorkeur kunnen geven aan een koolstofbelasting. in 2016, een tweeledige groep van nationale veiligheids- en militaire leiders heeft een Climate Security Consensus Project Statement uitgegeven waarin staat dat de VS "een robuuste agenda nodig heeft om zowel risico's van klimaatverandering te voorkomen als voor te bereiden, en vermijd mogelijk onhandelbare klimaatgestuurde scenario's. Als u dit niet doet, worden de risico's voor bestaande en toekomstige Amerikaanse nationale veiligheidsdoelstellingen vergroot en vergroot."

Zonnepaneel bij De Anza College in San Francisco. Krediet:Darin Dingler

5. Afvang en opslag van koolstof

De term "schone steenkool" verwijst in het algemeen naar het opvangen en opslaan van koolstof. Het gaat om het afvangen van kooldioxide uit kolengestookte elektriciteitscentrales, verwerken en vervoeren, en het op te slaan waar het theoretisch niet zal lekken, meestal ondergronds.

Koolstof kan worden opgevangen uit elektriciteitscentrales met fossiele brandstoffen voordat de fossiele brandstof wordt verbrand door middel van een vergassingsproces; naverbranding, de CO2 wordt van het rookgas gescheiden met een filter gemaakt van een oplosmiddel dat CO2 opneemt. Nadat de CO2 is afgevangen, het wordt gecomprimeerd en via leidingen naar een opslagplaats getransporteerd. Momenteel, het zijn vooral olie- en gasbedrijven die ondergrondse opslag uitoefenen, of geologische opslag. In een proces dat bekend staat als verbeterde oliewinning, CO2 wordt geïnjecteerd in uitgeputte olie- of gasreserves om de resterende olie naar de boorlocatie te drijven of de stroom ervan te verbeteren. In de VS, alleen de Petra Nova-fabriek in Texas, die in januari van start ging, vangt CO2 op bij de verbranding van kolen en gebruikt het voor een betere oliewinning.

De meeste commerciële inspanningen voor het afvangen en vastleggen van koolstof worden geplaagd door jaren vertraging en miljarden kostenoverschrijdingen; bovendien elimineert de technologie niet alle kolenemissies. Dit is de reden waarom het Amerikaanse ministerie van Energie heeft geprobeerd efficiëntere en kosteneffectievere technologie te ontwikkelen, vermelden, "De succesvolle ontwikkeling van geavanceerde CO2-afvangtechnologieën is van cruciaal belang voor het behoud van de kosteneffectiviteit van op fossiele brandstoffen gebaseerde energieopwekking."

"Als koolstofafvang en -vastlegging effectief en betaalbaar waren, " zei Gerard, "er zou veel voor te zeggen zijn."

Een tweeledige groep in het Congres dringt aan op een uitgebreid en verbeterd belastingkrediet om de ontwikkeling en het gebruik van koolstofafvang en -vastlegging aan te moedigen.

6. Energie-efficiëntie

Energie-efficiëntie is de gemakkelijkste en meest kosteneffectieve manier om het energieverbruik te verminderen en mensen geld te besparen.

"Het is niet-vervuilend, "zei Gerrard. "Veel ervan zorgt voor veel banen. Het is betrouwbaar, het is niet intermitterend, het loopt niet uit, het heeft geen controverses over de locatie, en er is veel onbenut potentieel."

Gebouwen zijn verantwoordelijk voor 32 procent van het energieverbruik wereldwijd, en bijna 80 procent van die energie wordt verspild door lampen en elektronica die aan blijven of door slechte isolatie. Het achteraf aanpassen van gebouwen om beter energie te besparen en de verlichting efficiënter te maken, is vaak binnen vijf tot zeven jaar terugverdiend, gemiddeld. Bovendien, energiezuinige gebouwen trekken investeerders aan en worden hoger gewaardeerd dan andere gebouwen omdat ze minder kosten om te exploiteren; ze hebben ook een hogere bezettingsgraad omdat huurders gebouwen willen met lagere nutstarieven.

Dankzij energie-efficiëntie kunnen nutsbedrijven geld besparen door niet meer energiecentrales te hoeven bouwen, stroomkabels, en onderstations om energie te produceren, en dit verlaagt uiteindelijk ook de elektriciteitstarieven voor consumenten.

Energy Star is een goed voorbeeld van de effectiviteit van energie-efficiëntie. Het 25 jaar oude vrijwillige programma certificeert producten, gebouwen, en woningen die minder energie verbruiken en minder broeikasgassen uitstoten. Het heeft bedrijven en gezinnen ongeveer $ 430 miljard aan energiekosten bespaard, terwijl het slechts ongeveer $ 50 miljoen per jaar kost, en in dienst van 290, 000 werknemers die Energy Star-producten en -materialen produceren in de VS De energie-efficiëntiesector als geheel biedt werk aan ongeveer 2,2 miljoen mensen.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.