science >> Wetenschap >  >> Natuur

Water is mogelijk schaars voor nieuwe energiecentrales in Azië

Door klimaatverandering en overbelaste waterwegen kunnen ontwikkelingsgebieden van Azië in de nabije toekomst zonder water komen te zitten om energiecentrales te koelen. nieuw onderzoek wijst uit.

Uit de studie bleek dat bestaande en geplande elektriciteitscentrales die steenkool verbranden voor energie kwetsbaar kunnen zijn. Het werk is vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Energie- en milieuwetenschap .

"Een van de gevolgen van klimaatverandering is dat het weer verandert, wat leidt tot extremere gebeurtenissen - meer hevige stortbuien en meer droogtes, " zei Jeffrey Bielicki, een co-auteur van de studie en een universitair hoofddocent met een gezamenlijke aanstelling bij de afdeling Civiel, Milieu, en Geodetic Engineering en het John Glenn College of Public Affairs aan de Ohio State University.

"De energiecentrales - kolen, kerncentrales en aardgascentrales - hebben water nodig voor koeling, dus als je geen regen hebt, je hebt de stroom niet, je kunt de energiecentrale niet koelen."

Dat is al een probleem voor sommige energiecentrales in de Verenigde Staten, Bielicki zei, waar extreme weerspatronen, die steeds vaker voorkomen, vooral in de warmere maanden, hebben een verminderde watervoorziening.

Maar, deze studie suggereert, het is waarschijnlijk een nog groter probleem in de zich ontwikkelende delen van Azië – Mongolië, Zuidoost-Azië en delen van India en China, waar meer dan 400 gigawatt aan nieuwe kolengestookte elektriciteitscentrales gepland zijn voor 2030. (Ter vergelijking:de grootste kolengestookte elektriciteitscentrale in Ohio heeft de capaciteit om ongeveer 2, 600 megawatt elektriciteit; de nieuwe fabrieken die gepland zijn voor de ontwikkeling van Azië zijn het equivalent van meer dan 150 vergelijkbare faciliteiten.)

Dat toenemende stroomproductie zelf een deel van het probleem zal zijn, vonden de onderzoekers, het creëren van een grotere vraag naar water terwijl klimaatverandering het aanbod aanzienlijk beperkt.

"Capaciteitsuitbreiding en klimaatverandering samen zullen het beschikbare water voor het koelen van elektriciteitscentrales verminderen, " zei Yaoping Wang, hoofdauteur van de studie en een voormalig doctoraatsstudent aan de Ohio State. Wang, nu een onderzoeksassistent-professor aan de Universiteit van Tennessee, deed een deel van dit onderzoek tijdens een fellowship aan het International Institute for Applied Systems Analysis in Oostenrijk.

Koeling is van cruciaal belang voor het functioneren van een fabriek - zonder machines kunnen oververhit raken, het veroorzaken van een shutdown die de stroom van elektriciteit naar huizen en bedrijven zou kunnen verstoren, en het creëren van het potentieel voor extra vervuiling.

De onderzoekers analyseerden databases van bestaande en geplande kolencentrales, en combineerde die informatie met hydrologische kaarten met hoge resolutie om de mogelijke druk op de watervoorziening in de hele regio te evalueren. Vervolgens pasten ze verschillende klimaatscenario's toe:stijgingen van de mondiale temperatuur van 1,5, 2 en 3 graden Celsius (2,7-4,8 graden Fahrenheit) boven pre-industriële niveaus, verhogingen als mijlpalen in de Overeenkomst van Parijs, een internationaal akkoord uit 2016 om klimaatverandering aan te pakken.

De onderzoekers overwogen vervolgens verschillende koelsystemen en het mogelijke gebruik van CO2-afvangapparatuur na de verbranding, en het water dat nodig zou kunnen zijn om ze te laten lopen.

Uit de cijfers bleek dat er simpelweg niet genoeg water zou zijn om alle energiecentrales te koelen, maar er is ook veel lokale variabiliteit, zei Wang.

De afhaalmaaltijden voor agentschappen die planten in heel Azië plannen en toestaan, ze zei, is dat ze het beschikbare hernieuwbare water in de buurt van elke elektriciteitscentrale moeten evalueren, rekening houdend met het watergebruik door andere planten.

Bielicki zei dat dit moeilijke beslissingen kan vereisen, zoals het verminderen van het aantal geplande elektriciteitscentrales.

"Er is vaak een waargenomen spanning tussen het ontwikkelen van uw economie en het beschermen van het milieu, " zei hij. "Sommige resultaten van deze studie zeggen:'Hallo, we verwachten dat je in de problemen komt, dus je moet selectief je plannen wijzigen, maar ook uw bestaande elektriciteitscentrales uitdunnen, want als je nieuwe energiecentrales toevoegt, je creëert meer concurrentie voor het water. Uw economie heeft water nodig, maar jullie ecosystemen en mensen hebben water nodig, te.'"