science >> Wetenschap >  >> Natuur

Terugdraaien van energieregulering bedreigt vooruitgang tegen schadelijke ozon

De kolencentrale van Dave Johnson in het centrum van Wyoming. Krediet:Wikimedia Commons CC 2.0 Generieke Goebel

Verontreinigende stoffen uit kolencentrales helpen bij het maken van ozon op leefniveau, en een opwarmende wereld verergert dat. Recente terugdraaiingen van de Amerikaanse energieregelgeving kunnen de klimaatverandering versnellen, laat vervuilende stoffen komen, en zo de strijd tegen schadelijke ozon vertragen, Dat blijkt uit een nieuwe studie die vrijdag wordt gepubliceerd.

Momenteel, 30 procent van de Amerikaanse bevolking leeft met ozonniveaus die de gezondheidsnormen van de overheid overschrijden. Hoewel milieuregelgeving uit het verleden enorm heeft geholpen om de lucht te zuiveren en de VS op een positief traject heeft gezet om verontreinigende stoffen te verminderen - inclusief ozon - zou het terugdraaien van het beleid de voortgang kunnen vertragen en vervolgens omkeren, aldus onderzoekers van het Georgia Institute of Technology.

Voortdurende vooruitgang tegen ozon zou zijn vruchten afwerpen in een betere gezondheid en financiën:hoe meer ozon in de lucht, hoe meer gevallen van aandoeningen van de luchtwegen en hoe hoger de kosten om de doelstellingen voor het ozonniveau te halen.

"Extra ozon is technologisch moeilijk te beheersen. De kosten zouden erg hoog zijn - tientallen miljarden dollars, " zei Ted Russel, een hoofdonderzoeker van het onderzoek. "Ondertussen, meer mensen zouden sterven dan anders het geval zou zijn geweest."

De onderzoekers publiceren hun resultaten in één aarde , een Cell Press-journaal op vrijdag, 25 oktober 2019.

De studie richt zich op ozon op leefniveau die mensen inademen ten koste van hun gezondheid, die niet moet worden verward met de stratosferische ozon die ons beschermt tegen de schadelijke straling van de zon.

Vaarwel milieubeleid

In de afgelopen drie jaar, verschillende energiebeleidsmaatregelen zijn versoepeld, wat de komende jaren zou moeten leiden tot verhoogde CO2-emissies en aanhoudende emissies van ozonprecursoren, aldus de auteurs van de studie.

"Incentives worden afgeschaft, zoals productie- en investeringsbelastingkredieten, die zeer invloedrijk zijn geweest in zon en wind, " zei Marilyn Brown, een Regents-professor aan de Georgia Tech's School of Public Policy en een hoofdonderzoeker van het onderzoek. "De Investeringskorting geeft een belastingvermindering van 30 procent voor investeringen in zonne- of windparken of de aankoop van zonnepanelen op daken door huiseigenaren. De Productiebelastingkorting voor nutsbedrijven vermindert de belastingverplichtingen met 23 cent voor elke kilowattuur elektriciteit opgewekt door zonne-energie , wind of andere hernieuwbare energiebronnen."

Maar één beleidsmaatregel in het bijzonder houdt in dat er meer ingrediënten in de ozonproducerende ketel blijven:rechtbanken die voorkomen dat het Clean Power Plan (CPP) van kracht wordt en de vervanging ervan door het Affordable Clean Energy (ACE) -plan van de Trump-regering.

ACE, die ook niet is uitgevoerd, zou het gemakkelijker maken om fossiele brandstoffen te blijven verbranden, vooral kolen, volgens Bruin, die lid was van het Intergouvernementeel Panel inzake klimaatverandering, die in 2007 een Nobelprijs voor de Vrede ontving. CPP zou die generatoren hebben uitgefaseerd, het verminderen van stikstofoxidegassen, of NOX, belangrijkste reactanten bij de productie van ozon.

Van NOX naar schadelijk

"Het belangrijkste doelwit van de CPP was CO2, maar het had neveneffecten op de vermindering van NOX omdat het het gebruik van steenkool verschoof naar zowel aardgas als hernieuwbare bronnen, " zei Huizhong Shen, een postdoctoraal onderzoeker in de groep van Russell en een van de eerste auteurs van de studie.

Een vereenvoudigde illustratie van de resultaten van de nieuwe studie:In de komende 30 jaar, als de regels uit de hand lopen, en de opwarming van de aarde gaat door, winsten in de strijd tegen ozon worden verbeurd, en meer Amerikaanse provincies zullen de doelstellingen voor het ozonniveau niet halen. Ozon beschadigt ademhalingsweefsel, wat leidt tot meer aandoeningen van de luchtwegen en een hoger jaarlijks dodental. Krediet:Georgia Tech / Shen, Russell

De studie modelleerde atmosferische chemie die O3 produceert rond algemeen voorspelde trajecten voor de uitstoot van broeikasgassen en klimaatverandering in combinatie met verwachte uitstoot van vervuilende stoffen, in het bijzonder van NOX. De output van het model toonde "niet-behaalde" scores, die verwijzen naar het aantal Amerikaanse provincies dat de ozondoelen overschrijdt en met hoeveel.

De studie gemodelleerd naar officiële doelstellingen voor ozonniveaus en bovendien, tegen schonere normen die algemeen als haalbaar en veel gezonder voor mensen worden beschouwd. Modellen die zijn gebouwd rond teruggedraaide milieuregels en toegenomen opwarming lieten aanvankelijk zien dat het huidige traject van vooruitgang tegen ozonniveaus aanhoudt, maar later omkeert. Ozonniveaus stegen toen weer, waardoor veel meer provincies tegen of vóór 2050 niet worden gehaald.

Het verrassingsingrediënt van de natuur

Naast door mensen geproduceerd NOX, de natuur draagt ​​bij aan ozonvormende ingrediënten die op zich niet schadelijk zijn en vaak heerlijk ruiken, als de geur van gemaaid gras of van een pijnboom. Het zijn voorbeelden van vluchtige organische stoffen (VOS), waarvan de natuur er honderden produceert.

VOS komen gemakkelijk in de lucht en reageren gemakkelijk met andere chemicaliën. Hoe warmer de lucht en de zon, hoe meer vegetatie VOS produceert die voldoen aan verhoogde niveaus van NOX-emissies om ozon te maken. Het vormt stroomafwaarts van emissiebronnen, waardoor het moeilijk te reguleren is.

"Er zijn geen ozonemissies, alleen de uitstoot van precursoren, "Zei Shen. "Dus, emissiecontroles voor ozon moeten vooral gericht zijn op NOX-emissies."

Feedback en stapels

Ozon in stand houden terwijl de wereld opwarmt, zal meer zijn dan alleen de som van energiecentrales die nog steeds NOX uitstoten plus verhoogde VOS-emissies.

"Als je de lucht verwarmt, het versnelt ook de fotochemische reacties die betrokken zijn bij de ozonproductie, ' zei Sheen.

"Ozon is een broeikasgas, dus het voegt wat feedback over klimaatverandering toe, te, " zei Russel, die Howard T. Tellepsen Chair en Regents Professor is in Georgia Tech's School of Civil and Environmental Engineering. "Je kunt ook een verhoogde uitstoot van ammoniak in de vegetatie hebben. Een deel hiervan vormt fijnstof, wat ook schadelijk is voor de longen."

De bok doorgeven

Wanneer kolencentrales NOX uitstoten, de ozon slaat mijlenver toe.

"Ozon kan honderden kilometers verderop voorkomen, dus als de controles in één staat worden versoepeld om de industrie daar geld te besparen, een staat stroomafwaarts moet mogelijk nog meer uitgeven om te proberen de ozondoelstellingen te halen. U draagt ​​het probleem en de kosten over, " zei Russell. "De meeste Amerikaanse steden zijn al niet bereikt, en dit zal het waarschijnlijk moeilijker voor hen maken om daar te komen."