Elektrownia Cholla w pobliżu Joseph City w Arizonie, sfotografowana 16 stycznia 2010 r. PDTillman/Wikipedia, CC BY

Kiedy prezydent Donald Trump ogłosił 1 czerwca, że ​​zdecydował się wycofać Stany Zjednoczone z paryskiego porozumienia klimatycznego, zapewnił, że pozostanie w pakcie uniemożliwi naszemu narodowi dalsze rozwijanie rezerw paliw kopalnych. Krytycy, co zrozumiałe, nazwali to porażką globalnych wysiłków na rzecz ograniczenia zanieczyszczenia gazami cieplarnianymi.

Ale jest jeszcze jeden, równie ważny argument przemawiający za przejściem na czyste paliwa. Dziesiątki tysięcy Amerykanów umiera każdego roku z powodu staromodnego zanieczyszczenia powietrza, generowanego przez elektrownie spalające paliwa kopalne. Szacunki są różne, ale pomiędzy 7,500 i 52,000 ludzi w Stanach Zjednoczonych spotyka się z przedwczesną śmiercią z powodu małych cząstek pochodzących z emisji z elektrowni. To ogromne. Można to mniej więcej porównać do 40,000 2016 osób, które zginęły w wypadkach samochodowych w XNUMX roku.

In ostatnie badanie naukowe wraz z kolegami z Carnegie Mellon przeanalizowałem, w jaki sposób wpłynęłoby to na zdrowie ludzi i środowisko, gdyby wszystkie elektrownie węglowe w Stanach Zjednoczonych przestawiły się na gaz ziemny – przedłużenie trend, który już trwa. Odkryliśmy, że taka zmiana miałaby ogromny pozytywny wpływ na zdrowie ludzi w Ameryce. Szacujemy, że niskie ceny gazu ziemnego i polityka państwa, które odsuwają media od węgla, to oszczędności dziesiątek tysięcy istnień ludzkich i dziesiątki miliardów dolarów rocznie.

Zanieczyszczenie paliwami kopalnymi jest śmiertelne

Wiemy, że zanieczyszczenie powietrza jest powiązane ze zdrowiem ludzi, odkąd opublikowali je Lester Lave i Eugene Seskin pionierska praca ilościowa w nauce w 1970 roku. Badali „długoterminowe skutki dorastania i życia w zanieczyszczonej atmosferze”, używając ulubionej techniki statystycznej ekonomistów – analizy regresji – aby przyjrzeć się kilku lokalizacjom, w których dostępne były dane.

W Anglii okazało się, że „oczyszczenie powietrza do poziomu, na którym panuje tam najlepsze powietrze [w Wielkiej Brytanii], oznaczałoby 40-procentowy spadek śmiertelności wśród mężczyzn z powodu zapalenia oskrzeli”. Wyniki kobiet i mężczyzn były mniej więcej takie same. Ponieważ w tamtych czasach niewiele kobiet pracowało w przemyśle, odkrycie to wskazywało, że efekt był niezależny od narażenia zawodowego.

W Buffalo w stanie Nowy Jork odkryli, że oczyszczenie powietrza do poziomu najczystszego obszaru obniży średnią śmiertelność z powodu zapalenia oskrzeli o 50 procent. Rak żołądka był znacznie wyższy na obszarach o większym zanieczyszczeniu powietrza. Zanieczyszczenie powietrza wpływa również na serce: doszli do wniosku, że znaczna redukcja zanieczyszczenia powietrza doprowadziłaby do 10-15-procentowego zmniejszenia liczby zgonów i chorób spowodowanych chorobami układu krążenia.

W 1993 roku opublikowano an ogromne badanie, które objęło ponad 8,000 15 dorosłych przez XNUMX lat w sześciu miastach USA. Miasta – Topeka; Św. Ludwik; Watertown, Massachusetts; Steubenville, Ohio; Harriman, Tennessee; i Portage w stanie Wisconsin - miały różne poziomy zanieczyszczenia powietrza.

Naukowcy szczegółowo zmierzyli zanieczyszczenie. Po uwzględnieniu czynników takich jak palenie okazało się, że śmiertelność była o 26 procent wyższa w najbardziej zanieczyszczonych miastach niż w najczystszych. Napisali: „Zanieczyszczenie powietrza było pozytywnie związane ze śmiercią z powodu raka płuc i chorób sercowo-płucnych…. Śmiertelność była najsilniej związana z zanieczyszczeniem powietrza drobnymi cząstkami stałymi, w tym siarczanami”. Zanieczyszczenia pyłowe to mieszanina cząstek stałych i kropelek cieczy, wielokrotnie mniejszych od ludzkiego włosa.

Wciąż oczyszczam atmosferę

Czy od tego czasu nie zmniejszyliśmy zanieczyszczenia w Stanach Zjednoczonych tak dokładnie, że nie mamy już problemu? Więc nie. Istnieją pewne toksyny, takie jak alkohol, z którymi organizm może sobie poradzić na niskim poziomie i które zabiją cię tylko w dużych dawkach. Ale obecne poziomy zanieczyszczenia powietrza nie są tak niskie.

Inne obszerne badanie, opublikowane w 2013 roku, dotyczyło małych cząstek stałych w powietrzu 545 hrabstw USA i roczna oczekiwana długość życia w poszczególnych hrabstwach w latach 2000-2007. Okazało się, że oczyszczanie powietrza jest nadal bardzo korzystne. Średnia długość życia wydłużyła się w Stanach Zjednoczonych w ostatnich dziesięcioleciach z powodu takich rzeczy, jak spadek palenia i ogólna dbałość o dietę i ćwiczenia fizyczne. Ale to badanie wykazało, że 18 procent niedawnego wzrostu oczekiwanej długości życia w miastach było spowodowane zmniejszonym zanieczyszczeniem powietrza.

Redukcja emisji dwutlenku siarki i tlenku azotu z elektrowni w USA, głównie ze względu na przepisy wymagające technologii kontroli zanieczyszczeń w elektrowniach węglowych, a ostatnio przejście z węgla na wytwarzanie gazu ziemnego. USEIA

Wiele z tych drobnych cząstek zanieczyszczeń pochodzi z elektrowni, bezpośrednio lub jako zanieczyszczenia, takie jak dwutlenek siarki, które chemicznie wydzielają się z wiatrem elektrowni. Więc poprosiliśmy nasze badania: Co by się stało, gdyby obecne niskie ceny gazu ziemnego lub polityka kontroli zanieczyszczeń spowodowały, że wszystkie elektrownie węglowe w USA zostałyby zastąpione generatorami gazu ziemnego?

Nieco zaskakujące dla nas, taka zmiana nie doprowadziłaby do znacznego postępu w zakresie zmian klimatycznych. Chociaż gaz ziemny jest mniej emisyjny niż węgiel, część gazu ziemnego przedostaje się do powietrza w miejscach odwiertów, zakładach przetwórczych i rurociągach. Gaz ziemny składa się głównie z metanu, gazu cieplarnianego, który ma znacznie silniejsze właściwości zatrzymywania ciepła niż dwutlenek węgla. Jeśli obecne szacunki są prawidłowe, wskaźnik wycieku jest około 3 procent, następnie obliczyliśmy, że przejście wszystkich elektrowni węglowych na elektrownie gazowe o średniej wydajności miałoby niewielki wpływ na wkład sektora energetycznego w zmiany klimatu.

Ale ta zmiana znacznie zmniejszyłaby zanieczyszczenie, które obecnie szkodzi naszemu krajowi. Przejście z węgla na gaz ziemny zmniejszyłoby emisję dwutlenku siarki o ponad 90 procent, a emisję tlenku azotu o ponad 60 procent. Związki te są głównymi przyczynami zanieczyszczenia drobnymi cząstkami stałymi. Redukcje na tym poziomie obniżyłyby całkowity koszt krajowych rocznych szkód w zdrowiu ludzkim o 20 do 50 miliardów USD rocznie. Odkryliśmy, że południowo-wschodnia i dolina Ohio, gdzie spala się większość węgla, przyniosą lwią część tych korzyści.

Roczne szkody zdrowotne i środowiskowe w 2016 r. spowodowane emisją zanieczyszczeń kryterialnych z elektrowni węglowych, według regionów generujących North American Electric Reliability Corporation, przy użyciu modelu APEEP. Zastąpienie elektrowni węglowych średnimi elektrowniami gazowymi najbardziej zmniejsza szkody na Środkowym Zachodzie i Południowym Wschodzie. przeredagowane z naszych badań przez Gerada Freemana, Autor pod warunkiem

Większe wykorzystanie węgla nie stworzy nowych miejsc pracy

Prezydent Trump nazwał porozumienie klimatyczne z Paryża „bardzo niesprawiedliwym” dla Stanów Zjednoczonych, zwłaszcza dla przemysłu węglowego, i zobowiązał się do przywrócenia miejsc pracy górnikom. Ale przywrócenie węgla to nie to samo, co przywrócenie miejsc pracy górnikom.

Prawie całe zużycie węgla w Stanach Zjednoczonych służy do produkcji energii elektrycznej. Miejsca pracy w górnictwie spadają częściowo z powodu niskich cen gazu ziemnego zmniejszyć udział węgla w rynku od 50 procent w 2000 do 30 procent w 2016.

Drugim kluczowym czynnikiem jest automatyzacja. Wielki boom węglowy miał miejsce w Stanach Zjednoczonych od 1978 do recesji w 2008 roku. Liczba ton wydobywanego węgla wzrosła o 85 procent, ale liczba górników spadła o połowę. Wydajność (tony wydobyte na górnika) wzrosła o 350 procent, częściowo z powodu przejścia z kopalń podziemnych na odkrywkowe, ale w dużej mierze dzięki wprowadzeniu wysoce zmechanizowanych systemów, takich jak wydobycie długich ścian które wymagają znacznie mniejszej liczby górników. The 340 milionów dolarów rocznych federalnych dotacji podatkowych które otrzymują amerykańskie spółki węglowe, nie daje więcej pracy górnikom.

Niektóre wielkie firmy rozumieją te problemy związane ze zdrowiem ludzi i podejmują duże ryzyko, aby popchnąć technologię, która może pozwolić na wykorzystanie węgla bez zanieczyszczania środowiska. Południowa firma, AEP, NETpower a kilka innych korzysta z amerykańskiego know-how w celu zmniejszenia emisji węgla.

Ale bez narodowego konsensusu, że zarówno konwencjonalne zanieczyszczenie, jak i zanieczyszczenie gazami cieplarnianymi muszą zostać zmniejszone, ich inżynieria upadnie w sali konferencyjnej. Jeśli prezydentowi Trumpowi uda się przywrócić węgiel, łamiąc przepisy dotyczące ochrony środowiska, wszystko, co przywróci, to więcej zanieczyszczeń i więcej przedwczesnych zgonów.

O autorze

Jay Apt, profesor, Tepper School of Business, Engineering and Public Policy oraz współreżyser, Carnegie Mellon Electricity Industry Center, Carnegie Mellon University

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon