Dzieci skaczą na trampolinie, gdy z elektrowni węglowej w Adamsville w stanie Alabama unosi się para, rok 2021. Andrew Caballero-Reynolds / AFP przez Getty Images
Cząsteczki zanieczyszczeń powietrza pochodzące z elektrowni węglowych są bardziej szkodliwe dla zdrowia ludzkiego, niż sądziło wielu ekspertów, i faktycznie ponad dwukrotnie częściej przyczyniają się do przedwczesnych zgonów nowe badania pokazują, że cząstki zanieczyszczeń powietrza pochodzące z innych źródeł.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Science wraz z kolegami sporządziliśmy mapę, w jaki sposób emisje z amerykańskich elektrowni węglowych przemieszczają się przez atmosferę, a następnie powiązaliśmy emisje z każdej elektrowni z rejestrami zgonów Amerykanów w wieku powyżej 65 lat korzystających z Medicare.
Nasze wyniki sugerują, że zanieczyszczenia powietrza uwalniane z elektrowni węglowych były powiązane z prawie pół miliona przedwczesnych zgonów starszych Amerykanów w latach 1999–2020.
To zdumiewająca liczba, ale badanie ma też dobrą wiadomość: roczna liczba zgonów związanych z amerykańskimi elektrowniami węglowymi gwałtownie spadła od połowy 2000 r. przepisy federalne zmusiły operatorów do zainstalowania płuczek emisji, a wiele przedsiębiorstw użyteczności publicznej całkowicie zamknęło elektrownie węglowe.
Z naszych ustaleń wynika, że w 1999 r. w USA zanieczyszczenie powietrza węglem spowodowało 55,000 2020 zgonów. Do 1,600 roku liczba ta spadła do XNUMX.
W USA węgiel jest zastępowany gazem ziemnym i energią odnawialną w celu wytwarzania energii elektrycznej. Jednak w skali globalnej zużycie węgla jest przewidywany wzrost w nadchodzących latach. To sprawia, że zrozumienie naszych wyników przez światowych decydentów jest tym pilniejsze podczas opracowywania przyszłych polityk.
Zanieczyszczenie powietrza węglem: dlaczego jest tak złe?
Przełomowe badanie przeprowadzone w latach 1990. XX wieku, znane jako Badanie Harvard Six Citiespowiązali drobne cząsteczki unoszące się w powietrzu zwane PM2.5 ze zwiększonym ryzykiem przedwczesnej śmierci. Inne badania powiązały PM2.5 z choroby płuc i serca, nowotwory, demencja i inne choroby.
W następstwie tych badań Agencja Ochrony Środowiska rozpoczęła regulację stężenia PM2.5 w 1997 r i z czasem obniżył dopuszczalny limit.
PM2.5 – cząsteczki na tyle małe, że można je wdychać głęboko do naszych płuc – pochodzi z kilku różnych źródeł, w tym ze spalania benzyny w pojazdach oraz dymu z pożarów drewna i elektrowni. To jest złożony z wielu różne chemikalia.
Węgiel to także mieszanka wielu substancji chemicznych – węgiel, wodór, siarka, a nawet metale. Gdy węgiel się pali, wszystkie te chemikalia są emitowane do atmosfery w postaci gazów lub cząstek. Tam są przenoszone przez wiatr i wchodzą w interakcję z innymi substancjami chemicznymi znajdującymi się już w atmosferze.
W rezultacie każdy, kto znajduje się po zawietrznej elektrowni węglowej, może wdychać złożony koktajl substancji chemicznych, z których każdy ma swój potencjalny wpływ na zdrowie ludzkie.
Śledzenie węgla PM2.5
Aby zrozumieć ryzyko, jakie emisje węgla stanowią dla zdrowia ludzkiego, prześledziliśmy, jak emisje dwutlenku siarki z każdej z 480 największych amerykańskich elektrowni węglowych działających w dowolnym momencie od 1999 r. przemieszczały się z wiatrem i zamieniały w drobne cząstki – węgiel PM2.5. Zastosowaliśmy dwutlenek siarki ze względu na jego znane skutki zdrowotne i drastyczne zmniejszenie emisji w okresie objętym badaniem.
Następnie wykorzystaliśmy model statystyczny, aby powiązać narażenie na pył PM2.5 z węgla z danymi Medicare dotyczącymi prawie 70 milionów osób w latach 1999–2020. Model ten pozwolił nam obliczyć liczbę zgonów związanych z pyłem PM2.5 z węgla.
W naszym modelu statystycznym uwzględniliśmy inne źródła zanieczyszczeń i uwzględniliśmy wiele innych znanych czynników ryzyka, takich jak palenie tytoniu, lokalna pogoda i poziom dochodów. Przetestowaliśmy wiele podejść statystycznych i wszystkie dały spójne wyniki. Porównaliśmy wyniki naszego modelu statystycznego z poprzednie wyniki testując wpływ PM2.5 z innych źródeł na zdrowie i odkrył, że PM2.5 z węgla jest dwukrotnie bardziej szkodliwy niż PM2.5 ze wszystkich innych źródeł.
Liczba zgonów związanych z poszczególnymi elektrowniami zależała od wielu czynników – ile emituje elektrownia, z której strony wieje wiatr i ilu ludzi wdycha zanieczyszczenia. Niestety, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej w USA zlokalizowały wiele swoich zakładów pod wiatr od głównych skupisk ludności na wschodnim wybrzeżu. Ta lokalizacja wzmocniła wpływ tych roślin.
W interaktywne narzędzie online, użytkownicy mogą sprawdzić nasze szacunki dotyczące rocznej liczby zgonów związanych z każdą elektrownią w USA, a także zobaczyć, jak te liczby spadały z biegiem czasu w większości amerykańskich elektrowni węglowych.
Historia sukcesu Stanów Zjednoczonych i globalna przyszłość węgla
Inżynierowie byli projektowanie efektywnych płuczek oraz inne urządzenia kontrolujące zanieczyszczenia, które mogą na kilka lat zmniejszyć zanieczyszczenia z elektrowni węglowych. I EPA ma zasady szczególnie po to, aby zachęcić do ich instalowania przedsiębiorstwa użyteczności publicznej wykorzystujące węgiel, a większość obiektów, które nie zainstalowały skruberów, została zamknięta.
Wyniki były dramatyczne: emisja dwutlenku siarki spadło o około 90% w obiektach, które zgłosiły instalację płuczek. W całym kraju emisja dwutlenku siarki spadła o 95% od 1999 r. Według naszych danych, liczba zgonów związanych z każdym zakładem, który zainstalował skruber lub został zamknięty, drastycznie spadła.
Ponieważ postęp w technikach szczelinowania obniżył koszty gazu ziemnego, a regulacje spowodowały, że eksploatacja elektrowni węglowych stała się droższa, przedsiębiorstwa energetyczne zaczęły zastępować węgiel gazem ziemnym roślin i energii odnawialnej. Przejście na gaz ziemny – paliwo kopalne spalające się czyściej niż węgiel, ale nadal będące gazem cieplarnianym przyczynianie się do zmiany klimatu – doprowadziło do jeszcze większej redukcji zanieczyszczeń powietrza.
Obecnie węgiel wytwarza około 27% energii elektrycznej w USA, spadek z 56% w 1999 r.
Jednak na całym świecie perspektywy dla węgla są mieszane. Podczas gdy Stany Zjednoczone i inne kraje zmierzają w stronę przyszłości ze znacznie mniejszą ilością węgla, Międzynarodowa Agencja Energetyczna spodziewa się wzrostu światowego zużycia węgla co najmniej do 2025 roku.
Nasze badanie i inne podobne badania jasno pokazują, że wzrost zużycia węgla zaszkodzi zdrowiu ludzkiemu i klimatowi. Pełne wykorzystanie kontroli emisji i zwrot w stronę odnawialnych źródeł energii to niezawodne sposoby na ograniczenie negatywnego wpływu węgla.
Lucasa Hennemana, adiunkt inżynierii, George Mason University
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Książki o środowisku z listy bestsellerów Amazon
"Cicha wiosna"
autorstwa Rachel Carson
Ta klasyczna książka jest kamieniem milowym w historii ekologii, zwracającym uwagę na szkodliwe działanie pestycydów i ich wpływ na świat przyrody. Praca Carsona pomogła zainspirować nowoczesny ruch ekologiczny i pozostaje aktualna dzisiaj, gdy nadal zmagamy się z wyzwaniami zdrowia środowiskowego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Ziemia niezdatna do zamieszkania: życie po ociepleniu”
David Wallace-Wells
W tej książce David Wallace-Wells ostrzega przed niszczycielskimi skutkami zmian klimatu i pilną potrzebą rozwiązania tego globalnego kryzysu. Książka opiera się na badaniach naukowych i rzeczywistych przykładach, aby zapewnić otrzeźwiające spojrzenie na przyszłość, przed którą staniemy, jeśli nie podejmiemy działań.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Sekretne życie drzew: co czują, jak się komunikują? Odkrycia z sekretnego świata”
przez Petera Wohllebena
W tej książce Peter Wohlleben bada fascynujący świat drzew i ich rolę w ekosystemie. Książka opiera się na badaniach naukowych i własnych doświadczeniach Wohllebena jako leśnika, aby zaoferować wgląd w złożone sposoby, w jakie drzewa wchodzą w interakcje ze sobą i ze światem przyrody.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Nasz dom się pali: sceny z rodziny i planety w kryzysie”
autorstwa Grety Thunberg, Svante Thunberg i Maleny Ernman
W tej książce aktywistka klimatyczna Greta Thunberg i jej rodzina przedstawiają osobistą relację ze swojej podróży mającej na celu podniesienie świadomości na temat pilnej potrzeby zajęcia się zmianami klimatycznymi. Książka stanowi mocny i poruszający opis wyzwań, przed którymi stoimy, oraz potrzeby działania.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
„Szóste wymieranie: nienaturalna historia”
Elżbieta Kolbert
W tej książce Elizabeth Kolbert bada trwające masowe wymieranie gatunków spowodowane działalnością człowieka, opierając się na badaniach naukowych i przykładach z rzeczywistego świata, aby zapewnić trzeźwe spojrzenie na wpływ działalności człowieka na świat przyrody. Książka zawiera przekonujące wezwanie do działania na rzecz ochrony różnorodności życia na Ziemi.
