전기를 생산할 수있는 여러 가지 저탄소 기술이 있습니다. 그러나 그들은 화석 연료와 원자력보다 실제로 더 좋은가?

그 질문에 답하기 위해, 다른 전력 원의 배출뿐만 아니라 건강상의 이익과 생태계에 대한 위협 of 그린 에너지.

전기 생산은 분기 의 온실 가스 배출량을 감축하고 수요는 부족한 인구가 그리드에 연결, 전자 제품 및 전기 자동차 증식하다. 지구 온난화를 막으려면 전기 생산의 변화가 필요합니다.

그러나 생태계와 야생 생물을 혼란 시키거나 생태계 및 야생 생물을 파괴하는 등 다양한 환경 적 함정을 피하는 것이 중요합니다. 대기 오염.

안에 연구 논문, 우리는 재생 가능한 소스로부터의 전기 발생의 영향을 분석했다. 핵분열 유무에 관계없이 발전소 및 화석 연료 CO? 캡처 및 저장 (CCS) CO 분리 기술? 그리고 지하에 보관합니다. 우리는 시설의 생산, 운영 및 해체뿐만 아니라 연료의 생산, 운송 및 연소와 관련된 환경 영향을 고려했습니다. 그런 다음 기본 시나리오를 다음과 비교했습니다. 저탄소 전력 시나리오 이는 세계 평균 기온이 산업 혁명 이전 수준보다 섭씨 2도 이상 오르지 않도록 2050에 의해 포인트 기후 과학자들은 위험한 기후 변화를 피할 것이라고 말한다.

우리의 연구는 화석 연료 (주로 석탄) 환경에 막대한 부담을 준다. 대부분의 재생 가능 에너지 프로젝트는 생태계와 인간의 건강에 미치는 오염 관련 영향이 더 적음을 보여줍니다. 그럼에도 불구하고 어떠한 에너지 원도 환경에 부작용이 없다. 발전소 부지 선정, 프로젝트 설계 및 기술 선택은 투자자와 정부가 매우주의 깊게 고려해야하는 중요한 문제입니다.

솔라가 빛난다.

화석 연료 발전소를 태양열, 풍력, 수력 및 지열 등의 재생 가능 에너지 원으로 대체하면 다양한 형태의 오염을 줄일 수 있습니다. 화석과 일부 신 재생 에너지 옵션 사이의 오염의 차이의 크기는 놀랍습니다. 예를 들어 광 발전이 포함될 때 석탄 화력 발전소에 연료를 공급하는 것보다 태양 광 패널을 제조, 설치 및 운영하는 전 과정이 공해를 덜 발생시키는 것으로 나타났습니다.

실제로 재생 에너지 시스템을 만드는 환경 적 영향은 무엇입니까?

Photovoltaics (PV)는 우리의 분석에서 매우 잘 나온다. 오늘날 PV 셀의 생산은 이전보다 훨씬 적은 에너지를 사용합니다. PV 전력의 단위당 탄소 배출은 가장 효율적인 천연 가스 발전소의 1/10 이하입니다. 미립자 물질 노출로 인한 호흡기 질환과 같은 인체 건강 문제는 첨단 공해 제어 설비가있는 현대식 석탄 발전소의 인간 건강 문제의 약 1/10입니다. 생태계에 대한 수질 오염과 토양 오염에 대해서도 비슷한 결론이 나왔다.

그러나 태양 전지판은 화석 연료 나 원자력 발전기와 같은 양의 전력을 생산하기 위해 훨씬 더 많은 공간을 필요로합니다. 태양 전지판으로 막대한 부분을 덮어서는 안되나요? 꼭 그런 것은 아닙니다. PV로부터 킬로와트시를 생산하는데 필요한 토지의 양은 광산 석탄과 관련된 토지가 차지하는 석탄 발전량과 비슷합니다. 2050의 향후 시나리오에서 PV 설치의 약 절반을 옥상에 배치 할 수 있습니다.

PV 패널을 생산하려면 다양한 금속이 필요하며 그 중 많은 금속은 제한된 위치. 일부 금속은 매우 독성이 있습니다. 따라서 우리가 평가에 포함시키지 않은 폐기물 처리 및 재활용은 중요합니다.

PV는 물론 태양이 비치는 경우에만 전기를 공급합니다. 그러나, 다른 태양 기술 - 태양열 발전에 집중는 열을 만들기 위해 빛을 집중 시키므로 오염 감소 측면에서 유사한 성능을 제공하지만 열을 저장하고 따라서 저녁에 전기를 생성하는 옵션을 제공하기 때문에 앞으로 나아갈 가능성이 있습니다. 우리는 PV에 비해 현재 채택률이 낮은 CSP 기술이 우리의 저 배출 시나리오에서 태양 전기의 1/4을 제공 할 것이라고 가정했습니다.

탄소 배출과 건강의 관점에서 태양 에너지는 화석 연료 발전보다 훨씬 낫습니다. 그러나 대규모 태양 광 발전소는 대규모 토지를 필요로하며 지역 종에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 11_jamey_stillings_20121027_bse / flickr, CC BY

수력 발전소의 환경 영향은 다양합니다. 일부 댐은 심각한 기후 영향을 초래합니다. 저수지에서의 바이오 매스 분해로 인한 메탄의 배출을 통해 다른 댐 똑같이 심각한 생태 문제를 야기한다. 서식지 파괴를 통해. 그들은 또한 수생 생물의 이동을 막을 수 있으며 범람원과 삼각주에 영향을 미치는 침전물 흐름과 영양염 수송을 줄일 수 있습니다. 반면에 저수지는 새와 다른 종의 새로운 서식지를 형성합니다.

수력 발전소는 부지 선정과 프로젝트 설계의 중요성을 잘 보여줍니다. 일부 프로젝트는 경제적으로 실행 가능할 수 있지만 궁극적으로 사회가 환경 파괴를 초래할 수 있다고 생각하면 실현해서는 안됩니다. 다른 프로젝트의 경우 영향은 다음과 같은 완화 전략에 의해 제한 될 수 있습니다. 환경 흐름 와 물고기 사다리댐 주변에서 물고기를 이동시키는 우회로를 제공합니다.

풍력 발전을위한 유사한 교훈은 건설 중 서식지 파괴를 최소화하고 작전을 조정하여 랩터와 박쥐와의 충돌. 또한 풍력 자원은 여러 지역에서 광범위하게 분포하며, 풍력 자원이 풍부한 지역을 선택해야한다고 주장한다.

생물 에너지는 생물 다양성을 위협합니다.

바이오 매스 에너지 또는 연소를위한 식물 재료는 산업화 이전 수준보다 지구 온난화를 2 ° C로 제한하는 대부분의 계획에서 중심적인 역할을합니다. PV와 바람과는 달리, 그것은 주문형 재생 가능 전력을 제공합니다.

CO와 결합하면? 캡처 및 저장이 가능합니다. 대기에서 탄소를 닦아 내라. 그것을 지하에 놓으십시오. 짧은 회전 코피 스 (예 : 솜틀 와 대장장이, 전력을 생산하는 것은 생물 연료의 순 온실 가스 배출량을 낮출 수있다. 이러한 방법으로, 바이오 매스 연소의 건강 영향을 줄일 수 있습니다.

목재 칩과 같은 바이오 에너지로부터 전력을 생산하는 데는 탄소 배출 및 기타 대기 오염 물질이 있습니다. 탄소를 포획하고 지하로 펌핑하면 환경 영향을 줄일 수 있습니다. 오레곤 임업과, CC BY

그러나이 급성장하는 식물들조차도 자라기 위해 필요한 토지 이용은 다른 전원의 토지 이용을 왜소하게 만듭니다. 이것은 생태계에 중요한 영향을 미친다. 생성 된 킬로와트 - 시간당 손실 된 종에 의해 측정 된 바와 같이, 우리는 바이오 매스의 생태 학적 손상이 석탄 및 가스의 생태적 손상과 비슷하다는 것을 발견했다.

따라서 온실 가스 감축으로 인한 혜택을 제공하는 반면, 바이오 매스 전력은 사용되는 경우에만 생태계에 유리하게됩니다 탄소 포집 및 저장우리는 결론을 내렸다.

기후 완화 전략은 탄소 배출뿐만 아니라 광범위한 환경 문제를 줄일 수있는 희귀 한 기회를 제공 할 수 있습니다. 그러나 저탄소 기술의 전개는 의도하지 않은 결과를 초래하지 않으면 서 환경 이익을 완전히 실현하기 위해 민감한 서식지를 피해야합니다.

대부분의 사람들은 태양과 바람이 저탄소 에너지 원이라는 것을 알고 있지만, 바이오 에너지와 탄소 포집 및 저장은 국가가 탄소 배출을 급속하게 줄이는 모든 시나리오에서 필수적인 역할을합니다. 우리의 결과는 생태계에 대한 피해를 최소화하면서 이러한 기술을 사용하는 방법을 모색해야한다는 것을 나타냅니다. 그것은 우리가 청정 에너지를 사용하고 있는지 여부뿐만 아니라, 어떤 기술, 어디서 어떻게 사용하는지에 관한 것입니다.

저자에 관하여

Edgar Hertwich, 산업 생태학 교수, 예일 대학교; Anders Arvesen, 에너지 및 공정 공학 연구원, 노르웨이 과학 기술 대학교; 서원원 (Sangwon Suh) 산업 생태학 교수, 캘리포니아 산타 바바라 대학, Thomas Gibon, Ph.D. 후보자, 노르웨이 과학 기술 대학교

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