2021년 앨라배마주 아담스빌의 석탄 발전소에서 증기가 솟아오르는 가운데 아이들이 트램펄린 위에서 뛰어오르고 있습니다. 게티 이미지를 통한 Andrew Caballero-Reynolds / AFP
석탄화력발전소의 대기오염 입자는 많은 전문가들이 알고 있는 것보다 인간의 건강에 더 해롭습니다. 조기 사망에 기여할 가능성이 XNUMX배 이상 높습니다. 다른 출처의 대기 오염 입자로서 새로운 연구 결과가 입증되었습니다.
사이언스(Science) 저널에 발표된 연구에서 동료들과 저는 미국 석탄 발전소의 배출량이 대기를 통해 어떻게 이동하는지 매핑한 다음 각 발전소의 배출량을 메디케어에 등록된 65세 이상 미국인의 사망 기록과 연결했습니다.
우리의 결과는 석탄 발전소에서 방출된 대기 오염 물질이 1999년부터 2020년까지 거의 XNUMX만 명의 미국 노인의 조기 사망과 관련이 있음을 시사합니다.
이는 엄청난 숫자이지만, 이 연구에는 좋은 소식도 있습니다. 미국 석탄 발전소와 관련된 연간 사망자 수는 2000년대 중반 이후 급격히 감소했습니다. 연방 규정에 따라 운영자가 강제됨 배출 스크러버를 설치하기 위해 많은 유틸리티가 석탄 발전소를 완전히 폐쇄했습니다.
우리 연구 결과에 따르면 1999년 미국에서는 석탄 대기 오염으로 인해 55,000명이 사망했습니다. 2020년에는 그 수가 1,600명으로 줄었습니다.
미국에서는 전력 생산을 위해 석탄이 천연가스와 재생에너지로 대체되고 있습니다. 그러나 전 세계적으로 석탄 사용은 증가할 것으로 예상됨 앞으로 몇 년 안에. 이로 인해 글로벌 의사결정자들이 미래 정책을 개발할 때 우리의 결과를 이해하는 것이 더욱 시급해졌습니다.
석탄 대기 오염: 무엇이 그렇게 나쁜가요?
1990년대 획기적인 연구로 알려진 하버드 XNUMX개 도시 연구, PM2.5라고 불리는 작은 공기 중의 입자가 조기 사망 위험 증가와 관련이 있습니다. 이후 다른 연구에서는 PM2.5를 다음과 연관시켰습니다. 폐 및 심장 질환, 암, 백치 및 기타 질병.
그 연구에 따라 환경 보호국(Environmental Protection Agency)은 2.5년부터 PM1997 농도 규제를 시작했습니다. 시간이 지남에 따라 허용 한도가 낮아졌습니다.
PM2.5(폐 깊숙히 흡입될 수 있을 만큼 작은 입자)는 차량의 휘발유 연소, 장작불 및 발전소의 연기를 포함하여 다양한 소스에서 발생합니다. 그것은 다수로 이루어진 다른 화학 물질.
석탄은 또한 많은 화학물질의 혼합물이기도 합니다. 탄소, 수소, 황, 심지어 금속까지. 석탄을 태울 때, 이 모든 화학물질 가스나 입자 형태로 대기 중으로 방출됩니다. 그곳에 도착하면 바람에 의해 운반되어 이미 대기에 있는 다른 화학물질과 상호작용합니다.
결과적으로, 석탄 발전소의 풍하측에 있는 사람은 누구나 인체 건강에 잠재적인 영향을 미칠 수 있는 복잡한 화학 물질의 혼합물을 흡입하게 될 수 있습니다.
석탄 PM2.5 추적
석탄 배출이 인간 건강에 미치는 위험을 이해하기 위해 우리는 480년 이후 어느 시점에서든 운영 중인 미국 최대 석탄 발전소 1999개 각각에서 배출되는 이산화황이 어떻게 바람을 따라 이동하여 작은 입자로 변하는지 추적했습니다. 석탄 PM2.5. 우리는 연구 기간 동안 건강에 미치는 영향이 알려져 있고 배출량이 급격히 감소하기 때문에 이산화황을 사용했습니다.
그런 다음 통계 모델을 사용하여 석탄 PM2.5 노출을 70년부터 1999년까지 약 2020천만 명의 Medicare 기록과 연결했습니다. 이 모델을 통해 석탄 PM2.5와 관련된 사망자 수를 계산할 수 있었습니다.
통계 모델에서 우리는 다른 오염원을 통제하고 흡연 상태, 지역 기상 및 소득 수준과 같은 알려진 다른 많은 위험 요소를 설명했습니다. 우리는 모두 일관된 결과를 산출하는 여러 통계적 접근 방식을 테스트했습니다. 우리는 통계 모델의 결과를 다음과 비교했습니다. 이전 결과 다른 출처에서 나온 PM2.5가 건강에 미치는 영향을 테스트한 결과 석탄에서 나온 PM2.5가 다른 모든 출처에서 나온 PM2.5보다 두 배나 해롭다는 사실이 밝혀졌습니다.
개별 발전소와 관련된 사망자 수는 발전소에서 방출하는 양, 바람이 부는 방식, 오염 물질을 흡입하는 사람의 수 등 여러 요인에 따라 달라졌습니다. 불행하게도 미국 전력회사는 많은 공장을 동부 해안의 주요 인구 밀집지의 바람 방향에 위치시켰습니다. 이 부지 선정은 이들 식물의 영향을 증폭시켰습니다.
에서 대화 형 온라인 도구에서 사용자는 각 미국 발전소와 관련된 연간 사망자 추정치를 조회하고 대부분의 미국 석탄 발전소에서 시간이 지남에 따라 그 숫자가 어떻게 감소했는지 확인할 수 있습니다.
미국의 성공 스토리와 석탄의 글로벌 미래
엔지니어들은 효과적인 스크러버 설계 수년 동안 석탄 화력 발전소의 오염을 줄일 수 있는 기타 오염 제어 장치. 그리고 EPA에는 규칙이 있습니다 특히 석탄을 사용하여 스크러버를 설치하는 유틸리티를 장려하기 위해 스크러버를 설치하지 않은 대부분의 시설은 폐쇄되었습니다.
그 결과는 극적이었습니다. 이산화황 배출 약 90% 감소 스크러버 설치를 보고한 시설. 전국적으로 이산화황 배출량은 95년 이후 1999% 감소했다. 우리가 집계한 바에 따르면 스크러버를 설치하거나 폐쇄한 각 시설로 인한 사망자가 대폭 감소했다.
파쇄 기술의 발전으로 천연가스 비용이 감소하고, 규제로 인해 석탄 발전소 운영 비용이 더 높아짐에 따라, 전력회사는 석탄을 천연가스로 대체하기 시작했습니다. 식물과 재생에너지. 천연가스로의 전환 - 석탄보다 더 깨끗하게 연소되는 화석 연료이지만 여전히 온실가스입니다. 기후 변화에 기여 – 대기 오염이 더욱 감소되었습니다.
오늘날 석탄은 미국 전력의 약 27%를 차지합니다. 56 년 1999 %에서 감소.
그러나 전 세계적으로 석탄에 대한 전망은 엇갈린다. 미국과 다른 국가들이 석탄을 훨씬 적게 사용하는 미래를 향해 나아가고 있는 반면, 국제에너지기구(International Energy Agency)는 전 세계 석탄 사용이 증가할 것으로 예상 적어도 2025년까지.
우리의 연구와 이와 유사한 다른 연구에서는 석탄 사용의 증가가 인간의 건강과 기후에 해를 끼칠 것이라는 점을 분명히 밝혔습니다. 배출 통제를 최대한 활용하고 재생 가능 에너지로 전환하는 것은 석탄의 부정적인 영향을 줄이는 확실한 방법입니다.
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