열 펌프와 태양 전지 패널이 국방에 필수적인 이유

왜 히트 펌프 6 12

 가열 및 냉각이 모두 가능한 열 펌프는 기존의 용광로 및 에어컨보다 훨씬 효율적입니다. Phyxter.ai/Flickr, CC BY

태양 전지판, 열 펌프 및 수소는 모두 청정 에너지 경제의 빌딩 블록입니다. 그러나 그것들은 정말로 "국방에 필수적"입니까?

조 바이든 대통령은 XNUMX월 초라고 선언했습니다. 국방물자생산법에 따라 허가된 절연 및 전력망 구성 요소와 함께 미국에서 생산을 늘리기 위해.

환경 공학 교수로서 저는 이러한 기술이 기후 변화와 화석 연료에 대한 과도한 의존으로 인한 위험을 완화하는 데 필수적이라는 데 동의합니다. 그러나 Biden이 화석 연료에서 청정 에너지로의 전환을 가속화하기를 희망한다면 생산 능력을 확장하려는 노력에는 수요를 자극하는 정책이 수반되어야 합니다.

에너지 및 국방물자생산법

미국이 제정한 1950년 국방물자생산법 XNUMX·XNUMX전쟁 발발 시 국방에 필수 불가결하다고 판단되는 물자를 확보하기 위해 대통령들은 곧 필수 재료가 무기와 탄약을 훨씬 능가한다는 사실을 깨달았습니다. 그들은 모든 것의 국내 공급을 확보하기 위해 법을 발동했습니다. 통신 장비의료 자원아기 분유.

에너지의 경우, 전 대통령은 이 법안을 화석 연료 공급 확대에 사용했지만 전환하지 않았습니다. 린든 존슨은 그것을 사용했습니다. 유조선을 개조하다 1967년 아랍 석유 금수 조치 기간 동안, 그리고 1974년에는 알래스카 횡단 송유관을 위한 자재를 확보하기 위해 Richard Nixon이 있었습니다. Jimmy Carter가 1980년에 이 법을 사용하여 석유 대체품을 찾았을 때도, 석탄과 천연 가스로 만든 합성 연료 주요 초점이었다.

오늘날 초점은 기후 변화와 불안정한 에너지 시장이라는 두 가지 주요 위협에 맞서는 데 필수적인 것으로 간주되는 모든 화석 연료에서 전환하는 것입니다.

국방부는 수많은 국가 안보 위험 기후 변화로 인해 발생합니다. 여기에는 물 공급, 식량 생산 및 기반 시설에 대한 위협이 포함되며, 이는 이주와 희소한 자원에 대한 경쟁을 유발할 수 있습니다. 화석연료는 온실 가스 배출의 지배적 인 소스 지구 온난화를 주도하고 있습니다.

러시아의 우크라이나 침공은 화석 연료에 의존하는 추가적인 위험을 강조합니다. 러시아와 다른 적들은 이러한 연료의 주요 생산국입니다. 화석 연료에 대한 과도한 의존은 미국과 동맹국을 떠납니다. 위협에 취약 변동성이 큰 시장에서 가격 충격에 대비합니다.

세상의 것 처럼도 최고 프로듀서 석유 및 천연 가스의 가격 급등으로 인해 미국은 동맹국이 러시아 연료를 기피하면서 가격 급등에 시달리고 있습니다.


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청정 에너지의 4개 기둥을 목표로

화석 연료에서 청정 에너지로 전환하면 이러한 위험을 완화할 수 있습니다.

내 책에서 설명하는 것처럼 "기후 교착 상태에 맞서기,” 청정 에너지 경제를 구축하려면 효율성, 청정 전력, 전기화 및 청정 연료라는 상호 강화 기둥이 필요합니다.

효율성은 다른 기둥에 대한 부담과 함께 에너지 수요와 비용을 줄입니다. 깨끗한 전기가 제거 발전소의 온실 가스 배출 차량, 난방 및 산업의 전기화를 가능하게 합니다. 한편, 깨끗한 연료가 필요할 것입니다 쉽게 전기화될 수 없는 비행기, 선박 및 산업 공정을 위해.

바이든의 행동의 대상이 되는 기술은 이러한 기둥과 잘 일치합니다.

단열은 에너지 효율에 매우 중요합니다. 태양 전지판은 다음 중 하나를 제공합니다. 저렴한가장 깨끗한 전기 옵션. 더 많은 풍력과 태양열을 에너지 믹스에 통합하려면 전력망 구성 요소가 필요합니다.

열 펌프가정을 난방하고 냉방할 수 있는 , 이는 기존의 용광로보다 훨씬 더 효율적이며 천연 가스 또는 난방유를 전기로 대체합니다. 전해조 연료 또는 화학 물질의 공급원료로 사용하기 위해 수소를 생산합니다.

수요 창출은 필수

생산은 한 단계일 뿐입니다. 이러한 노력이 성공하려면 미국도 수요를 늘려야 합니다.

수요를 자극하면 실행을 통한 학습이 촉진되고 비용이 절감되고 수요가 증가합니다. 기술 도입 증가와 비용 감소의 선순환이 발생할 수 있습니다. 풍력과 태양광 발전, 배터리다른 기술.

Biden이 목표로 하는 기술은 이 선순환이 작동할 준비가 되어 있다는 점에서 다릅니다.

단열재는 이미 저렴하고 국내에서 많이 생산됩니다. 이 경우 필요한 것은 건축 법규 및 인센티브와 같은 정책으로 장려함으로써 수요를 자극할 수 있습니다. 더 많은 단열재 사용 더 많은 생산 능력이 아니라 가정과 건물을 더 에너지 효율적으로 만드는 데 도움이 됩니다.

현재 태양광 패널은 저렴하지만 대부분이 아시아에서 제조됩니다.. 바이든이 성공하더라도 국내 생산 능력 XNUMX배, 미국 생산만으로는 성장을 충족시키기에 충분하지 않을 것입니다. 새로운 태양광 프로젝트에 대한 수요. 바이든도 XNUMX년 만기 새로운 관세 위협에 일시 중지 미국 생산이 증가하려고 하는 동안 공급 흐름을 유지하기 위해 태양열 수입에 대한 지원을 발표했습니다. 그리드 강화 프로젝트 미국 설비의 성장을 촉진합니다.

전해조는 더 험난한 길에 직면해 있습니다. 비싸고 현재로서는 전기와 물로 수소를 만드는 데 사용합니다. 천연 가스에서 수소를 만드는 것보다 훨씬 더 많은 비용이 듭니다. – 온실 가스 배출을 생성하는 프로세스. 에너지부는 목표로 전해조 비용 80% 절감 XNUMX년 이내에. 성공할 때까지 Biden이 생산하기를 희망하는 전해조에 대한 수요는 거의 없을 것입니다.

히트 펌프가 가장 도움이 되는 이유

이는 바이든의 선언으로 가장 큰 혜택을 볼 기술로 열 펌프를 남겼습니다.

열 펌프는 에너지 사용을 줄일 수 있지만 초기 비용이 더 많이 들고 기술이 유동적인 상태에서 많은 계약자와 소비자에게 생소합니다.

국방물자생산법의 페어링 활용 고객 인센티브와 함께 정부의 구매 및 연구 개발 자금의 증가는 수요 증가, 기술 개선 및 비용 감소의 선순환을 만들 수 있습니다.

청정 에너지는 기후 변화와 불안정한 시장으로 인한 위험을 완화하는 데 실제로 필수적입니다. 국방물자생산법을 발동하면 공급을 강화할 수 있지만 정부는 수요를 자극하고 에너지 전환을 가속화하는 데 필요한 선순환을 촉진하기 위해 표적 연구에 자금을 지원해야 합니다.

저자에 관하여대화

다니엘 코핸, 토목 및 환경 공학 부교수, 라이스 대학 (Rice University)

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.


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