利用可再生能源技术对抗气候变化

通过2021年7月8日

可再生能源技术,如用于运输的先进生物燃料,是美国缓解气候变化努力的关键

气候变化带来了上升的温度,这对人类和环境产生了显着的负面影响,并转变为可再生能源,如生物燃料,可以帮助满足这一挑战。全球温度较高的一种后果是极端天气事件的频率越来越大,导致大量的危害和损坏。如图1所示,美国最昂贵的极端天气事件中的六个有六个发生在过去10年里,累计损失超过4110亿美元(以2020年美元计算,并经通货膨胀调整)。其他四个发生2004年至2008年期间,预计未来极端天气事件的成本将会继续攀登

亿美元极端天气事件2000-2020
图1所示。2000年至2020年的美国极端天气事件导致损害赔偿至少10亿美元。图形适应了交互式气候和能源解决方案工具中心

而且,世界卫生组织估计在全球范围内,气候变化对每年超过150,000人死亡负责。这是因为除极端天气事件外,气候变化还有助于疾病的传播,减少食品生产以及许多其他问题。

转变为可再生能源,减少对化石燃料的依赖,是一种帮助减缓气候变化影响的一种方式。虽然可再生能源常常是更昂贵的选择,但新的清洁能源技术正在降低成本并帮助将经济转移到化石燃料。例如,太阳能电池板价格减少了75%到80%在2009年至2015年期间。由于其他可再生能源等类似趋势,如风和水电,可再生能源发电技术占超过一半的新发电能力自2011年以来每年在网上在线。

图2。2000年和2018年美国使用的能源。图复制从Desilver 2020,PEW研究中心

必须进行更多,以确保可再生能源技术是减轻气候变化的关键贡献者。截至2018年,太阳能和风占了不到4%在美国使用的所有能量的内容(图2)。太阳能电池板产生的能量数量自2008年以来近46倍,但仍然仅为约1%在该国产生的总能量。不幸的是,可再生能源目前只提供一小部分生产的总能量,并抵制气候变化,这一贡献必须大幅增加。

仍然经常使用不可再生的来源,因为它们在能量中非常密集。在运输部门,例如,气体或柴油燃料有关于能量更多的40倍,英镑,比领先的电池技术。为了让电动汽车行驶360英里,这是在整个12.4加仑罐的气体上行驶的平均距离,汽车需要电池秤超过1,300磅

为了减少对基于石油的燃料,特别是对于重型车辆和飞机来说,一个潜在的解决方案是生物燃料。生物燃料是制作通过分解植物材料并将其转化为可用的燃料,如乙醇或生物柴油。玉米乙醇已经添加气体减少温室气体排放。然而,产生乙醇不是零碳过程,并补充玉米乙醇平均值截至40%以下比只使用汽油的碳排放更低。玉米乙醇还依赖于可用于种植其他粮食作物的土地。研究人员目前学习如何使用侵入性植物,以及需要少量水,肥料或土地生长的植物,以创造下一代生物燃料。一些有前途的植物原料选择包括大麻,switchgrass,carrizo甘蔗,麻风树灌木和藻类。还研究了新的生物技术开发更有效的方式将生物量分解成糖,然后将微生物转化为生物燃料。还有正在进行的研究来创造微生物这可以直接将植物转化为生物燃料,并使微生物产生长链、能量密集的生物燃料碳氢化合物这可用于燃料重型车辆和飞机。

信息技术与创新基金会开发几个建议这可能会促进生物燃料的实施。这些建议包括:

  • 在未来五年内增加生物能源和生物制造的投资150%;
  • 从事能源部和农业部,支持生物燃料的发展航空,运输和“其他难以通电的运输部门”和
  • 扩展可用于改善生物质加工的基因编辑工具的研究,增加了可用于降低成本生物燃料生产的植物原料的多样性。

通过提高生物燃料、风能和太阳能等可再生能源技术的效率,并进一步在可再生能源领域进行创新,美国科技界可以帮助确保可再生能源在应对气候危机的努力中发挥作用。

这种CSPI科技政策深度潜水在国会议员比尔福斯特(D,IL-11)和他的科学交流之上扩大了新成立的科学委员会