¿La energía verde tiene costos ocultos de salud y ambientales?

Hay una cantidad de tecnologías bajas en carbono disponibles para generar electricidad. Pero, ¿son realmente mejores que los combustibles fósiles y la energía nuclear? La conversación

Para responder a esta pregunta, es necesario comparar no solo las emisiones de diferentes fuentes de energía, sino también la beneficios para la salud y las amenazas a los ecosistemas of energía verde.

La producción de electricidad es responsable de aproximadamente cuarto de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, y la demanda está a punto de aumentar poblaciones subatendidas se conectan a la redy electrónica y vehículos eléctricos proliferar. De modo que detener el calentamiento global requerirá una transformación de la producción de electricidad.

Pero es importante evitar varias trampas medioambientales en esta transición, como perturbar los ecosistemas y la vida silvestre o causar la contaminación atmosférica producida por el transporte regional y mundial de contaminantes generados por los incendios no se puede evaluar sin recurrir a sistemas de vigilancia terrestres.

En un trabajo de investigación, analizamos el impacto de la generación de electricidad a partir de fuentes renovables, Fisión nuclear plantas de energía y combustibles fósiles, con y sin ¿CO? captura y almacenamiento (CCS) para separar CO? y almacenarlo bajo tierra. Contabilizamos los efectos ambientales asociados a la producción, operación y desmantelamiento de instalaciones, así como a la producción, transporte y combustión de combustibles. Luego comparamos un escenario de referencia con un escenario de electricidad baja en carbono eso evitaría que las temperaturas promedio globales subieran más de dos grados Celsius por encima de los niveles preindustriales por 2050 - el punto Los científicos del clima dicen que evitará el peligroso cambio climático.


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Nuestro estudio confirma enfáticamente que los combustibles fósiles, principalmente carbón, colocar una pesada carga sobre el medio ambiente y que la mayoría de los proyectos de energía renovable tienen menores impactos relacionados con la contaminación en los ecosistemas y la salud humana. No obstante, ninguna fuente de energía tiene efectos secundarios ambientales adversos. La ubicación de la central eléctrica, el diseño del proyecto y la elección de la tecnología son cuestiones críticas que los inversores y los gobiernos deben considerar con mucho cuidado.

Solar brilla

Reemplazar las plantas de energía de combustibles fósiles con fuentes de energía renovables, incluidas la energía solar, eólica, hidroeléctrica y geotérmica, reduciría diversos tipos de contaminación. La magnitud de la diferencia en la contaminación entre fósiles y algunas opciones de energía renovable es sorprendente. Por ejemplo, descubrimos que todo el proceso de fabricación, configuración y operación de paneles fotovoltaicos causa menos contaminación que solo la entrega de combustible a una planta de energía a carbón cuando se incluye la minería.

¿Qué pasa con la huella ambiental de hacer realmente sistemas de energía renovable?

La energía fotovoltaica (PV) sale muy bien en nuestro análisis. En la actualidad, la producción de células fotovoltaicas consume mucha menos energía que anteriormente. Las emisiones de carbono por unidad de electricidad fotovoltaica representan una décima parte o incluso menos de las centrales eléctricas de gas natural más eficientes. Los problemas de salud humana, como las enfermedades respiratorias debido a la exposición a partículas, son alrededor de una décima parte de las centrales eléctricas modernas alimentadas con carbón con equipos avanzados de control de la contaminación. Se encontraron conclusiones similares sobre la contaminación del agua y del suelo en los ecosistemas.

Pero los paneles solares requieren mucho más espacio para generar la misma cantidad de energía que los generadores de energía fósil o nuclear. ¿No debería ser un problema cubrir grandes áreas con paneles solares? No necesariamente. La cantidad de tierra necesaria para generar un kilovatio-hora de energía fotovoltaica es comparable a la de la energía de carbón, cuando se contabilizan las tierras asociadas con la extracción de carbón. Y aproximadamente la mitad de las instalaciones fotovoltaicas en nuestro escenario futuro en 2050 podrían colocarse en los tejados.

La producción de paneles fotovoltaicos requiere varios metales, muchos de los cuales se producen solo en ubicaciones limitadas. Algunos de esos metales son altamente tóxicos. El tratamiento y el reciclaje de los residuos, que no hemos incluido en nuestra evaluación, son importantes.

PV, por supuesto, entrega electricidad solo cuando brilla el sol. Sin embargo, una tecnología solar diferente - concentración de energía solar térmica, que concentra la luz para generar calor, puede ser una forma viable de avanzar, ya que ofrece un rendimiento similar en términos de reducción de la contaminación, pero ofrece la opción de almacenar calor y generar electricidad en la noche. Supusimos que la tecnología CSP, que actualmente tiene una adopción muy baja en comparación con la energía fotovoltaica, proporcionaría un cuarto de electricidad solar en nuestro escenario de bajas emisiones.

verde 3 23Desde la perspectiva de las emisiones de carbono y la salud, la energía solar es mucho mejor que la generación de energía con combustibles fósiles. Pero las plantas solares a gran escala requieren grandes extensiones de tierra y pueden tener un impacto negativo en las especies locales. 11_jamey_stillings_20121027_bse / flickr, CC BY

Los efectos ambientales de la energía hidroeléctrica varían ampliamente, encontramos. Algunas presas causan impactos climáticos significativos a través de las emisiones de metano de la descomposición de la biomasa en los embalses. Otras presas causar problemas ecológicos igualmente serios a través de la destrucción del hábitat. También pueden bloquear la migración de especies acuáticas y reducir el flujo de sedimentos y el transporte de nutrientes, lo que afecta las llanuras de inundación y los deltas. Por otro lado, los embalses forman nuevos hábitats para aves y otras especies.

La energía hidroeléctrica ofrece una buena ilustración de la importancia de la selección del sitio y el diseño del proyecto. Algunos proyectos pueden ser económicamente viables, pero en última instancia no deberían realizarse si la sociedad considera la degradación ambiental que pueden causar. Para otros proyectos, los impactos pueden ser limitados por estrategias de mitigación tales como flujo de corriente ambiental y Escaleras de peces, que proporcionan un desvío para la migración de peces alrededor de una presa.

Lecciones similares son válidas para la energía eólica, donde la destrucción del hábitat durante la construcción debe ser minimizada y las operaciones ajustadas para reducir colisiones con rapaces y murciélagos. Además, los recursos de energía eólica varían ampliamente entre las ubicaciones, lo que justifica la elección de lugares donde los recursos eólicos son más abundantes.

La bioenergía amenaza la biodiversidad

Biomasa la energía, o el material vegetal en combustión para la generación de energía, desempeña un papel central en la mayoría de los planes para limitar el calentamiento global a 2 ° C por encima de los niveles preindustriales. Contrariamente a la fotovoltaica y la eólica, proporciona energía renovable bajo demanda.

¿Cuando se combina con CO? captura y almacenamiento, puede eliminar el carbono de la atmósfera y colocarlo bajo tierra Monte bajo de rotación corta, como sauce y miscanthus, producir energía también puede reducir las emisiones netas de gases de efecto invernadero de biopoder. De esta manera, los efectos de salud de la quema de biomasa se pueden reducir.

astillas de madera 3 23El poder de la bioenergía, como las astillas de madera, tiene emisiones de carbono y otros contaminantes del aire. La captura de carbono y su bombeo subterráneo mejora su huella ambiental. Departamento Forestal de Oregon, CC BY

Sin embargo, el uso de la tierra requerido para crecer incluso estas plantas de rápido crecimiento empequeñece el uso de otras fuentes de energía. Esto tiene implicaciones ecológicas significativas. Según lo medido por las especies perdidas por kilowatt-hora generado, encontramos que los daños ecológicos de la biomasa son comparables a los del carbón y el gas.

Por lo tanto, si bien ofrece beneficios de la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, la energía de biomasa se vuelve más favorable para los ecosistemas solo cuando se utiliza con captura y almacenamiento de carbono, concluimos.

Las estrategias de mitigación climática pueden brindar una oportunidad excepcional para reducir no solo las emisiones de carbono sino también una amplia gama de problemas ambientales. Sin embargo, el despliegue de tecnologías bajas en carbono debería evitar hábitats sensibles a fin de realizar plenamente sus beneficios ambientales sin desencadenar consecuencias no deseadas.

Si bien la mayoría de las personas reconoce que la energía solar y eólica son fuentes de energía bajas en carbono, la bioenergía y la captura y el almacenamiento de carbono también desempeñan un papel indispensable en prácticamente todos los escenarios donde los países reducen rápidamente las emisiones de carbono. Nuestros resultados indican que debemos buscar formas de utilizar estas tecnologías a la vez que minimizamos el daño a los ecosistemas. No se trata solo de si empleamos energía limpia, sino qué tecnologías, dónde y cómo.

Sobre el Autor

Edgar Hertwich, Profesor de Ecología Industrial, Universidad de Yale; Anders Arvesen, Investigador en Energía e Ingeniería de Procesos, Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología; Sangwon Suh, profesor de ecología industrial, Universidad de California, Santa Barbaray Thomas Gibon, Ph.D. Candidato, Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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