İklim değişikliğinin etkisini azaltmaya yardımcı olabilecek basit, etkili çözümler halihazırda mevcuttur. Bazılarının hala uygulanması gerekirken, bazılarının iyileştirilmesi gerekiyor.
Bu, 2023 IEEE Başkanına göre Saifur Rahmanmühendislik kuruluşlarından konuşmacılar arasında yer aldı. Mısır’da düzenlenen COP27 etkinliği Kasım’da. IEEE Life Fellow, teknolojinin yaşamdaki rolünü ele alan bir oturumda konuştu. eşitlikçi, sürdürülebilir ve düşük karbonlu esnek bir dünya sunmak.
Rahman, bir güç uzmanı ve elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü. Virginia TechIEEE’nin eski başkanıdır iklim değişikliği üzerine ad hoc komitesi. Komite, örgütün küresel krize verdiği yanıtı koordine etmek için geçen yıl kuruldu.
Küresel olarak emisyonların yaklaşık üçte biri elektrik üretimi yoluyla üretiliyor ve Rahman, misyonunun mühendislik çözümleriyle bu miktarı azaltmaya yardımcı olmak olduğunu söyledi.
COP27’de, iklim değişikliği konusunda yasal olarak bağlayıcı ilk uluslararası anlaşma olmasına rağmen, Paris AnlaşmasıYaklaşık on yıl önce kabul edilen, ülkeler diğer konuların yanı sıra fosil yakıtları yakmanın nasıl durdurulacağı konusunda henüz bir fikir birliğine varamadı. Örneğin bazıları, kendileri için ekonomik olarak uygun başka seçenek olmadığı için kömür yakmaya devam ediyor.
“Biz IEEE’den teknoloji uzmanları olarak, ‘Pozisyonunuzu korursanız, asla bir anlaşmaya varamazsınız’ diyoruz” dedi. “Herkesin birlikte yaşayabileceği bu altı maddelik çözüm portföyünü sunmaya geldik. Küresel olarak bu yüksek karbon emisyonu sorununu çözmeye yardımcı olmak için masada taraflara sahip olabilmek için bir çözüm ortağı olmak istiyoruz.”
Rahman’ın özetlediği çözümler, elektrik kullanımını azaltan, kömür santrallerini daha verimli hale getiren, hidrojen ve diğer depolama çözümlerini kullanan, daha fazla yenilenebilir enerjiyi teşvik eden, yeni tip nükleer reaktörler kuran ve sınır ötesi güç transferlerini teşvik eden kanıtlanmış yöntemlerin kullanılmasıydı.
Enerji tasarrufu ipuçları
Yapılması gerekenlerden birinin daha az elektrik kullanmak olduğunu söyleyen Rahman, evlerde, işyerlerinde, otellerde ve okullarda ışıkların yüzde 20 oranında kısılmasının yüzde 10 oranında elektrik tasarrufu sağlayabileceğini kaydetti. Çoğu insan parlaklıktaki farkı bile fark etmez, dedi.
Bir diğeri, akkor ampullerden en az yüzde 75 daha az enerji kullanan LED’lere geçmek. LED ampullerin maliyeti yaklaşık beş kat daha fazladır, ancak daha uzun ömürlüdür, dedi. Gelişmiş ülkeleri, tüm akkor ampullerini LED’lerle değiştirmelerine yardımcı olmak için gelişmekte olan ülkelere mali yardım sağlamaya çağırdı.
Diğer bir enerji tasarrufu önlemi ise klimaların sıcaklığını 2 °C artırmaktır. Bu, elektriğin de yüzde 10’unu kurtarabilir Rahman.
Aydınlatma, ısıtma ve soğutmanın daha iyi kontrol edilmesiyle, kimsenin zarar görmesine neden olmadan yüzde 20 enerji tasarrufu sağlanabileceğini söyledi.
Verimli kömür yakan tesisler
Özellikle birçok ülke 40 yıllık ömrü olan yenilerini inşa ederken, kömür santrallerini tamamen kapatmanın yakın zamanda gerçekleşmesinin pek mümkün olmadığını tahmin etti. Kömür yakmaya devam eden ülkeler bunu yüksek verimli elektrik santrallerinde yapmalı dedi.
Bir tip, ultra süperkritik kömür yakıtlı buhar santralidir. Bir türbini harekete geçiren buharı üretmek için suyu kaynatan geleneksel kömür yakıtlı santrallerin verimi yaklaşık yüzde 38’dir. Ultrasüperkritik tesisler, suyun sıvı ve gaz fazlarının dengede bir arada bulunduğu sıcaklık ve basınçlarda çalışır. Daha yüksek verimlilikle sonuçlanır: yaklaşık yüzde 46. Rahman alıntı yaptı Eemshaven ultra-süperkritik tesisGroningen, Hollanda’da—2014 yılında inşa edilmiştir.
İşaret ettiği bir diğer verimli seçenek de kombine çevrim santrali. İlk aşamada, elektrik üretmek için doğal gaz bir türbinde yakılır. Türbin egzozundan çıkan ısı, ikinci aşamada bir türbini döndürmek için buhar üretmek için kullanılır. Ortaya çıkan iki aşamalı enerji santrali, tek aşamalı bir santralden en az yüzde 25 daha verimli.
“IEEE şikayet eden bir ortak değil, bir çözüm ortağı olmak istiyor, böylece küresel olarak bu yüksek karbon emisyonu sorununu çözmeye yardımcı olmak için her iki tarafı da masaya oturtabiliriz.”
Rahman, kömürle çalışan elektrik santrallerini daha çevre dostu hale getirmenin bir başka yönteminin de tükenen karbondioksiti yakalayıp yerde depolamak olduğunu söyledi. Bu tür karbon yakalama sistemleri bazı yerlerde kullanılıyor, ancak karbon tutma işleminin bazı ülkeler için çok pahalı olduğunu kabul ediyor.
Şebeke ve şebeke dışı enerjiyi entegre etme ve depolama
Rahman, elektrik şebekesindeki elektrik arzını ve talebini düzgün bir şekilde dengelemek için yenilenebilir enerji kaynaklarının enerji üretim, iletim ve dağıtım sistemlerine en başından entegre edilmesi gerektiğini söyledi. Rüzgar, güneş ve hidroelektrik santrallerinden elde edilen enerjinin pillerde depolanması gerektiğini, böylece yoğun olmayan saatlerde bunlardan üretilen elektriğin boşa harcanmaması, enerji şebekelerine entegre edilmesi gerektiğini sözlerine ekledi.
Ayrıca, düşük maliyetli, düşük karbonlu hidrojen yakıtının yenilenebilir enerji karışımının bir parçası olarak düşünülmesi gerektiğini söyledi. Yakıt, tümü sıfır karbon emisyonu ile arabalara güç sağlamak, elektrik sağlamak ve evleri ısıtmak için kullanılabilir.
“Hidrojen gelişmekte olan ekonomilerin iklim hedeflerine ulaşmalarına, maliyetlerini düşürmelerine ve enerji şebekelerini daha dirençli hale getirmelerine yardımcı olacaktır” dedi.
Daha küçük nükleer santraller
Rahman, kazalar nedeniyle nükleer santralleri çevreleyen bir damga olduğunu kabul etti. Çernobil, Fukuşima, Üç mil ada, Ve başka yerlerde. Ancak, nükleer enerji olmadan 2050 yılına kadar karbon nötr olma kavramının gerçekçi olmadığını söyledi.
“Önümüzdeki 25 yılda nükleer enerji dışında mümkün değil” dedi. “Yeterli güneş enerjimiz ve rüzgar enerjimiz yok.”
Küçük modüler reaktörler geleneksel nükleer santrallerin yerini alabilir. Rahman, SMR’lerin inşa edilmesinin daha kolay ve daha ucuz olduğunu ve günümüzün büyük nükleer santrallerinden daha güvenli olduklarını söyledi.
Küçük olmasına rağmen, SMR’ler güçlüdür. 300 megavata kadar elektrik çıktısına sahipler veya bugünün tipik nükleer santralinin yaklaşık dörtte biri kadar.
Modüler reaktörler, yerinde inşa edilmek yerine fabrikalarda monte edilir ve nihai konumlarına gönderilir. Ve geleneksel nükleer tesislerin aksine, SMR’lerin atık ısı tahliyesini işlemek için büyük su kütlelerinin yakınına yerleştirilmesine gerek yoktur.
Rahman, SMR’lerin havalanmadığını söylüyor çünkü lisanslama ve teknik sorunlar.
Ulusal sınırlar boyunca elektrik transferi
Rahman, çok az ülkenin tüm vatandaşlarına yetecek kadar elektriğe sahip olması nedeniyle daha fazla sınır ötesi elektrik transferine duyulan ihtiyacı vurguladı. Birçok ülke zaten bunu yapıyor.
“ABD, Kanada’dan elektrik satın alıyor. Rahman, Fransa’nın İtalya, İspanya ve İsviçre’ye enerji sattığını söyledi. “Bütün dünya tek bir ızgaradır. Gücü ileri geri aktarmadığınız sürece kömürden güneşe ve tersine geçiş yapamazsınız.”
İklim değişikliği üzerine ücretsiz araştırma
Konferans oturumu sırasında Rahman bir IEEE söyledi Toplamak iklim değişikliği ile ilgili 7.000 makaleye şu adresten erişilebilir: IEEE Xplore Dijital Kitaplığı. IEEE ayrıca bir İnternet sitesi ek kaynakları barındırır.
Rahman, IEEE’nin önerdiği çözümlerin hiçbirinin yeni veya denenmemiş olmadığını, ancak amacının “hem gelişmekte olan ekonomiler hem de gelişmiş ülkeler için kabul edilebilir ve uygulanabilir bir çözüm portföyü sağlamak” olduğunu söyledi. günün sonunda her iki tarafın da kazanması için mevcut teknolojilerin yaratıcı bir şekilde uygulanmasıyla ne kadar karbon emisyonu tasarrufu yapılabileceğini görün.”