Landen over de hele wereld debatteren over de noodzaak om de klimaatverandering te beteugelen gedurende drie decenniamaar de mondiale uitstoot van broeikasgassen – e mondiale temperaturen met hen—blijven klimmen.
Als het lijkt alsof we nergens komen, is het nuttig om een stapje terug te doen en de vooruitgang die we hebben geboekt te onderzoeken.
Laten we eens kijken naar de Verenigde Staten, historisch gezien de de grootste uitstoter van broeikasgassen ter wereld. In de loop van deze drie decennia is de Amerikaanse bevolking toegenomen met 28% en de economie, gemeten aan de hand van het voor inflatie gecorrigeerde bruto binnenlands product, meer dan verdubbeld.
De Amerikaanse uitstoot van veel broeikasgasproducerende activiteiten – transport, industrie, landbouw, verwarming en koeling van gebouwen – bleef echter bestaan min of meer hetzelfde in de afgelopen 30 jaar. Vervoer is een beetje slecht; de sector is een beetje in verval. En elektriciteit, ooit de grootste bron van broeikasgasemissies in het land, heeft de uitstoot ervan aanzienlijk zien afnemen.
Over het geheel genomen behoren de Verenigde Staten nog steeds tot de landen met het hoogste percentage uitstoot per hoofd van de bevolkingEr is dus ruimte voor verbetering, en de uitstoot is niet voldoende gedaald om het land op het goede spoor te zetten om dit doel te bereiken zijn beloften onder de 10 jaar Klimaatakkoord van Parijs. Maar de Verenigde Staten de uitstoot neemt af ongeveer 15% in de afgelopen tien jaar.
Hier is hoe het gebeurde.
De Amerikaanse elektriciteitsuitstoot is gedaald
Elektriciteitsverbruik in de Verenigde Staten is toegenomen de laatste tijd met de verschuiving naar een grotere elektrificatie van auto’s, verwarming en koeling en uitbreiding van datacenterstoch is de uitstoot van broeikasgassen door elektriciteit sinds 1995 met bijna 30% gedaald.
Een van de belangrijkste redenen voor deze scherpe daling is dat Amerikanen minder steenkool en meer aardgas gebruiken om elektriciteit te produceren.
Zowel steenkool als aardgas zijn fossiele brandstoffen. Beide kooldioxide vrijgeven in de atmosfeer terechtkomen wanneer ze worden verbrand om elektriciteit te produceren, en dat koolstofdioxide warmte vasthoudt, waardoor de temperatuur op aarde stijgt. Maar energiecentrales wel elektriciteit efficiënter maken het gebruik van aardgas versus steenkool produceert daarom minder uitstoot per eenheid elektriciteit.
Waarom zijn de Verenigde Staten meer aardgas gaan gebruiken?
Onderzoek en technologische innovatie op het gebied van fracken en horizontaal boren hebben bedrijven in staat gesteld meer olie en gas te winnen tegen lagere kosten goedkoper om elektriciteit te produceren uit aardgas in plaats van steenkool.
Als gevolg hiervan hebben nutsbedrijven meer aardgascentrales gebouwd, vooral superefficiënte gecombineerde cyclus gasgestookte elektriciteitscentrales, die energie produceren uit gasturbines en ook de restwarmte van die turbines opvangen om meer energie op te wekken. Steeds meer kolencentrales zijn gesloten of draaien minder.
Omdat aardgas een efficiëntere brandstof is dan steenkool, is het in vergelijking een zegen voor het klimaat geweest, ook al is het een fossiele brandstof. Als gevolg hiervan hebben de Verenigde Staten de uitstoot van elektriciteit verminderd.
Significant verbeteringen in de energie-efficiëntievan apparaten tot verlichting, ze speelden een rol. Ook al lijken technologische snufjes tegenwoordig overal voortdurend op te laden, het binnenlandse elektriciteitsverbruik per hoofd van de bevolking, het stabiliseerde zich in de eerste twee decennia van de jaren 2000, na te zijn blijven groeien sinds de jaren veertig.
De kosten voor duurzame elektriciteit en batterijen dalen
Hernieuwbare elektriciteitsopwekking in de Verenigde Staten, inclusief wind-, zonne- en waterkracht, is dat wel sinds 1995 bijna verdrievoudigdhelpen de uitstoot als gevolg van de elektriciteitsproductie verder te verminderen.
De kosten voor zonne- en windenergie zijn zo sterk gedaald als nu goedkoper dan steenkool en concurrerend met aardgas. Veertien staten, waaronder het grootste deel van de Great Plains, snappen het nu ten minste 30% van hun vermogen uit zonne-, wind- en batterijopslag.
Terwijl windenergie qua kosten concurrerend is met fossiele brandstoffen minstens 20 jaarfotovoltaïsche zonne-energie (PV) is alleen concurrerend geweest met fossiele brandstoffen ongeveer 10 jaar. Verwacht dus de implementatie van zon-PV blijven stijgenzowel in de Verenigde Staten als internationaal, ook in de Verenigde Staten federale subsidies verdwijnen.
Zowel wind- als zonne-energie leveren intermitterende energie op: de zon schijnt niet altijd en de wind waait niet altijd. Er zijn verschillende manieren waarop hulpprogramma’s dit probleem aanpakken. Eén manier is om te gebruiken vraagbeheerhet aanbieden van lagere energieprijzen tijdens daluren of kortingen voor bedrijven die het energieverbruik kunnen verminderen tijdens de grote vraag. Virtuele energiecentrales het samenvoegen van verschillende soorten gedistribueerde energiebronnen – zonnepanelen in huizen, batterijen en zelfs slimme thermostaten – om vraag en aanbod van energie te beheren. De Verenigde Staten hadden een schatting 37,5 gigawatt aan virtuele energiecentrales in 2024, wat overeenkomt met ongeveer 37,5 kernreactoren.
Een andere methode van energiebeheer is batterijopslag, en dat is nu het geval begint op te stijgen. Trommels de kosten zijn gedaald de afgelopen jaren voldoende om grootschalige batterijopslag kosteneffectief te maken.
En de gids?
In de Verenigde Staten is het benzineverbruik vrijwel constant gebleven de brandstofefficiëntie is over het algemeen verbeterd door de decennia heen.
Verkoop van elektrische voertuigendie de uitstoot verder zouden kunnen terugdringen, verliepen echter langzaam. Een deel hiervan kan te danken zijn aan het succes van fracking: in de Verenigde Staten de olieproductie nam toeen benzine en diesel de prijzen bleven relatief laag.
Mensen in andere landen veranderen sneller over op elektrische voertuigen dan in de Verenigde Staten als de kosten van Elektrische voertuigen hij viel. Chinese consumenten kunnen een elektrisch instapmodel kopen minder dan 10.000 dollar in China met behulp van overheidssubsidies en het land is de wereldleider op het gebied van de verkoop van elektrische voertuigen.
In 2024 hebben mensen in de Verenigde Staten gekocht 1,6 miljoen elektrische voertuigenen wereldwijde verkopen zijn gerealiseerd 17 miljoeneen stijging van 25% ten opzichte van het voorgaande jaar.
De onbekende zaken die voor ons liggen: hoe zit het met datacenters?
De constructie van nieuwe datacentersgedeeltelijk om de explosieve groei van te dienen kunstmatige intelligentieHet trekt veel aandacht toekomstige energievraag en de onzekerheid die ons te wachten staat.
Datacenters verhogen bijvoorbeeld op sommige locaties de vraag naar elektriciteit Noord-VirginiaDallas, Phoenix, Chicago en Atlanta. De toekomst de groei van de elektriciteitsvraag vanuit datacenters is nog niet duidelijkDit betekent echter dat de effecten van datacenters op de elektriciteitstarieven en de emissies van het energiesysteem ook onzeker zijn.
AI is echter niet de enige reden om de stijgende vraag naar elektriciteit in de gaten te houden: de VS kunnen een groeiende vraag naar elektriciteit voor industriële processen en elektrische voertuigen verwachten, evenals de algehele transitie weg van het gebruik van olie en gas voor verwarming en apparaten. aan het gebruik van elektriciteit die door het hele land voortduurt.
Valeria Tommaso is hoogleraar industriële techniek aan de universiteit Georgisch Instituut voor Technologie.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Het gesprek onder een Creative Commons-licentie. Lees de origineel artikel.
De vroege deadline voor Fast Company Prijzen voor ideeën die de wereld veranderen is vrijdag 14 november om 23:59 uur PT. Solliciteer vandaag nog.
