Lämpöpumput, jotka voivat sekä lämmittää että jäähdyttää ja kodin, ovat neljä kertaa tehokkaampia kuin perinteiset uunit ja ilmastointilaitteet. Phyxter.ai, CC BY
Lämpöpumput, jotka voivat sekä lämmittää että jäähdyttää, ovat paljon tehokkaampia kuin perinteiset uunit ja ilmastointi. Phyxter.ai/Flickr, CC BY
Aurinkopaneelit, lämpöpumput ja vety ovat kaikki puhtaan energiatalouden rakennuspalikoita. Mutta ovatko ne todella "välttämättömiä maanpuolustukselle"?
Presidentti Joe Biden julisti, että he ovat kesäkuun alussa, kun hän puolustustuotantolain nojalla lisätä tuotantoaan Yhdysvalloissa eristeiden ja sähköverkkokomponenttien ohella.
Ympäristötekniikan professorina olen samaa mieltä siitä, että nämä tekniikat ovat välttämättömiä ilmastonmuutoksen ja fossiilisten polttoaineiden liiallisen riippuvuuden riskien vähentämiseksi. Tuotantokapasiteetin laajentamispyrkimyksiin on kuitenkin liitettävä kysyntää lisäävä politiikka, jos Biden toivoo nopeuttavansa siirtymistä fossiilisista polttoaineista puhtaaseen energiaan.
Energia ja puolustustuotantolaki
Yhdysvallat sääti Puolustustuotantolaki vuodelta 1950 Korean sodan alussa kansallisen puolustuksen kannalta välttämättöminä pidettyjen materiaalien turvaamiseksi. Presidentit ymmärsivät pian, että olennaiset materiaalit ulottuvat paljon aseita ja ampumatarvikkeita pidemmälle. He ovat vedonneet lakiin varmistaakseen kaiken kotimaisen toimituksen viestintälaitteet että lääketieteelliset resurssit ja Äidinmaidonkorvike.
Energian osalta entiset presidentit käyttivät lakia laajentaakseen fossiilisten polttoaineiden tarjontaa, eivät siirtyneet pois niistä. Lyndon Johnson käytti sitä kunnostaa öljytankkereita arabien vuoden 1967 öljysaarron aikana ja Richard Nixon hankkimaan materiaalit Trans-Alaskan öljyputkeen vuonna 1974. Jopa silloin, kun Jimmy Carter käytti tekoa vuonna 1980 etsiäkseen öljyn korvikkeita, kivihiilestä ja maakaasusta valmistetut synteettiset polttoaineet olivat johtava painopiste.
Nykyään painopiste on siirtymisessä pois kaikista fossiilisista polttoaineista, mikä on välttämätöntä kahden keskeisen uhan – ilmastonmuutoksen ja epävakaiden energiamarkkinoiden – torjumiseksi.
Puolustusministeriö on tunnistanut useita kansallisen turvallisuuden riskit ilmastonmuutoksesta johtuvia. Näitä ovat vesihuoltoon, elintarviketuotantoon ja infrastruktuuriin kohdistuvat uhat, jotka voivat laukaista muuttoliikkeen ja kilpailun niukoista luonnonvaroista. Fossiiliset polttoaineet ovat hallitseva kasvihuonekaasupäästöjen lähde jotka ajavat ilmaston lämpenemistä.
Venäjän hyökkäys Ukrainaan korostaa lisäriskejä fossiilisiin polttoaineisiin luottamisesta. Venäjä ja muut vastustajat ovat näiden polttoaineiden johtavia tuottajia. Liiallinen riippuvuus fossiilisista polttoaineista jättää Yhdysvallat ja sen liittolaiset alttiita uhille ja hintasokkeihin epävakailla markkinoilla.
Jopa maailman huipputuottaja Öljyn ja maakaasun hintapiikit ovat järkyttäneet Yhdysvaltoja, kun liittolaisemme karttavat venäläisiä polttoaineita.
Tavoitteena on neljä puhtaan energian pilaria
Siirtyminen fossiilisista polttoaineista puhtaampaan energiaan voi lieventää näitä riskejä.
Kuten selitän teoksessani,Ilmaston umpikuja kohtaaminenPuhtaan energiatalouden rakentaminen vaatii neljää toisiaan vahvistavaa pilaria – tehokkuutta, puhdasta sähköä, sähköistystä ja puhtaita polttoaineita.
Tehokkuus supistaa energian kysyntää ja kustannuksia muiden pilareiden rasituksen ohella. Puhdas sähkö eliminoi voimalaitosten kasvihuonekaasupäästöt ja mahdollistaa ajoneuvojen, lämmityksen ja teollisuuden sähköistyksen. Sillä välin, puhtaita polttoaineita tarvitaan lentokoneille, laivoille ja teollisille prosesseille, joita ei voida helposti sähköistää.
Bidenin toimien kohteena olevat teknologiat ovat hyvin linjassa näiden pilareiden kanssa.
Eristys on erittäin tärkeä energiatehokkuuden kannalta. Aurinkopaneelit tarjoavat yhden niistä halvin ja puhtain vaihtoehtoja sähkölle. Sähköverkkokomponentteja tarvitaan lisäämään tuuli- ja aurinkoenergiaa energiayhdistelmään.
Lämpöpumput, jotka voivat sekä lämmittää että jäähdyttää kotia, ovat paljon tehokkaampia kuin perinteiset uunit ja korvaavat maakaasun tai lämmitysöljyn sähköllä. Elektrolysaattorit tuottaa vetyä käytettäväksi polttoaineena tai kemikaalien raaka-aineena.
Kysynnän luominen on välttämätöntä
Tuotanto on vain yksi vaihe. Jotta tämä yritys onnistuisi, Yhdysvaltojen on myös lisättävä kysyntää.
Kysynnän stimuloiminen kannustaa tekemällä oppimista, mikä alentaa kustannuksia ja lisää kysyntää. Voi syntyä myönteinen kierre teknologioiden käyttöönoton lisääntymisestä ja kustannusten laskusta, kuten on tapahtunut tuuli- ja aurinkoenergiaa, akut ja muita teknologioita.
Bidenin kohteena olevat tekniikat eroavat toisistaan valmiutensa suhteen tähän hyödylliseen kiertokulkuun.
Eristys on jo nyt halpaa ja sitä tuotetaan runsaasti kotimaassa. Tässä tapauksessa tarvitaan politiikkaa, kuten rakennusmääräyksiä ja kannustimia, jotka voivat stimuloida kysyntää rohkaisemalla enemmän eristyksen käyttöä auttaa tekemään kodeista ja rakennuksista energiatehokkaampia, ei lisää tuotantokapasiteettia.
Aurinkopaneelit ovat tällä hetkellä halpoja, mutta Suurin osa niistä valmistetaan Aasiassa. Vaikka Biden onnistuukin kolminkertaistaa kotimainen tuotantokapasiteetti, Yhdysvaltojen tuotanto ei yksinään riitä tyydyttämään kasvavaa uusien aurinkoprojektien kysyntä. Biden asetti myös kahden vuoden uusien tariffien uhka Aurinkoenergian tuonti pitää tarjontansa vireänä, kun USA yrittää nostaa tuotantoa, ja ilmoitti tukevansa verkkoa vahvistavat hankkeet USA:n asennusten kasvun vauhdittamiseksi.
Elektrolysaattorit kohtaavat kovemman tien. Ne ovat kalliita ja käyttävät niitä vedyn valmistamiseen sähköstä ja vedestä toistaiseksi maksaa paljon enemmän kuin vedyn valmistaminen maakaasusta – prosessi, joka tuottaa kasvihuonekaasupäästöjä. Energiaministeriön tavoitteena on slash elektrolysaattori maksaa 80 % vuosikymmenen sisällä. Ennen kuin se onnistuu, Bidenin toivomien elektrolyysilaitteiden kysyntä on vähäistä.
Miksi lämpöpumput todennäköisimmin hyötyvät?
Tämä jättää lämpöpumput tekniikaksi, joka todennäköisimmin hyötyy Bidenin julistuksesta.
Lämpöpumput voivat vähentää energiankulutusta, mutta ne maksavat myös enemmän etukäteen ja ovat tuntemattomia monille urakoitsijoille ja kuluttajille, kun taas teknologiat ovat muuttumassa.
Puolustustuotantolain parikäyttö Asiakaskannustimien avulla julkisten hankintojen ja tutkimus- ja kehitystoiminnan lisääminen voi luoda suotuisan kierteen, jossa kysyntä kasvaa, teknologia paranee ja kustannukset laskevat.
Puhdas energia on todellakin välttämätöntä ilmastonmuutoksen ja epävakaiden markkinoiden aiheuttamien riskien vähentämiseksi. Puolustustuotantolakiin vetoaminen voi vahvistaa tarjontaa, mutta hallituksen on myös vauhditettava kysyntää ja rahoitettava kohdennettua tutkimusta vauhdittaakseen energiasiirtymän nopeuttamiseen tarvittavia hyviä syklejä.
Author
Daniel Cohan, rakennus- ja ympäristötekniikan apulaisprofessori, Rice University
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat:
Valitsemamme tulevaisuus: selviytyminen ilmastokriisistä
kirjoittaneet Christiana Figueres ja Tom Rivett-Carnac
Kirjoittajat, jotka näyttelivät avainrooleja Pariisin ilmastonmuutosta koskevassa sopimuksessa, tarjoavat oivalluksia ja strategioita ilmastokriisin ratkaisemiseksi, mukaan lukien yksilölliset ja kollektiiviset toimet.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Asumaton maa: elämä lämpenemisen jälkeen
kirjoittanut David Wallace-Wells
Tämä kirja tutkii hallitsemattoman ilmastonmuutoksen mahdollisia seurauksia, mukaan lukien massasukupuutto, ruoan ja veden niukkuus sekä poliittinen epävakaus.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Tulevaisuuden ministeriö: romaani
Kirjailija: Kim Stanley Robinson
Tämä romaani kuvittelee lähitulevaisuuden maailman kamppailevan ilmastonmuutoksen vaikutusten kanssa ja tarjoaa näkemyksen siitä, kuinka yhteiskunta voisi muuttua vastaamaan kriisiin.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Valkoisen taivaan alla: Tulevaisuuden luonto
esittäjä (t): Elizabeth Kolbert
Kirjoittaja tutkii ihmisen vaikutusta luontoon, mukaan lukien ilmastonmuutos, ja teknisten ratkaisujen mahdollisuuksia vastata ympäristöhaasteisiin.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi
toimittanut Paul Hawken
Tämä kirja esittelee kattavan suunnitelman ilmastonmuutoksen torjumiseksi, mukaan lukien ratkaisut useilta aloilta, kuten energiasta, maataloudesta ja liikenteestä.
