Do download: As energias renováveis ​​para os transportes: soluções comparativos por Jacobson

Estudo de múltiplos critérios da Stanford University comparando as diferentes energias renováveis ​​potencialmente utilizáveis ​​no setor de transportes de Mark Z. Jacobson. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Stanford University, Stanford, Califórnia 94305-4020, EUA. Tel: (650) 723-6836

solução comparativa de energia renovável para o carro de amanhã

Resumo

Este artigo analisa e classifica as principais soluções relacionadas à energia propostas para aquecimento global, mortalidade por poluição do ar e segurança energética, considerando outros impactos das soluções propostas, como fornecimento de água, uso da terra, vida selvagem, disponibilidade de recursos, poluição térmica e produtos químicos da água. poluição, proliferação nuclear e desnutrição. Nove fontes de energia elétrica e duas opções de combustível líquido são consideradas. As fontes de eletricidade incluem energia solar fotovoltaica (PV), energia solar concentrada (CSP), eólica, geotérmica, hidrelétrica, onda, maré, nuclear e carvão com tecnologia de captura e armazenamento de carbono (CCS). As opções de combustível líquido incluem etanol de milho (E85) e E85 celulósico. Para colocar as fontes de combustível elétrico e líquido em pé de igualdade, examinamos suas habilidades comparativas para solucionar os problemas mencionados ao acionar veículos de nova tecnologia, incluindo veículos com bateria elétrica (BEVs), veículos com célula a combustível de hidrogênio (HFCVs) e flexíveis. veículos a combustível operam no E85. Doze combinações de tipo de veículo-fonte de energia são consideradas. Ao classificar e ponderar cada combinação em relação a cada uma das 11 categorias de impacto, quatro divisões claras de classificação, ou níveis, emergem. O Nível 1 (classificação mais alta) inclui BEVs de vento e HFCVs de vento. A camada 2 inclui CSP-BEVs, BEVs geotérmicos, PV-BEVs, BEVs de maré e BEVs de ondas. A camada 3 inclui hidro-BEVs, nuclear-BEVs e CCS-BEVs. A camada 4 inclui milho e celulósico-E85. Os Wind-BEVs ficaram em primeiro lugar em sete das 11 categorias, incluindo as duas mais importantes: mortalidade e redução de danos climáticos. Embora os HFCVs sejam muito menos eficientes que os BEVs, os HFCVs de vento ainda são muito limpos e foram classificados em segundo lugar entre todas as combinações. As opções de nível 2 oferecem benefícios significativos e são recomendadas. As opções de nível 3 são menos desejáveis. No entanto, a hidroeletricidade, que foi classificada à frente do carvão-CCS e nuclear em relação ao clima e à saúde, é um excelente balanceador de carga, portanto recomendado. As combinações de Nível 4 (celulósico e milho-E85) foram classificadas em geral como as mais baixas e com relação ao clima, poluição do ar, uso da terra, danos à vida selvagem e resíduos químicos. O Cellulosic-E85 ficou abaixo do milho-E85 em geral, principalmente devido à sua pegada terrestre potencialmente maior com base em novos dados e às suas emissões de poluição atmosférica a montante mais altas que o milho-E85. Enquanto o celulósico-E85 pode causar a maior mortalidade média humana, os BEV nucleares causam o maior risco de mortalidade no limite superior devido à expansão da separação de plutônio e enriquecimento de urânio nas instalações de energia nuclear em todo o mundo. Wind-BEVs e CSP-BEVs causam a menor mortalidade. A área de cobertura dos BEVs do vento é de 2 a 6 ordens de magnitude menor que a de qualquer outra opção. Devido à sua baixa pegada e poluição, os BEV do vento causam a menor perda de vida selvagem. O maior consumidor de água é o milho-E85. Os menores são BEVs de vento, de maré e de onda. Teoricamente, os EUA poderiam substituir todos os veículos rodoviários de 2007 por BEVs movidos por turbinas eólicas de 73000 a 144000 e 5 MW, menos do que os 300000 aviões produzidos pelos EUA durante a Segunda Guerra Mundial, reduzindo o CO2 dos EUA em 32.5% a 32.7% e quase eliminando 15000 / ano de veículos. mortes relacionadas à poluição do ar em 2020. Em suma, o uso de energia eólica, CSP, geotérmica, maré, PV, onda e hidrelétrica para fornecer eletricidade para BEVs e HFCVs e, por extensão, eletricidade para os setores residencial, industrial e comercial, resultará no maior benefício entre os opções consideradas. A combinação dessas tecnologias deve ser avançada como uma solução para o aquecimento global, poluição do ar e segurança energética. O carvão-CCS e o nuclear oferecem menos benefícios, portanto, representam uma perda de custo de oportunidade, e as opções de biocombustíveis não fornecem benefícios certos e os maiores impactos negativos.

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