Тепловые насосы, которые могут и обогревать, и охлаждать дом, в четыре раза эффективнее традиционных печей и кондиционеров. Phyxter.ai, CC BY

 Тепловые насосы, которые могут как нагревать, так и охлаждать, гораздо более эффективны, чем традиционные печи и кондиционеры. Phyxter.ai/Flickr, CC BY

Солнечные панели, тепловые насосы и водород являются строительными блоками экономики экологически чистой энергии. Но действительно ли они «необходимы для национальной обороны»?

Президент Джо Байден заявил, что они в начале июня, когда он разрешено с использованием Закона об оборонном производстве увеличить их производство в США, наряду с изоляцией и компонентами электросетей.

Как профессор экологической инженерии я согласен с тем, что эти технологии необходимы для снижения рисков, связанных с изменением климата и чрезмерной зависимостью от ископаемого топлива. Однако усилия по расширению производственных мощностей должны сопровождаться политикой стимулирования спроса, если Байден надеется ускорить переход от ископаемого топлива к чистой энергии.

Закон об энергетике и оборонном производстве

Соединенные Штаты ввели в действие Закон об оборонном производстве 1950 г. в начале Корейской войны для обеспечения безопасности материалов, которые считались необходимыми для национальной обороны. Вскоре президенты осознали, что основные материалы выходят далеко за рамки оружия и боеприпасов. Они призвали закон для обеспечения внутренних поставок всего, от коммуникационное оборудование в медицинские ресурсы и детское питание.

Что касается энергетики, прошлые президенты использовали закон для расширения поставок ископаемого топлива, а не для отказа от них. Линдон Джонсон использовал его, чтобы ремонтировать нефтяные танкеры во время арабского нефтяного эмбарго 1967 года и Ричарда Никсона для обеспечения материалов для Трансаляскинского нефтепровода в 1974 году. Даже когда Джимми Картер использовал закон в 1980 году для поиска заменителей нефти, синтетическое топливо из угля и природного газа были ведущим направлением.

Сегодня основное внимание уделяется отказу от всех ископаемых видов топлива, шагу, который считается важным для противостояния двум ключевым угрозам — изменению климата и нестабильности энергетических рынков.

Министерство обороны выявило множество риски национальной безопасности возникающие в результате изменения климата. К ним относятся угрозы водоснабжению, производству продуктов питания и инфраструктуре, которые могут спровоцировать миграцию и конкуренцию за скудные ресурсы. Ископаемое топливо – это основной источник выбросов парниковых газов которые вызывают глобальное потепление.

Вторжение России в Украину подчеркивает дополнительные риски зависимости от ископаемого топлива. Россия и другие противники являются одними из ведущих производителей этого топлива. Чрезмерная зависимость от ископаемого топлива покидает США и их союзников уязвимы для угроз и к ценовым шокам на волатильных рынках.

Даже как в мире крупнейший производитель нефти и природного газа, Соединенные Штаты потрясены скачками цен, поскольку наши союзники избегают российского топлива.

Ориентация на 4 столпа чистой энергии

Переход от ископаемого топлива к более чистой энергии может снизить эти риски.

Как я объясняю в своей книге,Борьба с климатическим тупиком», построение экономики экологически чистой энергии требует четырех взаимодополняющих столпов — эффективности, чистой электроэнергии, электрификации и экологически чистых видов топлива.

Эффективность снижает спрос на энергию и затраты, а также нагрузку на другие столпы. Чистое электричество устраняет выбросы парниковых газов от электростанций и позволяет электрифицировать транспортные средства, отопление и промышленность. Тем временем, нужно чистое топливо для самолетов, кораблей и промышленных процессов, которые не могут быть легко электрифицированы.

Технологии, на которые нацелены действия Байдена, хорошо согласуются с этими столпами.

Изоляция имеет решающее значение для энергоэффективности. Солнечные батареи обеспечивают один из дешевый и чистейшая варианты электричества. Компоненты энергосистемы необходимы для интеграции большего количества энергии ветра и солнца в энергетический баланс.

Тепловые насосы, которые могут как обогревать, так и охлаждать дом, гораздо более эффективны, чем традиционные печи, и заменяют природный газ или мазут электричеством. Электролизеры производят водород для использования в качестве топлива или сырья для химических веществ.

Создание спроса имеет важное значение

Производство — это только один шаг. Чтобы эти усилия увенчались успехом, США также должны увеличить спрос.

Стимулирование спроса стимулирует обучение на практике, что снижает затраты и стимулирует рост спроса. Может возникнуть благотворный цикл растущего внедрения технологий и снижения затрат, как это было для ветровая и солнечная энергия, батареи и другие технологии.

Технологии, на которые нацелен Байден, отличаются своей готовностью к работе этого благотворного цикла.

Изоляция уже дешева и в изобилии производится внутри страны. В этом случае необходимы такие меры, как строительные нормы и правила, и стимулы, которые могут стимулировать спрос путем поощрения больше использования изоляции чтобы помочь сделать дома и здания более энергоэффективными, а не увеличить производственную мощность.

Солнечные панели в настоящее время дешевы, но подавляющее большинство изготавливается в Азии. Даже если Байдену удастся утроение внутренних производственных мощностейодного только производства в США будет недостаточно для удовлетворения растущего спрос на новые солнечные проекты. Байден также посадил на два года пауза из-за угрозы новых тарифов для импорта солнечной энергии, чтобы поддерживать поток поставок, в то время как производство в США пытается нарастить, и объявил о поддержке проекты по укреплению сети для ускорения роста установок в США.

Электролизерам предстоит более трудный путь. Они дорогие, и пока их используют для производства водорода из электричества и воды. стоит намного дороже, чем производство водорода из природного газа – процесс, который приводит к выбросам парниковых газов. Министерство энергетики стремится сократить расходы на электролизеры на 80% в течение десятилетия. Пока это не удастся, спрос на электролизеры, производство которых надеется Байден, будет небольшим.

Почему тепловые насосы, скорее всего, выиграют

Это оставляет тепловые насосы как технологию, которая, скорее всего, выиграет от заявления Байдена.

Тепловые насосы могут сократить потребление энергии, но они также стоят дороже и незнакомы многим подрядчикам и потребителям, в то время как технологии остаются в постоянном развитии.

Парное использование Закона об оборонном производстве при стимулировании клиентов увеличение государственных закупок и финансирования исследований и разработок может создать благотворный цикл роста спроса, совершенствования технологий и снижения затрат.

Чистая энергия действительно необходима для снижения рисков, связанных с изменением климата и нестабильностью рынков. Применение Закона об оборонном производстве может увеличить предложение, но правительству также придется стимулировать спрос и финансировать целевые исследования, чтобы стимулировать благотворные циклы, необходимые для ускорения энергетического перехода.

Об авторе

Дэниел Коэн, доцент кафедры гражданского и экологического строительства, университет Райс

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Будущее, которое мы выбираем: пережить климатический кризис

Кристиана Фигерес и Том Риветт-Карнак

Авторы, сыгравшие ключевую роль в Парижском соглашении об изменении климата, предлагают идеи и стратегии преодоления климатического кризиса, включая индивидуальные и коллективные действия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Необитаемая Земля: жизнь после потепления

Дэвид Уоллес-Уэллс

В этой книге исследуются потенциальные последствия неконтролируемого изменения климата, включая массовое вымирание, нехватку продовольствия и воды и политическую нестабильность.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Министерство будущего: роман

Ким Стэнли Робинсон

Этот роман представляет мир ближайшего будущего, борющийся с последствиями изменения климата, и предлагает видение того, как общество может измениться, чтобы справиться с кризисом.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Под белым небом: природа будущего

Элизабет Колберт

Автор исследует влияние человека на мир природы, включая изменение климата, и потенциал технологических решений для решения экологических проблем.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Просадка: самый всеобъемлющий план, когда-либо предлагаемый для обратного глобального потепления

под редакцией Пола Хокена

В этой книге представлен всеобъемлющий план решения проблемы изменения климата, включая решения для ряда секторов, таких как энергетика, сельское хозяйство и транспорт.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа