В ново проучване се изследва как спирането на ядрените мощности в САЩ може да повлияе на замърсяването на въздуха, климата и здравето при съществуваща и алтернативна мрежова инфраструктура. При сценарий, при който всички ядрени електроцентрали в страната ще бъдат спрени, учените от Масачузетски технологичен институт (MIT) изследват как различните енергийни източници, като въглища, природен газ и възобновяема енергия, биха задоволили произтичащите от това енергийни нужди в продължение на цяла година.
Понастоящем Съединените щати получават близо 20 % от електроенергията си от ядрена енергия. С 92 реактора, разпръснати из цялата страна, САЩ разполагат с най-големия ядрен парк в света. Много от тези електроцентрали работят повече от 50 години и са към края на предвидения си жизнен цикъл.
Според изчисленията на MIT замърсяването на въздуха несъмнено ще се увеличи, тъй като източниците на въглища, газ и нефт ще се увеличат, за да компенсират загубата на ядрена енергия. Това само по себе си може да не е шокиращо. Все пак екипът е направил количествена оценка на хипотезата и е прогнозирал, че увеличаването на замърсяването на въздуха ще има значителни последици за здравето, което ще доведе до допълнителни 5200 смъртни случая, свързани със замърсяването, за една година.
"Това добавя още един слой към уравнението за екологичното здраве и социалните въздействия, когато се мисли за спиране на ядрени мощности, където разговорът често се фокусира върху местните рискове, дължащи се на аварии и миннодобивни дейности или дългосрочни въздействия върху климата", заявява водещият автор Лиса Фрийз (Lyssa Freese), дипломант в катедрата по науки за Земята, атмосферата и планетите (EAPS) на Масачузетския технологичен институт (MIT).
В дебата за запазване на ядрените електроцентрали, качеството на въздуха не е било във фокуса на тази дискусия, отбелязва авторът на изследването Ноел Селин (Noelle Selin), професор в Института за данни, системи и общество (IDSS) на Масачузетския технологичен институт (MIT) и EAPS.
Те установяват, че замърсяването на въздуха от централите на изкопаеми горива е толкова вредно, че всичко, което го увеличава, като например спирането на ядрената енергетика, ще има значителни последици за някои хора.
В настоящото проучване екипът оценява как енергийната система на САЩ би могла да реагира на спирането на ядрената енергетика, като използва модел на енергийната мрежа, който работи непрекъснато, за да прогнозира час по час енергийните нужди в 64 региона, като същевременно симулира мощността на всяка електроцентрала.
Моделът увеличава или намалява производството на дадена централа въз основа на разходите, подобно на начина, по който работи реалният енергиен пазар: На централите, които осигуряват най-евтината енергия в даден момент, се дава предимство при захранването на мрежата пред по-скъпите енергийни източници.
След това моделът беше пуснат при различни сценарии, включително мрежа без ядрена енергия, базова мрежа, идентична с днешната, и мрежа без ядрена енергия, но включваща и допълнителни възобновяеми източници, които се очаква да бъдат добавени до 2030 г.
Екипът въвежда в модела данни за колебанията на емисиите и разходите за енергия на всяка централа в продължение на цяла година.
Екипът използва модел за оценка на емисиите на CO2 , NOx и SO2 от всяка единица за производство на електроенергия, подавайки тези емисии в модел на химически транспорт, за да изчислят ефектите върху приземния озон и фините прахови частици (PM2,5 ).
За да симулират движението на различните емисии от всяка централа в страната и да наложат тези следи върху картите на гъстотата на населението, те интегрират всяка симулация с модел на атмосферната химия. Въз основа на степента на излагане на населението на замърсяване те оценяват риска от ранна смърт за хората, живеещи в района на замърсяването.
Учените въвеждат в модела информация за различните емисии на всяка централа и цените на енергията за цяла година. След това моделът е пуснат при няколко сценария, включително мрежа без ядрена енергия, базова мрежа, която е точно като настоящата, и мрежа без ядрена енергия, но включваща и допълнителни възобновяеми източници, които се предвижда да бъдат добавени до 2030 г.
Те комбинират всяка симулация с модел на атмосферната химия, за да симулират преноса на различните емисии от всяка централа в страната и да наложат тези следи върху карти на гъстотата на населението. Те изчисляват вероятността от ранна смърт за хората, живеещи по трасето на замърсяването, въз основа на нивото на излагане на населението.
"Трябва да се замислим как да пенсионираме атомните електроцентрали, ако се опитваме да мислим за тях като за част от енергийната система. Спирането на нещо, което няма директни емисии, все пак може да доведе до увеличаване на емисиите, защото системата на мрежата ще реагира", заявява Фрийз.
Справка: Freese, L.M., Chossière, G.P., Eastham, S.D. et al. Nuclear power generation phase-outs redistribute US air quality and climate-related mortality risk. Nat Energy (2023). DOI: 10.1038/s41560-023-01241-8
Източник: Air pollution could worsen if nuclear power is shut down, ТechЕxplorist
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари