एक नए अध्ययन से पता चलता है कि संयुक्त राज्य अमेरिका बिजली उत्पादन से कार्बन उत्सर्जन को कम से कम 78 प्रतिशत तक कम कर सकता है। हालांकि एक पकड़ है। देश को एक नया राष्ट्रीय प्रसारण नेटवर्क बनाना होगा ताकि राज्य ऊर्जा साझा कर सकें।
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अध्ययन के सह-लेखक अलेक्जेंडर मैकडोनाल्ड कहते हैं, "हमारा विचार था कि अगर हमारे पास इलेक्ट्रॉनों के लिए एक राष्ट्रीय 'अंतरराज्यीय राजमार्ग' होता, तो हम बिजली को इधर-उधर कर सकते थे, और हम हवा और सौर संयंत्रों को लगा सकते थे।" जो हाल ही में कोलोराडो के बोल्डर में NOAA के अर्थ सिस्टम रिसर्च लेबोरेटरी के निदेशक के रूप में सेवानिवृत्त हुए।
कई साल पहले, मैकडॉनल्ड्स दावों के बारे में उत्सुक थे कि ऐसी कोई तकनीक उपलब्ध नहीं थी जो बिजली की लागत को दोगुना या तिगुना किए बिना कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम कर सके। जब उन्होंने इस मुद्दे की जांच की, तो उन्होंने पाया कि दावों के पीछे के अध्ययन में देश के परिवर्तनशील मौसम को शामिल नहीं किया गया था।
पवन और सौर ऊर्जा के साथ एक बड़ा मुद्दा यह है कि उनकी उपलब्धता मौसम पर निर्भर है। सौर केवल धूप के दिनों में उपलब्ध होता है, तूफानों के दौरान या रात में नहीं। पवन टरबाइन तब काम नहीं करते हैं जब हवा पर्याप्त रूप से नहीं उड़ती है - या जब यह बहुत अधिक उड़ती है। इस वजह से, कुछ अध्ययनों ने तर्क दिया है कि ये प्रौद्योगिकियां केवल व्यवहार्य हैं यदि बड़ी क्षमता वाली बैटरी इन स्रोतों से ऊर्जा संग्रहित करने के लिए उपलब्ध हैं जब वे काम नहीं कर रहे हैं। यह आज की कीमतों से परे बिजली की लागत को अच्छी तरह से बढ़ाएगा।
लेकिन "मैकडॉनल्ड्स नोट" हमेशा कहीं न कहीं पवन और सौर ऊर्जा उपलब्ध है। इसलिए उन्होंने और उनके सहयोगियों ने कम कार्बन वाली बिजली उत्पादन प्रणाली को डिजाइन करने के लिए तैयार किया, जिसमें बेहतर समावेश था और यहां तक कि देश के मौसम का भी फायदा उठाया गया। उनका अध्ययन आज नेचर क्लाइमेट चेंज में दिखाई देता है।
उनके कंप्यूटर मॉडल ने दिखाया कि ज्यादातर हवा और सौर ऊर्जा स्रोतों पर स्विच करके - प्राकृतिक गैस, पनबिजली और परमाणु ऊर्जा से थोड़ी सी मदद से जब मौसम सहयोग नहीं करता है - संयुक्त राज्य अमेरिका 1990 के स्तर से कार्बन उत्सर्जन को 33 से 78 प्रतिशत तक कम कर सकता है, अक्षय ऊर्जा और प्राकृतिक गैस की सटीक लागत पर निर्भर करता है। (अक्षय ऊर्जा की लागत कम और प्राकृतिक गैस की लागत जितनी अधिक होगी, कार्बन की बचत भी।) कोयले को मिश्रण में मिलाने से बिजली सस्ती नहीं हुई, बल्कि इससे कार्बन उत्सर्जन में 37 प्रतिशत की वृद्धि हुई।
इस भविष्य की कुंजी पूरे देश में बिजली के हस्तांतरण के लिए एक प्रणाली का विकास होगा, ताकि नॉर्थ डकोटा में एक हवा भरा दिन न्यूयॉर्क में एक बादल को शांत कर सके। इसके लिए न केवल राज्यों-टेक्सास के बीच नए समझौतों की आवश्यकता होगी, उदाहरण के लिए, इसकी अपनी अलग पावर ग्रिड है - बल्कि ट्रांसमिशन लाइनों के उन्नयन के लिए जो इलेक्ट्रॉनों को एक स्थान से दूसरे स्थान तक ले जाती हैं।
अधिकांश क्षेत्रों में, ऊर्जा उच्च-वोल्टेज बारी-बारी से चालू लाइनों पर चलती है, लेकिन यह सीमाएं हैं कि ये लाइनें ऊर्जा को कितनी दूर तक पहुंचा सकती हैं। हाई-वोल्टेज डायरेक्ट करंट में स्विच करने से ऊर्जा उत्पादकों को अधिक दूरी तक अधिक बिजली पहुँचाने में मदद मिलेगी। इसका मतलब है कि नई पवन टर्बाइन और सौर ऊर्जा संयंत्र उन जगहों पर बनाए जा सकते हैं, जहां हवा और सौर ऊर्जा की सबसे अधिक संभावना है, क्योंकि ऊर्जा की जरूरत नहीं है, जहां से दूरी।
बिजली पहुंचाने के लिए एक नया नेटवर्क बनाना एक बड़ा काम होगा। लेकिन कंप्यूटर मॉडल ने दिखाया कि यह लागत प्रभावी हो सकता है, क्योंकि लंबे समय में यह सस्ती शक्ति उपलब्ध होने की अनुमति देगा, नोट्स सह-लेखक क्रिस्टोफर क्लैक, कोलोराडो विश्वविद्यालय-बेसर में पर्यावरण विज्ञान के लिए सहकारी संस्थान में गणितज्ञ ।
"इन संचरण सुविधाओं के निर्माण से, हम इसे बढ़ाने के बजाय कार्बन को हटाने के लिए लागत को कम करते हैं, " वे कहते हैं।
कुछ राज्य, जैसे कि कैलिफ़ोर्निया और न्यूयॉर्क, पहले से ही इस कम-कार्बन भविष्य के रास्ते पर हैं, और वर्मोंट ने कनाडा से एक उच्च-वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान लाइन के लिए योजनाओं को मंजूरी दे दी, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के वायुमंडलीय वैज्ञानिक मार्क जैकबसन ने नोट किया। पिछले साल, उन्होंने प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रकाशित एक अध्ययन का नेतृत्व किया, जिसमें दिखाया गया कि कैसे संयुक्त राज्य अमेरिका भंडारण प्रौद्योगिकी से कुछ मदद के साथ एक अक्षय ऊर्जा विद्युत ग्रिड प्राप्त कर सकता है।
"हम मौजूदा ट्रांसमिशन रास्तों का उपयोग कर सकते हैं, " जैकबसन कहते हैं, और बस उन लाइनों को बेहतर बनाते हैं जो उनके पार चलती हैं। "आपको लगता है कि आपको कई नए रास्ते की ज़रूरत नहीं है।"
नवीकरणीय ऊर्जा बढ़ाने से कार्बन उत्सर्जन में कमी के अलावा लाभ होगा, जैसे वायु प्रदूषण में कमी और कम लागत। "संक्रमण करने के लिए थोड़ा नकारात्मक है, " वे कहते हैं।
इसके अलावा, मैकडॉनल्ड नोट, कम कार्बन बिजली उत्पादन के लिए आगे बढ़ घर हीटिंग और परिवहन जैसे क्षेत्रों में कम कार्बन उत्सर्जन के लिए एक उत्प्रेरक के रूप में काम कर सकता है। "कोई बात नहीं, आपको पहले बिजली करनी होगी, " वह कहते हैं, और बाकी का पालन करेंगे।
