Värmepumpar, som både kan värma och kyla och hem, är fyra gånger effektivare än traditionella ugnar och luftkonditionering. Phyxter.ai, CC BY
Värmepumpar, som både kan värma och kyla, är mycket effektivare än traditionella ugnar och luftkonditionering. Phyxter.ai/Flickr, CC BY
Solpaneler, värmepumpar och vätgas är alla byggstenar i en ren energiekonomi. Men är de verkligen "nödvändiga för det nationella försvaret"?
President Joe Biden proklamerade att de är i början av juni när han godkänd enligt lagen om försvarsproduktion att öka sin produktion i USA, tillsammans med isolerings- och elnätskomponenter.
Som professor i miljöteknik håller jag med om att dessa tekniker är viktiga för att minska våra risker från klimatförändringar och överdriven beroende av fossila bränslen. Ansträngningar för att utöka produktionskapaciteten måste dock åtföljas av policyer för att stimulera efterfrågan om Biden hoppas kunna påskynda övergången från fossila bränslen till ren energi.
Energi och försvarsproduktionslagen
USA antog Försvarsproduktionslagen från 1950 i början av Koreakriget för att säkra material som bedöms vara väsentligt för det nationella försvaret. Presidenter insåg snart att väsentliga material sträcker sig långt bortom vapen och ammunition. De har åberopat lagen för att säkra inhemska förnödenheter av allt från kommunikationsutrustning till medicinska resurser och välling.
För energi använde tidigare presidenter lagen för att utöka tillgången på fossila bränslen, inte övergången från dem. Lyndon Johnson använde det till renovera oljetankers under det arabiska oljeembargot 1967 och Richard Nixon för att säkra material för oljeledningen Trans-Alaska 1974. Även när Jimmy Carter använde handlingen 1980 för att söka ersättning för olja, syntetiska bränslen gjorda av kol och naturgas var ett ledande fokus.
Idag ligger fokus på att gå bort från alla fossila bränslen, ett steg som anses vara avgörande för att möta två viktiga hot – klimatförändringar och volatila energimarknader.
Försvarsdepartementet har identifierat många nationella säkerhetsrisker till följd av klimatförändringar. Dessa inkluderar hot mot vattenförsörjningen, livsmedelsproduktionen och infrastrukturen, vilket kan utlösa migration och konkurrens om knappa resurser. Fossila bränslen är dominerande källan till utsläpp av växthusgaser som driver den globala uppvärmningen.
Rysslands invasion av Ukraina belyser ytterligare risker med att förlita sig på fossila bränslen. Ryssland och andra motståndare är bland de ledande tillverkarna av dessa bränslen. Överberoende av fossila bränslen lämnar USA och dess allierade sårbara för hot och prischocker på volatila marknader.
Även som världens toppproducent av olja och naturgas har USA skakat av prishöjningar när våra allierade undviker ryskt bränsle.
Inriktning på 4 pelare av ren energi
En övergång från fossila bränslen till renare energi kan minska dessa risker.
Som jag förklarar i min bok, "Konfronterar Climate Gridlock” att bygga en ren energiekonomi kräver fyra ömsesidigt förstärkande pelare – effektivitet, ren el, elektrifiering och rena bränslen.
Effektivitet minskar energibehovet och kostnaderna tillsammans med belastningen på de andra pelarna. Ren el eliminerar växthusgasutsläpp från kraftverk och möjliggör elektrifiering av fordon, uppvärmning och industri. Under tiden, rena bränslen kommer att behövas för flygplan, fartyg och industriella processer som inte lätt kan elektrifieras.
Teknikerna som Bidens agerande riktar sig mot är väl anpassade till dessa pelare.
Isolering är avgörande för energieffektiviteten. Solpaneler ger en av de billigaste och renaste alternativ för el. Kraftnätskomponenter behövs för att integrera mer vind och sol i energimixen.
Värmepumpar, som både kan värma och kyla ett hem, är mycket effektivare än traditionella ugnar och ersätter naturgas eller eldningsolja med el. Elektrolysatorer producera väte för användning som bränsle eller råvara för kemikalier.
Att skapa efterfrågan är viktigt
Produktionen är bara ett steg. För att denna ansträngning ska lyckas måste USA också öka efterfrågan.
Att stimulera efterfrågan sporrar lärande genom att göra, vilket driver ner kostnaderna och ökar efterfrågan. En positiv cykel av ökande användning av teknik och sjunkande kostnader kan uppstå, som den har gjort vind och solenergi, batterier och andra tekniker.
Teknikerna som Biden riktar sig till skiljer sig i sin beredskap för att denna goda cykel ska fungera.
Isolering är redan billigt och produceras rikligt på hemmaplan. Vad som behövs i det här fallet är policyer som byggregler och incitament som kan stimulera efterfrågan genom att uppmuntra mer användning av isolering att bidra till att göra bostäder och byggnader mer energieffektiva, inte mer kapacitet för produktion.
Solpaneler är för närvarande billiga, men de allra flesta tillverkas i Asien. Även om Biden lyckas tredubbling av den inhemska tillverkningskapaciteten, USA:s produktion ensam kommer att förbli otillräcklig för att tillfredsställa tillväxten efterfrågan på nya solenergiprojekt. Biden satte också två år pausa om hotet om nya tullar för solimport för att hålla leveranserna flytande medan amerikansk produktion försöker öka, och meddelade stöd för nätförstärkande projekt för att öka tillväxten av amerikanska installationer.
Elektrolysatorer står inför en tuffare väg. De är dyra och använder dem för att göra väte från el och vatten för närvarande kostar mycket mer än att göra vätgas från naturgas – en process som ger utsläpp av växthusgaser. Energidepartementet har som mål att sänka elektrolyserkostnaderna med 80 % inom ett decennium. Tills det lyckas kommer det att finnas liten efterfrågan på de elektrolysörer som Biden hoppas få produceras.
Varför värmepumpar mest sannolikt kommer att gynnas
Det gör att värmepumpar är den teknik som mest sannolikt kommer att dra nytta av Bidens deklaration.
Värmepumpar kan minska energianvändningen, men de kostar också mer i förväg och är obekanta för många entreprenörer och konsumenter medan tekniken fortfarande är i rörelse.
Sammankoppling av lagen om försvarsproduktion med kundincitament kan ökade statliga inköp och finansiering av forskning och utveckling skapa en positiv cykel av ökande efterfrågan, förbättrad teknologi och fallande kostnader.
Ren energi är verkligen avgörande för att mildra riskerna med klimatförändringar och instabila marknader. Att åberopa lagen om försvarsproduktion kan stärka utbudet, men regeringen måste också stimulera efterfrågan och finansiera riktad forskning för att stimulera de goda cykler som behövs för att påskynda energiomställningen.
Om författaren
Daniel Cohan, docent i byggnads- och miljöteknik, Rice University
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Framtiden vi väljer: överleva klimatkrisen
av Christiana Figueres och Tom Rivett-Carnac
Författarna, som spelade nyckelroller i Parisavtalet om klimatförändringar, erbjuder insikter och strategier för att hantera klimatkrisen, inklusive individuella och kollektiva åtgärder.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den obebodliga jorden: livet efter uppvärmningen
av David Wallace-Wells
Den här boken utforskar de potentiella konsekvenserna av okontrollerade klimatförändringar, inklusive massutrotning, mat- och vattenbrist och politisk instabilitet.
Klicka för mer info eller för att beställa
Framtidsministeriet: En roman
av Kim Stanley Robinson
Den här romanen föreställer en nära framtidsvärld som brottas med effekterna av klimatförändringar och erbjuder en vision för hur samhället kan förändras för att hantera krisen.
Klicka för mer info eller för att beställa
Under a White Sky: The Nature of the Future
av Elizabeth Kolbert
Författaren utforskar den mänskliga påverkan på naturen, inklusive klimatförändringar, och potentialen för tekniska lösningar för att hantera miljöutmaningar.
Klicka för mer info eller för att beställa
Drawdown: Den mest omfattande planen som någonsin föreslagits för att omvända global uppvärmning
redigerad av Paul Hawken
Den här boken presenterar en omfattande plan för att hantera klimatförändringar, inklusive lösningar från en rad sektorer som energi, jordbruk och transport.
