Att omvandla världens hela energiinfrastruktur för att driva ren, förnybar energi kan effektivt bekämpa pågående klimatförändringar, eliminera dödsfall i luftföroreningar, skapa jobb och stabilisera energipriserna.

Utmaningen är en skrämmande. Men forskare säger att det är möjligt.

Forskare är de första som redogör för de 50 enskilda statliga planerna som kräver aggressiva förändringar av både infrastruktur och hur vi för närvarande förbrukar energi, men indikerar att omvandlingen är teknisk och ekonomiskt möjlig genom implementering av befintlig teknik i stor skala.

"De viktigaste hindren är sociala, politiska och får industrier att förändras", säger Mark Z. Jacobson, professor i civil- och miljöteknik vid Stanford University. "Ett sätt att övervinna hindren är att informera människor om vad som är möjligt. Genom att visa att det är tekniskt och ekonomiskt möjligt kan denna studie minska hindren för en storskalig omvandling. "

Energikrav

Forskare började titta på de nuvarande energibehoven i varje stat, och hur dessa krav skulle förändras under affärs-som vanliga förhållanden år 2050. För att skapa en fullständig bild av energianvändningen i varje stat undersökte de energianvändningen i fyra sektorer: bostads-, kommersiell, industriell och transport.

För varje sektor analyserade de nuvarande mängd och källa för bränsleförbrukat kol, olja, gas, kärnkraft, förnybar energi och beräknade bränslekrav om all bränsleanvändning ersattes med el. Det här är ett väldigt utmanande steg - det förutsätter att alla bilar på vägen blir elektriska, och att bostäder och industri omvandlas till fullt elektrifierade värme- och kylsystem. Men forskare säger att deras beräkningar är baserade på att integrera befintlig teknik, och energibesparingarna skulle vara betydande.

"När vi gjorde det här i alla 50-stater såg vi en minskning av 39-procenten i den totala slutanvändningsbehovet efter år 2050", säger Jacobson. "Om 6 procentpoäng av det uppnås genom effektivitetsförbättringar av infrastruktur, men bulk är resultatet av att ersätta nuvarande källor och användningen av förbränningsenergi med el."

Nästa steg involverade hur man slår på det nya elnätet. Forskarna fokuserade på att möta varje statens nya krafter med användning av endast förnybara energikällor-vind, sol, jordvärme, vattenkraft och små mängder tidvatten och våg-tillgängliga för varje stat.

De analyserade varje statens solexponering, och hur många söderläge, oskadade hustak kunde rymma solpaneler. De utvecklade och konsulterade vindkartor och bestämde huruvida lokala vindkraftverk för vindkraft var ett alternativ. Geotermisk energi var tillgänglig till en rimlig kostnad för endast 13-tillstånd. Planen kräver nästan ingen nya vattenkraftdammar, men tar hänsyn till energiförbättringar från att förbättra effektiviteten hos befintliga dammar.

Vind och sol är gratis

Deras rapport innehåller en interaktiv karta som anger individuella planer för varje stat för att uppnå en 80-procentuell övergång av 2030 och en fullständig omvandling av 2050.

Flera stater är redan på väg, säger Jacobson. Washington-staten kan till exempel göra omkopplingen till full förnyelsebara relativt snabbt, tack vare det faktum att mer än 70 procent av sin nuvarande el kommer från befintliga vattenkraftkällor. Det betyder att cirka 35 procent av statens allmaktkraft om Washington var 100-procent elektrifierad; vind och sol skulle kunna fylla det mesta av resten.

Iowa och South Dakota är också väl positionerade, eftersom de redan genererar nästan 30 procent av sin el från vindkraft. Kalifornien, som var i fokus för Jacobsons andra enstaka vägkarta för förnybar energi efter New York, har redan antagit några av hans grupps förslag och har en plan att 60-procent elektrifieras av förnybara energikällor av 2030.

Publiceras i tidskriften Energi- och miljövetenskaperplanen kräver att inte mer än 0.5 procent av statens mark ska täckas i solpaneler eller vindkraftverk. Förskottskostnaden för förändringarna skulle vara betydande, men vind och solljus är gratis. Så den totala kostnadsfördelningen över tid skulle vara ungefär lika med priset på infrastruktur, underhåll och produktion av fossila bränslen.

"När du tar hänsyn till hälso- och klimatkostnaderna - liksom det stigande priset på fossila bränslen-vind, vatten och sol är hälften av kostnaden för konventionella system", säger Jacobson. "En omvandling av denna skala skulle också skapa jobb, stabilisera bränslepriserna, minska föroreningsrelaterade hälsoproblem och eliminera utsläpp från USA. Det finns väldigt lite nackdel för en omvandling, i alla fall baserat på denna vetenskap. "

Om omvandlingen följs exakt som planen skisserar, kan minskningen av luftföroreningar i USA förhindra dödsfall hos ungefär 63,000 amerikaner som dör varje år med luftföroreningsrelaterade orsaker. Det skulle också eliminera amerikanska utsläpp av växthusgaser som framställs av fossilt bränsle, vilket annars skulle kosta världen $ 3.3 biljoner per år av 2050.

En omvandling av denna skala skulle också skapa jobb, stabilisera bränslepriserna, minska föroreningsrelaterade hälsoproblem och eliminera utsläpp från Förenta staterna ", säger Mark Jacobson." Det finns väldigt lite nackdel med en omvandling, åtminstone baserat på denna vetenskap .

Mark Delucchi, forskare vid University of California, Berkeley, samarbetade på studien.

Källa: Stanford University

Relaterade böcker:

at

Tack för besöket InnerSelf.com, där det finns 20,000+ livsförändrande artiklar som främjar "Nya attityder och nya möjligheter." Alla artiklar är översatta till 30+ språk. Prenumerera till InnerSelf Magazine, som publiceras varje vecka, och Marie T Russells Daily Inspiration. InnerSelf Magazine har publicerats sedan 1985.