Dieci anni dopo la pubblicazione del loro primo piano per alimentare il mondo con il vento, acqua, e solare, i ricercatori offrono una visione aggiornata dei passi che 143 paesi in tutto il mondo possono intraprendere per raggiungere il 100% di pulizia, energie rinnovabili entro il 2050. Le nuove tabelle di marcia, in pubblicazione il 20 dicembre sulla rivista Una Terra , dare seguito al lavoro precedente che ha costituito la base per la parte energetica del Green New Deal degli Stati Uniti e di altri stati, città, e impegni aziendali per pulire al 100%, energia rinnovabile in tutto il mondo e utilizzare gli ultimi dati energetici disponibili in ciascun paese per offrire una guida più precisa su come raggiungere tali impegni.

In questo aggiornamento, Mark Z. Jacobson della Stanford University e il suo team trovano a basso costo, soluzioni di rete stabili in 24 regioni del mondo che comprendono i 143 paesi. Proiettano che il passaggio alla pulizia, l'energia rinnovabile potrebbe ridurre il fabbisogno energetico mondiale del 57%, creare 28,6 milioni di posti di lavoro in più rispetto a quelli persi, e ridurre l'energia, Salute, e i costi per il clima del 91% rispetto a un'analisi normale. Il nuovo documento utilizza dati aggiornati su come sta cambiando il consumo energetico di ciascun paese, riconosce costi inferiori e maggiore disponibilità di energia rinnovabile e tecnologia di accumulo, include nuovi paesi nella sua analisi, e rappresenta pulito di recente costruzione, infrastrutture rinnovabili in alcuni paesi.

"Ci sono molti paesi che si sono impegnati a fare qualcosa per contrastare i crescenti impatti del riscaldamento globale, ma ancora non sanno esattamente cosa fare, "dice Jacobson, professore di ingegneria civile e ambientale a Stanford e co-fondatore del Solutions Project, un'organizzazione no-profit statunitense che educa il pubblico e i responsabili delle politiche su una transizione verso un ambiente pulito al 100%, energia rinnovabile. "Come funzionerebbe? Come manterrebbe le luci accese? Ad essere onesti, molti dei politici e dei sostenitori che sostengono e promuovono il Green New Deal non hanno una buona idea dei dettagli di come sia il sistema attuale o di quale sia l'impatto di una transizione. È più un concetto astratto. Così, stiamo cercando di quantificarlo e di definire come potrebbe essere un possibile sistema. Questo lavoro può aiutare a colmare quel vuoto e dare una guida ai paesi".

Le tabelle di marcia richiedono l'elettrificazione di tutti i settori energetici, per una maggiore efficienza energetica che porta a una riduzione del consumo di energia, e per lo sviluppo del vento, acqua, e infrastrutture solari in grado di fornire l'80% di tutta l'energia entro il 2030 e il 100% di tutta l'energia entro il 2050. Tutti i settori energetici includono l'elettricità; trasporto; riscaldamento e raffrescamento degli edifici; industria; agricoltura, silvicoltura, e pesca; e i militari. La modellizzazione dei ricercatori suggerisce che l'efficienza dei veicoli elettrici e a celle a combustibile a idrogeno rispetto ai veicoli a combustibile fossile, dell'industria elettrificata rispetto all'industria fossile, e delle pompe di calore elettriche su riscaldamento e raffrescamento fossili, insieme all'eliminazione dell'energia necessaria per l'estrazione, trasporto, e raffinazione di combustibili fossili, potrebbe ridurre notevolmente il consumo energetico complessivo.

Il passaggio al vento, acqua, e il solare richiederebbero un investimento iniziale di 73 trilioni di dollari in tutto il mondo, ma questo si ripagherebbe nel tempo con la vendita di energia. Inoltre, pulire, l'energia rinnovabile è più economica da generare nel tempo rispetto ai combustibili fossili, quindi l'investimento riduce significativamente i costi energetici annuali. Inoltre, riduce l'inquinamento atmosferico e i suoi impatti sulla salute, e richiede solo lo 0,17% della superficie totale dei 143 paesi per nuove infrastrutture e lo 0,48% della loro superficie totale per scopi di spaziatura, come tra le turbine eoliche.

"Troviamo che elettrizzando tutto con clean, energia rinnovabile, riduciamo la domanda di energia di circa il 57%, " dice Jacobson. "Quindi, anche se il costo per unità di energia è simile, il costo che le persone pagano complessivamente per l'energia è inferiore del 61%. E questo prima di considerare il costo sociale, che include i costi che risparmieremo mitigando i danni alla salute e al clima. Ecco perché il Green New Deal è un ottimo affare. Stai riducendo i costi energetici del 60% e i costi sociali del 91%."

Negli Stati Uniti., questa tabella di marcia, che corrisponde alla parte energetica del Green New Deal, che eliminerà l'uso di tutti i combustibili fossili per l'energia negli Stati Uniti, richiede un investimento iniziale di $ 7,8 trilioni. Richiede la costruzione di 288, 000 nuove grandi turbine eoliche (5 megawatt) e 16, 000 grandi parchi solari (100 megawatt) su appena l'1,08% del territorio degli Stati Uniti, con oltre l'85% di quella terra utilizzata per la spaziatura tra le turbine eoliche. Il terreno distanziamento può raddoppiare, ad esempio, come terreno agricolo. Il piano crea 3,1 milioni di posti di lavoro negli Stati Uniti in più rispetto al caso normale, e salva 63, 000 vite dall'inquinamento atmosferico all'anno. Riduce l'energia, Salute, e il clima costa 1.3, 0,7, e 3,1 trilioni di dollari all'anno, rispettivamente, rispetto all'attuale infrastruttura energetica da combustibili fossili.

E la transizione è già in atto. "Abbiamo 11 stati, oltre al Distretto di Columbia, Porto Rico, e un certo numero di importanti città degli Stati Uniti che si sono impegnate per il 100% o effettivamente il 100% di energia elettrica rinnovabile, " Dice Jacobson. "Ciò significa che ogni volta che hanno bisogno di nuova elettricità perché una centrale a carbone o a gas va in pensione, sceglieranno solo tra le fonti rinnovabili per sostituirle".

Ritiene che gli individui, imprese, e i legislatori hanno tutti un ruolo importante da svolgere nel raggiungimento di questa transizione. "Se solo scrivessi questo articolo e lo pubblicassi e non avesse una rete di supporto di persone che volessero usare queste informazioni, " lui dice, "si perderebbe nella letteratura polverosa. Se vuoi che una legge venga approvata, hai davvero bisogno che il pubblico ti sostenga".

Come ogni modello, questo viene fornito con incertezze. Ci sono incongruenze tra i set di dati sulla domanda e l'offerta di energia, ei risultati dipendono dalla capacità di modellare il futuro consumo di energia. Il modello presuppone anche la perfetta trasmissione dell'energia da dove è abbondante a dove è necessaria, senza strozzature e senza perdite di energia lungo le linee elettriche. Anche se questo non è mai il caso, molte delle valutazioni sono state fatte su paesi con reti sufficientemente piccole da rendere trascurabile la differenza, e Jacobson sostiene che paesi più grandi come gli Stati Uniti possono essere suddivisi in reti più piccole per rendere meno preoccupante la trasmissione perfetta. I ricercatori hanno affrontato ulteriori incertezze modellando scenari con alti, Significare, e bassi costi energetici, danni da inquinamento atmosferico, e danni climatici.

Il lavoro si concentra volutamente solo sul vento, acqua, e l'energia solare ed esclude l'energia nucleare, "carbone pulito, " e biocarburanti. L'energia nucleare è esclusa perché richiede 10-19 anni tra la progettazione e l'esercizio e ha costi elevati e tracollo riconosciuto, proliferazione di armi, estrazione, e rischi rifiuti. Il "carbone pulito" e i biocarburanti non sono inclusi perché entrambi causano un forte inquinamento atmosferico ed emettono comunque oltre 50 volte più carbonio per unità di energia rispetto al vento, acqua, o energia solare.

Una preoccupazione spesso discussa con l'energia eolica e solare è che potrebbero non essere in grado di abbinare in modo affidabile le forniture di energia alle richieste della rete, poiché dipendono dalle condizioni meteorologiche e dal periodo dell'anno. Questo problema è affrontato direttamente nel presente studio in 24 regioni del mondo. Lo studio rileva che la domanda può essere soddisfatta mediante fornitura e stoccaggio intermittenti in tutto il mondo. Jacobson e il suo team hanno scoperto che l'elettrificazione di tutti i settori energetici crea in realtà una domanda di energia più flessibile. La domanda flessibile è una domanda che non deve essere soddisfatta immediatamente. Per esempio, una batteria per auto elettrica può essere caricata a qualsiasi ora del giorno o della notte o uno scaldabagno elettrico a pompa di calore può riscaldare l'acqua a qualsiasi ora del giorno o della notte. Poiché l'elettrificazione di tutti i settori energetici crea una domanda più flessibile, abbinare la domanda con l'offerta e lo stoccaggio diventa più facile in un ambiente pulito, mondo delle energie rinnovabili.

Jacobson osserva inoltre che le tabelle di marcia offerte da questo studio non sono le uniche possibili e puntano al lavoro svolto da altri 11 gruppi che hanno anche trovato percorsi fattibili per pulire al 100%, energia rinnovabile. "Stiamo solo cercando di delineare uno scenario per 143 paesi per dare alle persone in questi e in altri paesi la fiducia che sì, questo è possibile. Ma ci sono molte soluzioni e molti scenari che potrebbero funzionare. Probabilmente non hai intenzione di prevedere esattamente cosa accadrà, ma non è che devi trovare l'ago nel pagliaio. Ci sono molti aghi in questo pagliaio".