Cholla kraftverk nära Joseph City, Arizona, fotograferad den 16 januari, 2010. Kredit:PDTillman/Wikipedia, CC BY
När president Donald Trump den 1 juni meddelade att han hade beslutat att dra tillbaka USA från klimatavtalet i Paris, han hävdade att att stanna i pakten skulle hindra vår nation från att vidareutveckla sina fossila bränslereserver. Kritiker har förståeligt kallat detta ett bakslag för globala ansträngningar för att stävja föroreningar av växthusgaser.
Men det finns en annan, lika viktigt argument för att gå över till rena bränslen. Tiotusentals amerikaner dör varje år av gammaldags luftföroreningar, genereras av elkraftverk som förbränner fossila bränslen. Uppskattningarna varierar, men mellan 7, 500 och 52, 000 människor i USA möter tidiga dödsfall på grund av små partiklar som härrör från kraftverksutsläpp. Det är stort. Det är ungefär jämförbart med de 40, 000 personer som dog i bilolyckor 2016.
I en nyligen genomförd forskningsstudie med kollegor på Carnegie Mellon, Jag analyserade hur människors hälsa och miljön skulle påverkas om alla koleldade kraftverk i USA gick över till naturgas – en förlängning av en trend som redan är på gång. Vi fann att en sådan förändring skulle ha enorma positiva effekter på människors hälsa i Amerika. Vi uppskattar att låga naturgaspriser och statlig politik som flyttar kraftverk bort från kol sparar tiotusentals liv och tiotals miljarder dollar varje år.
Fossila bränsleföroreningar är dödliga
Vi har vetat att luftföroreningar är kopplade till människors hälsa sedan Lester Lave och Eugene Seskin publicerade sitt banbrytande kvantitativa arbete i Science 1970. De studerade "de långsiktiga effekterna av att växa upp i, och bor i, en förorenad atmosfär, " med hjälp av ekonomers favoritstatistiska teknik – regressionsanalys – för att titta på några platser där data fanns tillgänglig.
Aktivister ockuperar Crawford-kolverket i Chicagos Little Village-kvarter den 20 april, 2011. Anläggningen lades ner 2012; staden försöker konvertera webbplatsen till annan användning. Kredit:Rainforest Action Network/Flickr, CC BY-NC
I England fann de att "rengöring av luften till den nivå av renhet som området med den bästa luften åtnjuter [i Storbritannien] skulle innebära en 40-procentig minskning av bronkitdödligheten bland män." Resultaten för män och kvinnor var ungefär desamma. Eftersom få kvinnor arbetade i industrin på den tiden, detta fynd tydde på att effekten var oberoende av yrkesmässig exponering.
I Buffalo, New York, de fann att rengöring av luften till nivån för det renaste området skulle sänka den genomsnittliga bronkitdödligheten med 50 procent. Magcancer var mycket högre i områden med mer luftföroreningar. Luftföroreningar påverkar också hjärtat:De drog slutsatsen att en avsevärd minskning av luftföroreningarna skulle leda till en minskning på 10 till 15 procent av dödsfall och sjukdomar från hjärt- och kärlsjukdomar.
År 1993 publicerades en enorm studie som följde över 8, 000 vuxna i 15 år i sex städer i USA. Städerna – Topeka; St. Louis; Watertown, Massachusetts; Steubenville, Ohio; Harriman, Tennessee; och Portage, Wisconsin – hade olika nivåer av luftföroreningar.
Forskarna mätte föroreningar i detalj. Efter att ha justerat för faktorer som rökning, de fann att dödstalen var 26 procent högre i de mest förorenade städerna än i de renaste. De skrev, "Luftföroreningar var positivt förknippade med dödsfall i lungcancer och hjärt- och lungsjukdomar .... Dödlighet var starkast förknippad med luftföroreningar med fina partiklar, inklusive sulfater." Finförorening av partiklar är en blandning av fasta partiklar och vätskedroppar, många gånger mindre än ett människohår.
Minskning av svaveldioxid- och kväveoxidutsläpp från amerikanska elkraftverk, till stor del på grund av lagar som kräver teknik för föroreningskontroll vid koleldade kraftverk, och på senare tid, en övergång från kol till naturgasproduktion. Kredit:USEIA
Rensar fortfarande luften
Har vi inte minskat föroreningarna så grundligt i USA sedan dess att vi inte längre har några problem? Väl, Nej. Det finns några gifter, som alkohol, som din kropp kan hantera på en låg nivå och som kommer att döda dig endast vid höga doser. Men nuvarande luftföroreningsnivåer är inte så låga.
Ännu en stor studie, publicerades 2013, fokuserat på små partiklar i luften i 545 amerikanska län och årlig länsspecifik förväntad livslängd för perioden 2000-2007. Det visade sig att det fortfarande är mycket fördelaktigt att städa upp luften. Den förväntade livslängden har ökat i USA under de senaste decennierna, på grund av saker som minskad rökning och allmän uppmärksamhet på kost och träning. Men denna forskning visade att 18 procent av den senaste tidens ökade livslängd i städer berodde på minskad luftförorening.
Mycket av denna fina partikelförorening kommer från elkraftverk, antingen direkt eller som föroreningar, såsom svaveldioxid, som kemiskt utvecklas längs med anläggningen. Så vi frågade i vår forskning:Vad skulle hända om nuvarande låga naturgaspriser eller föroreningskontroll ledde till att alla amerikanska koleldande kraftverk skulle ersättas av naturgasgeneratorer?
Något överraskande för oss, En sådan förändring skulle inte leda till större framsteg när det gäller klimatförändringar. Även om naturgas är mindre kolintensiv än kol, viss naturgas läcker ut i luften vid borrplatser, bearbetningsanläggningar och rörledningar. Naturgas består huvudsakligen av metan, en växthusgas som har mycket kraftfullare värmefångande egenskaper än koldioxid. Om nuvarande uppskattningar är korrekta att läckagegraden är runt 3 procent, sedan beräknade vi att byte av alla kolanläggningar till medeleffektiva naturgasanläggningar skulle ha liten effekt på kraftsektorns bidrag till klimatförändringarna.
2016 års årliga hälso- och miljöskador på grund av utsläpp av kriterier för föroreningar från kolverk, av North American Electric Reliability Corporation genererande regioner, använder APEEP-modellen. Att ersätta kolanläggningar med genomsnittliga gasanläggningar minskar skadorna avsevärt i Mellanvästern och Sydost. Kredit:Gerad Freeman
Men den omkopplingen skulle kraftigt minska föroreningarna som skadar vårt land just nu. Att byta från kol till naturgas skulle minska svaveldioxidutsläppen med mer än 90 procent och kväveoxidutsläppen med mer än 60 procent. Dessa föreningar är viktiga orsaker till förorening av fina partiklar. Minskningar på denna nivå skulle sänka den totala kostnaden för nationella årliga hälsoskador med 20 miljarder USD till 50 miljarder USD årligen. Vi fann att sydost och Ohio-dalen, där det mesta av kolet bränns, skulle fånga lejonparten av dessa fördelar.
Mer kolanvändning kommer inte att skapa fler jobb
President Trump har kallat klimatavtalet i Paris "mycket orättvist" för USA, särskilt kolindustrin, och lovade att återställa kolgruvarbetarnas jobb. Men att få tillbaka kol är inte samma sak som att få tillbaka kolgruvarbetarnas jobb.
Nästan all kolanvändning i USA är för att producera el. Jobben inom kolbrytning minskar delvis på grund av att låga naturgaspriser har minskat kolets marknadsandel från 50 procent 2000 till 30 procent 2016.
Den andra nyckelfaktorn är automatisering. En stor kolboom ägde rum i USA från 1978 till 2008 års lågkonjunktur. Antalet ton kol som bryts ökade med 85 procent, men antalet gruvarbetare minskade med hälften. Produktiviteten (ton bryts per gruvarbetare) ökade med 350 procent, delvis på grund av en övergång från underjordiska till gruvor på marken, men till stor del från introduktionen av högmekaniserade system som långväggsbrytning som kräver mycket färre gruvarbetare. De 340 miljoner dollar i årliga federala skattesubventioner som amerikanska kolföretag får sätter inte fler gruvarbetare i arbete.
Några fantastiska företag förstår dessa hälsoproblem, och tar stora risker för att driva på teknik som kan göra att kol kan användas utan föroreningar. Southern Company, AEP, NETpower och några andra använder amerikansk know-how för att minska kolets utsläpp.
Men utan en nationell konsensus om att både konventionella föroreningar och växthusgasföroreningar måste minskas, deras ingenjörskonst kommer att grunda i styrelserummet. Om president Trump lyckas få tillbaka kol samtidigt som han rensar miljöbestämmelserna, allt han kommer att ge tillbaka är mer föroreningar och fler tidiga dödsfall.
Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.