En märkbar förändring fyllde luften förra sommaren – en faktisk förändring i luftkvaliteten. Skogsbränder i Kanada producerade rökfyllda himmel och vedbränd, kemiskt doftande luft. Nationella medier visade bilder av orangefärgade himmel i New York City och andra stadsområden. Ohälsosam luftkvalitet plågade stora delar av USA under våra varmaste månader, och vid olika tillfällen hade flera amerikanska städer den sämsta luftkvaliteten i världen.
Globalt bidrar luftföroreningar till mer än 4 miljoner dödsfall per år. Luftföroreningar uppfyller inte hälsobaserade luftkvalitetsstandarder för mer än 100 miljoner invånare i USA. Klimatdrivna förhållanden – som skogsbränder – förväntas förvärra luftföroreningarna och luftkvaliteten. Garvin Heath, ledande miljöingenjör och framstående medlem av forskarpersonalen vid National Renewable Energy Laboratory (NREL), hoppas kunna hjälpa till att förändra allt detta.
"Även i ett land som har så rent luft som USA i allmänhet gör, orsakas en stor del av luftföroreningarna av förbränning, och förbränningen kommer till största delen från energisystemet", sa Heath i den nyligen släppta Long Story Short-videon. "När vi funderar på att byta ut förnybar energi mot konventionell – särskilt fossil – energi, rensar vi då himlen eftersom vi släpper ut mindre luftföroreningar."
Visar fördelarna med avkarbonisering och förnybar energi
Luftkvalitetsforskning vid NREL fokuserar på att kvantifiera fördelarna med förnybar energi och strategier för utsläpp av koldioxid på folkhälsoresultat. Att förstå luftkvalitetens effekter på folkhälsan är nyckeln till att utvärdera politiska insatser och prioritera vägar för att minska föroreningar. NREL:s forskning om luftkvalitet inkluderar källspecifika och regionala luftkvalitetsmodeller, analyser av konsekvenser för folkhälsan, utvärdering av samfördelar och luftkvalitetsfokuserade miljörättvisa och just energiomställningsanalyser.
Att kvantifiera samfördelarna med förnybar energi och strategier för utsläpp av koldioxid visade sig vara fördelaktigt i Los Angeles 100% Renewable Energy (LA100) studie. I studien tittade forskare på vägar för att uppnå 100 % förnybar energi i kraftsektorn, och simuleringar visade minskningar av koncentrationer av fina partiklar motsvarande nästan två decennier av ansträngningar för att minska luftföroreningar i LA.
Dessa ansträngningar ger praktiska insikter som kan ge rättvisa riktlinjer och förbättra luftkvaliteten i LA. Med utgångspunkt i LA100 har NREL samarbetat med Litauen för att lansera Lithuania 100 % Renewable Energy Study, som också kommer att inkludera betoning på luftkvalitet och folkhälsoanalys.
Lika viktigt som att kvantifiera folkhälsoeffekterna av föroreningar är att förstå skillnaderna mellan effekterna mellan olika samhällen och identifiera vägar för att utjämna dem.
"Olika demografiska grupper upplever luftföroreningar på olika sätt," sa Heath. "Föroreningar och personer med lägre inkomst har i studier visat sig uppleva högre grader av luftföroreningar och hälsorelaterade effekter än sina vita motsvarigheter. Men det behöver inte förbli så."
Med olika verktyg för luftkvalitetsanalys till sitt förfogande ger Heaths och NREL luftkvalitetsforskare en heltäckande bild av luftkvalitetsfrågor för att hjälpa beslutsfattare att förbättra folkhälsoresultaten med sikte på att maximera fördelarna när det gäller miljörättvisa när de utformar planer för utsläpp av koldioxid.
Genom sitt arbete som medledare för Joint Institute for Strategic Energy Analysis Energy and Atmospheric Systems Catalyzer, arbetade Heaths team för att vidareutveckla dessa verktyg och luftkvalitetsanalysmöjligheter för att sprida effekten av detta forskningsområde. Ett sådant exempel är LA100 Equity Strategies, en uppföljning av LA100-studien.
Denna studie fokuserade på elektrifiering av tunga transporter som ett sätt att minska luftföroreningsutsläpp, koncentrationer och hälsoeffekter. Tunga lastbilar färdas i Los Angeles mestadels på större vägar som motorvägar, vilket är korrelerat med var många missgynnade samhällen finns. Studien fann att elektrifiering av tunga lastbilar borde bidra till att minska luftkvalitetsrelaterade hälsoskillnader.
Precis som luften inte stannar vid gränserna, har NREL:s luftkvalitetsforskare arbetat för att hjälpa till att ta itu med luftkvalitet och folkhälsoproblem runt om i världen. NREL stödde utbyggnaden av en inhemsk luftkvalitetsmodell för att skapa den globala interventionsmodellen för luftföroreningar (Global InMAP), som kan kvantifiera förändringar i luftkvalitet och hälsa var som helst i världen. Den första tillämpningen av Global InMAP var i utvärderingen av scenarier för integration och överföring av förnybar energi i Sydostasien i en studie som genomfördes i samarbete med ASEAN Center for Energy, University of Minnesota och USAID.
Separat har NREL undersökt sambanden mellan elproduktion och luftkvalitet i södra och centrala Asien, och identifierat policyer som kan mildra effekten av elproduktion på luftkvalitet och folkhälsa. Forskare analyserade också effekterna av luftföroreningar på solenergiproduktion.
"När luftkvaliteten är dålig vet folk det - de kan se det, de kan lukta det, de kan känna det och det har effekter på deras hälsa," sa Heath. "Om vi kan gå bort från utsläppstekniker till förnybara energikällor kommer vi att kunna minska utsläppen och därför minska hälsoeffekterna som blir följden av dem."
Tillhandahålls av National Renewable Energy Laboratory
