Kinder springen 2021 auf einem Trampolin, während Dampf aus einem Kohlekraftwerk in Adamsville, Alabama, aufsteigt. Andrew Caballero-Reynolds / AFP über Getty Images
Luftverschmutzungspartikel aus Kohlekraftwerken sind schädlicher für die menschliche Gesundheit, als viele Experten glauben, und das ist es auch Die Wahrscheinlichkeit, zu vorzeitigen Todesfällen beizutragen, ist mehr als doppelt so hoch wie Luftverschmutzungspartikel aus anderen Quellen, zeigen neue Forschungsergebnisse.
In der in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Studie haben Kollegen und ich kartiert, wie die Emissionen von US-Kohlekraftwerken durch die Atmosphäre wandern, und dann die Emissionen jedes Kraftwerks mit den Sterbeurkunden von über 65-jährigen Amerikanern verknüpft, die Medicare beziehen.
Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass von Kohlekraftwerken freigesetzte Luftschadstoffe zwischen 1999 und 2020 mit fast einer halben Million vorzeitiger Todesfälle älterer Amerikaner in Verbindung gebracht wurden.
Es ist eine erschreckende Zahl, aber die Studie hat auch gute Nachrichten: Die jährlichen Todesfälle im Zusammenhang mit US-Kohlekraftwerken sind seit Mitte der 2000er Jahre stark zurückgegangen Bundesvorschriften verpflichteten die Betreiber viele Energieversorger haben Kohlekraftwerke komplett stillgelegt.
Nach unseren Erkenntnissen waren im Jahr 1999 in den USA 55,000 Todesfälle auf die Luftverschmutzung durch Kohle zurückzuführen. Bis 2020 war diese Zahl auf 1,600 gesunken.
In den USA wird Kohle zur Stromerzeugung durch Erdgas und erneuerbare Energien ersetzt. Weltweit ist der Einsatz von Kohle jedoch der Fall projiziert zu erhöhen in den kommenden Jahren. Umso wichtiger ist es, dass globale Entscheidungsträger unsere Ergebnisse verstehen, wenn sie künftige politische Maßnahmen entwickeln.
Luftverschmutzung durch Kohle: Was macht sie so schlimm?
Eine bahnbrechende Studie aus den 1990er Jahren, bekannt als Harvard Six Cities-Studie, brachte winzige in der Luft befindliche Partikel namens PM2.5 mit einem erhöhten Risiko eines frühen Todes in Verbindung. Andere Studien haben seitdem PM2.5 mit in Verbindung gebracht Lungen- und Herzerkrankungen, Krebs, Demenz und andere Krankheiten.
Im Anschluss an diese Forschung hat die Environmental Protection Agency begann 2.5 mit der Regulierung der PM1997-Konzentrationen und hat die akzeptable Grenze im Laufe der Zeit gesenkt.
PM2.5 – Partikel, die klein genug sind, um tief in unsere Lunge eingeatmet zu werden – stammen aus verschiedenen Quellen, darunter der Verbrennung von Benzin in Fahrzeugen und dem Rauch von Holzfeuern und Kraftwerken. Es ist aus vielen zusammengesetzt verschiedene Chemikalien.
Kohle ist auch eine Mischung aus vielen Chemikalien – Kohlenstoff, Wasserstoff, Schwefel, sogar Metalle. Wenn Kohle verbrannt wird, all diese Chemikalien werden entweder als Gase oder Partikel in die Atmosphäre abgegeben. Dort angekommen werden sie vom Wind transportiert und interagieren mit anderen Chemikalien, die sich bereits in der Atmosphäre befinden.
Infolgedessen kann jeder, der sich windabwärts von einem Kohlekraftwerk befindet, einen komplexen Cocktail aus Chemikalien einatmen, von denen jede ihre eigenen potenziellen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit hat.
Verfolgung von Kohle PM2.5
Um die Risiken zu verstehen, die Kohleemissionen für die menschliche Gesundheit darstellen, haben wir verfolgt, wie Schwefeldioxidemissionen aus jedem der 480 größten US-Kohlekraftwerke, die seit 1999 in Betrieb waren, mit dem Wind reisten und sich in winzige Partikel verwandelten – Kohle PM2.5. Wir verwendeten Schwefeldioxid aufgrund seiner bekannten gesundheitlichen Auswirkungen und des drastischen Rückgangs der Emissionen im Untersuchungszeitraum.
Anschließend verwendeten wir ein statistisches Modell, um die PM2.5-Exposition durch Kohle mit den Medicare-Aufzeichnungen von fast 70 Millionen Menschen von 1999 bis 2020 zu verknüpfen. Mithilfe dieses Modells konnten wir die Anzahl der Todesfälle im Zusammenhang mit PM2.5 durch Kohle berechnen.
In unserem statistischen Modell haben wir andere Verschmutzungsquellen berücksichtigt und viele andere bekannte Risikofaktoren wie Raucherstatus, lokale Meteorologie und Einkommensniveau berücksichtigt. Wir haben mehrere statistische Ansätze getestet, die alle zu konsistenten Ergebnissen führten. Wir haben die Ergebnisse unseres statistischen Modells mit verglichen vorherige Ergebnisse Wir haben die gesundheitlichen Auswirkungen von PM2.5 aus anderen Quellen untersucht und festgestellt, dass PM2.5 aus Kohle doppelt so schädlich ist wie PM2.5 aus allen anderen Quellen.
Die Zahl der mit einzelnen Kraftwerken verbundenen Todesfälle hing von mehreren Faktoren ab – wie viel die Anlage ausstößt, aus welcher Richtung der Wind weht und wie viele Menschen die Schadstoffe einatmen. Leider haben die US-Versorgungsunternehmen viele ihrer Anlagen in Windrichtung der großen Bevölkerungszentren an der Ostküste angesiedelt. Diese Standortwahl verstärkte die Auswirkungen dieser Pflanzen.
In einem interaktives Online-Toolkönnen Benutzer unsere Schätzungen der jährlichen Todesfälle im Zusammenhang mit jedem US-Kraftwerk einsehen und auch sehen, wie diese Zahlen im Laufe der Zeit in den meisten US-Kohlekraftwerken gesunken sind.
Eine US-Erfolgsgeschichte und die globale Zukunft der Kohle
Ingenieure waren Entwicklung effektiver Wäscher und andere Schadstoffkontrollgeräte, die die Umweltverschmutzung durch Kohlekraftwerke über mehrere Jahre hinweg reduzieren können. Und das Die EPA hat Regeln speziell um Energieversorger zu ermutigen, die Kohle für den Einbau verwendet haben, und die meisten Anlagen, die keine Gaswäscher installiert haben, wurden geschlossen.
Die Ergebnisse waren dramatisch: Schwefeldioxidemissionen um ca. 90 % gesunken in Einrichtungen, die über die Installation von Gaswäschern berichteten. Landesweit sind die Schwefeldioxidemissionen seit 95 um 1999 % zurückgegangen. Unserer Bilanz zufolge sind die Todesfälle, die auf jede Anlage zurückzuführen sind, die einen Gaswäscher installiert oder abgeschaltet hat, drastisch zurückgegangen.
Da Fortschritte bei den Fracking-Techniken die Kosten für Erdgas senkten und Vorschriften den Betrieb von Kohlekraftwerken verteuerten, Energieversorger begannen, Kohle durch Erdgas zu ersetzen Pflanzen und erneuerbare Energien. Die Umstellung auf Erdgas – ein fossiler Brennstoff, der sauberer verbrennt als Kohle, aber immer noch ein Treibhausgas ist Beitrag zum Klimawandel – führte zu einer noch weiteren Reduzierung der Luftverschmutzung.
Heute trägt Kohle etwa 27 % zum Strom in den USA bei, Rückgang gegenüber 56 % im Jahr 1999.
Weltweit sind die Aussichten für Kohle jedoch gemischt. Während die USA und andere Nationen auf eine Zukunft mit wesentlich weniger Kohle zusteuern, ist die Internationale Energieagentur geht davon aus, dass der weltweite Kohleverbrauch zunehmen wird bis mindestens 2025.
Unsere und ähnliche Studien machen deutlich, dass ein zunehmender Kohleverbrauch die menschliche Gesundheit und das Klima schädigen wird. Der umfassende Einsatz von Emissionskontrollen und die Hinwendung zu erneuerbaren Energien sind todsichere Wege, um die negativen Auswirkungen der Kohle zu reduzieren.
Lucas Hennemann, Assistenzprofessor für Ingenieurwissenschaften, George Mason University
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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