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Ein Viertel der Weltbevölkerung lebt bereits in Regionen, die darunter leiden schwere Wasserknappheit Für mindestens sechs Monate im Jahr ist es vielleicht nicht verwunderlich, dass das Weltwirtschaftsforum Wasserkrisen kürzlich als bewertet hat das größte globale Risiko in Bezug auf mögliche Auswirkungen in den nächsten zehn Jahren.
Stromerzeugung ist ein wesentlicher Verbraucher von Wasser: Weltweit verbraucht es mehr als das Fünffache an Wasser (Trinken, Zubereiten von Nahrungsmitteln, Baden, Waschen von Kleidung und Geschirr, Spülen von Toiletten usw.) und weltweit mehr als das Fünffache an Wasser als die Industrieproduktion.
Abbildung 1: Wasserentnahme für menschliche Aktivitäten weltweit, basierend auf Daten von Mekonnen et al. (2015) und Hoekstra und Mekonnen (2012). Gary Bilotta, Autor zur Verfügung gestellt
Während die Stromerzeugung weltweit weitaus weniger Wasser verbraucht als die Nahrungsmittelerzeugung, wird erwartet, dass sich der Wasserbedarf von Elektrizität im Laufe des 21. Jahrhunderts enorm verändern wird. Das Internationale Energieagentur Allein zwischen 85 und 2012 wurde ein Anstieg des weltweiten Wasserverbrauchs für die Energieerzeugung um 2032% prognostiziert.
Diese Änderungen werden durch eine Kombination von Faktoren bestimmt. Zuerst, Bevölkerungswachstum, der von heute 7.4 Milliarden Menschen auf 9.6 bis 12.3 Milliarden bis 2100 ansteigen soll Verbesserung des Zugangs zu Energie für die 1.4 Milliarden Menschen, die derzeit keinen Zugang zu Elektrizität haben, und für die Milliarden Menschen, die derzeit nur Zugang zu unzuverlässigen Elektrizitätsnetzen haben. Und drittens fortschreitende Elektrifizierung von Transport und Heizung im Rahmen der Bemühungen zur Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und zur Verringerung der Treibhausgasemissionen.
Wie sich diese Veränderungen des Wasserfußabdrucks von Elektrizität auswirken werden, hängt von der nationalen und internationalen Energiepolitik ab, die in den nächsten Jahrzehnten verabschiedet wird. In der Vergangenheit wurde die Energiepolitik von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst (nationale Verfügbarkeit von Energieressourcen, finanzielle Kosten, Versorgungssicherheit, Versorgungssicherheit usw.).
Im Anschluss an die Pariser COP21-AbkommenDer CO2-Fußabdruck von Energie sollte einen größeren Einfluss auf die Entscheidungsfindung in der Branche haben. Wie aus Abbildung 2 ersichtlich, gibt es erhebliche Unterschiede bei den Treibhausgasemissionen im Lebenszyklus verschiedener Stromerzeugungstechnologien (g CO4eq / kWh). Die Durchschnittswerte reichen von nur 2 g CO1,001eq / kWh für Wasserkraft bis zu 2 g COXNUMXeq / kWh für Kohle Es gibt jedoch erhebliche regionale und technologische Schwankungen bei den für dieselbe Energiequelle gemeldeten Werten.
Abbildung 2: Bewertung des Lebenszyklus der Treibhausgasemissionen aus Stromerzeugungstechnologien (g CO2eq / kWh) mit Angabe der gemeldeten Mindest-, Mittel- und Höchstwerte für jede Technologie auf der Grundlage von IPCC-Literaturrecherchen. Gary Bilotta, Autor zur Verfügung gestellt
Durstige Arbeit
Während es wichtig ist, diese Faktoren bei der Politikgestaltung im Energiesektor zu berücksichtigen, wäre es eine vergebene Chance, wenn die politischen Entscheidungsträger die anderen Umweltaspekte der Stromerzeugung - und insbesondere den Wasserfußabdruck - bei der Entscheidung über die zu treffenden Technologien außer Acht lassen würden unterstützen und priorisieren. Der fairste Weg, um Stromquellen hinsichtlich ihres Wasserbedarfs zu vergleichen, besteht darin, ihren Lebenszyklus-Wasser-Fußabdruck zu berücksichtigen - den verbrauchten Wasserbedarf für den Bau und Betrieb der Anlage, die Brennstoffversorgung, die Abfallentsorgung und die Stilllegung von Standorten pro produzierter Nettoenergieeinheit .
Wie aus Abbildung 3 ersichtlich, gibt es erstaunliche Unterschiede im Wasserfußabdruck verschiedener Stromerzeugungstechnologien. Die Mindestlebenszykluskosten für verbrauchendes Wasser variieren zwischen 0.01 Litern pro kWh für Windenergie und 1.08 Litern pro kWh für Wasserkraft, obwohl es erhebliche regionale und technologische Unterschiede bei den für dieselbe Energiequelle gemeldeten Werten gibt.
Abbildung 3: Ökobilanzen des verbrauchenden Wasserverbrauchs (Liter pro kWh) verschiedener Stromerzeugungstechnologien mit Angabe der gemeldeten Mindest- und Höchstwerte für jede Technologie auf der Grundlage von Daten von Mekonnen et al. (2015). Gary Bilotta, Autor zur Verfügung gestellt
Wenn diese Unterschiede zwischen den Quellen durch die Anzahl der Einheiten von skaliert werden Strom erforderlich Um die Bedürfnisse der Weltbevölkerung zu befriedigen, sind die Auswirkungen des globalen Wasserfußabdrucks der Energieerzeugung phänomenal. Wenn der Wasserbedarf von Energie nicht geplant und berücksichtigt wird, kann dies zu einer unsicheren und unzuverlässigen Energieversorgung und negativen Auswirkungen auf die anderen wichtigen Süßwassernutzer führen.
Wir haben kürzlich die Auswirkungen von Dürren auf die US-Energieversorgung von beobachtet thermoelektrische Anlagen und Wasserkraftwerke. Wenn die politischen Entscheidungsträger die Zusammenhänge zwischen Energie und Wasser nicht berücksichtigen, können wir in vielen Teilen der Welt zu einem Punkt kommen, an dem die Wasserverfügbarkeit die wichtigste Determinante für die zur Verfügung stehenden Energiequellen ist.
Dies wird die Länder zwangsläufig dazu zwingen, Sofortentscheidungen über die Verteilung von knappem Wasser zwischen Stromerzeugung oder Nahrungsmittelerzeugung, Aufrechterhaltung der Gesundheit und Hygiene, Aufrechterhaltung der Industrieproduktion und / oder Erhaltung der Natur zu treffen.
Über den Autor
Gary Bilotta, Hauptdozent für physikalische Geographie und Umweltwissenschaften, University of Brighton
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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