Barn hopper på en trampoline mens damp stiger opp fra et kullkraftverk i Adamsville, Ala., i 2021. Andrew Caballero-Reynolds / AFP via Getty Images
Luftforurensningspartikler fra kullkraftverk er mer skadelige for menneskers helse enn mange eksperter var klar over, og det er mer enn dobbelt så stor sannsynlighet for å bidra til for tidlig død som luftforurensningspartikler fra andre kilder, viser ny forskning.
I studien, publisert i tidsskriftet Science, kartla kolleger og jeg hvordan utslippene fra amerikanske kullkraftverk reiste gjennom atmosfæren, og koblet deretter hvert kraftverks utslipp med dødsrekord for amerikanere over 65 år på Medicare.
Resultatene våre antyder at luftforurensninger frigjort fra kullkraftverk var assosiert med nesten en halv million for tidlige dødsfall blant eldre amerikanere fra 1999 til 2020.
Det er et svimlende tall, men studien har også gode nyheter: Årlige dødsfall knyttet til amerikanske kullkraftverk har falt kraftig siden midten av 2000-tallet. føderale forskrifter tvunget operatører å installere utslippsskrubbere og mange verktøy stenger kullverk helt.
I 1999 ble 55,000 2020 dødsfall tilskrevet kullluftforurensning i USA, ifølge våre funn. I 1,600 hadde tallet sunket til XNUMX.
I USA blir kull fortrengt av naturgass og fornybar energi for å generere elektrisitet. Globalt er imidlertid kullbruk det anslått å øke i årene som kommer. Det gjør resultatene våre desto mer presserende for globale beslutningstakere å forstå når de utvikler fremtidige retningslinjer.
Kullluftforurensning: Hva gjør det så ille?
En landemerkestudie på 1990-tallet, kjent som Harvard Six Cities Study, knyttet små luftbårne partikler kalt PM2.5 til økt risiko for tidlig død. Andre studier har siden knyttet PM2.5 til lunge- og hjertesykdom, kreft, demens og andre sykdommer.
Etter den forskningen, Environmental Protection Agency begynte å regulere PM2.5-konsentrasjoner i 1997 og har senket den akseptable grensen over tid.
PM2.5 – partikler som er små nok til å pustes dypt inn i lungene våre – kommer fra flere forskjellige kilder, inkludert bensinforbrenning i kjøretøy og røyk fra vedbranner og kraftverk. Det er består av mange forskjellige kjemikalier.
Kull er også en blanding av mange kjemikalier – karbon, hydrogen, svovel, til og med metaller. Når kull brennes, alle disse kjemikaliene slippes ut til atmosfæren enten som gasser eller partikler. Når de først er der, transporteres de med vinden og samhandler med andre kjemikalier som allerede er i atmosfæren.
Som et resultat kan alle i motvind av et kullanlegg puste en kompleks cocktail av kjemikalier, hver med sine egne potensielle effekter på menneskers helse.
Sporing av kull PM2.5
For å forstå risikoen kullutslipp utgjør for menneskers helse, sporet vi hvordan svoveldioksidutslipp fra hvert av de 480 største amerikanske kullkraftverkene som har vært i drift siden 1999, reiste med vinden og ble til små partikler – kull PM2.5. Vi brukte svoveldioksid på grunn av dets kjente helseeffekter og drastiske reduksjoner i utslipp i løpet av studieperioden.
Vi brukte deretter en statistisk modell for å knytte kull PM2.5-eksponering til Medicare-registre for nesten 70 millioner mennesker fra 1999 til 2020. Denne modellen tillot oss å beregne antall dødsfall assosiert med kull PM2.5.
I vår statistiske modell kontrollerte vi for andre forurensningskilder og gjorde rede for mange andre kjente risikofaktorer, som røykestatus, lokal meteorologi og inntektsnivå. Vi testet flere statistiske tilnærminger som alle ga konsistente resultater. Vi sammenlignet resultatene fra vår statistiske modell med tidligere resultater tester helseeffektene av PM2.5 fra andre kilder og fant at PM2.5 fra kull er dobbelt så skadelig som PM2.5 fra alle andre kilder.
Antall dødsfall knyttet til individuelle kraftverk var avhengig av flere faktorer – hvor mye anlegget slipper ut, hvilken vei vinden blåser og hvor mange mennesker som puster inn forurensningen. Dessverre lokaliserte amerikanske verktøy mange av anleggene sine i motvind av store befolkningssentre på østkysten. Denne plasseringen forsterket disse plantenes påvirkninger.
I et interaktivt online verktøy, kan brukere slå opp våre estimater av årlige dødsfall knyttet til hvert amerikansk kraftverk og også se hvordan disse tallene har falt over tid ved de fleste amerikanske kullverk.
En amerikansk suksesshistorie og kulls globale fremtid
Ingeniører har vært designe effektive skrubbere og andre forurensningskontroller som kan redusere forurensning fra kullkraftverk i flere år. Og EPA har regler spesielt for å oppmuntre verktøy som brukte kull til å installere dem, og de fleste anlegg som ikke installerte skrubbere har stengt.
Resultatene har vært dramatiske: Svoveldioksidutslipp redusert med ca 90% i anlegg som rapporterte installasjon av scrubbere. På landsbasis har utslippene av svoveldioksid gått ned med 95 % siden 1999. Ifølge vår oversikt har dødsfall som kan tilskrives hvert anlegg som installerte en scrubber eller stengte, redusert drastisk.
Ettersom fremskritt innen fracking-teknikker reduserte kostnadene for naturgass, og reguleringer gjorde det dyrere å drive kullanlegg, verktøy begynte å erstatte kull med naturgass planter og fornybar energi. Skiftet til naturgass – et renere brennende fossilt brensel enn kull, men fortsatt en klimagass bidra til klimaendringene – førte til ytterligere reduksjoner av luftforurensning.
I dag bidrar kull med omtrent 27% av elektrisiteten i USA, ned fra 56% i 1999.
Globalt er imidlertid utsiktene for kull blandede. Mens USA og andre nasjoner er på vei mot en fremtid med vesentlig mindre kull, er det internasjonale energibyrået forventer at den globale kullbruken vil øke gjennom minst 2025.
Vår studie og andre lignende gjør det klart at økning i kullbruk vil skade menneskers helse og klima. Full bruk av utslippskontroller og en vending mot fornybar energi er sikre måter å redusere kullets negative påvirkninger på.
Lucas Henneman, assisterende professor i ingeniørfag, George Mason University
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Bøker om miljøet fra Amazons bestselgerliste
"Stille vår"
av Rachel Carson
Denne klassiske boken er et landemerke i miljøvernets historie, og trekker oppmerksomheten til skadevirkningene av plantevernmidler og deres innvirkning på den naturlige verden. Carsons arbeid bidro til å inspirere den moderne miljøbevegelsen og er fortsatt relevant i dag, mens vi fortsetter å kjempe med utfordringene med miljøhelse.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Den ubeboelige jorden: Livet etter oppvarming"
av David Wallace-Wells
I denne boken gir David Wallace-Wells en sterk advarsel om de ødeleggende effektene av klimaendringer og det presserende behovet for å håndtere denne globale krisen. Boken trekker på vitenskapelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for å gi et nøkternt blikk på fremtiden vi står overfor hvis vi ikke tar grep.
Klikk for mer info eller for å bestille
"The Hidden Life of Trees: Hva de føler, hvordan de kommuniserer? Oppdagelser fra en hemmelig verden"
av Peter Wohlleben
I denne boken utforsker Peter Wohlleben trærnes fascinerende verden og deres rolle i økosystemet. Boken bygger på vitenskapelig forskning og Wohllebens egne erfaringer som skogbruker for å gi innsikt i de komplekse måtene trær samhandler med hverandre og naturen på.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Huset vårt er i brann: Scener av en familie og en planet i krise"
av Greta Thunberg, Svante Thunberg og Malena Ernman
I denne boken gir klimaaktivisten Greta Thunberg og hennes familie en personlig beretning om deres reise for å øke bevisstheten om det presserende behovet for å ta tak i klimaendringer. Boken gir en kraftfull og rørende beretning om utfordringene vi står overfor og behovet for handling.
Klikk for mer info eller for å bestille
"Den sjette utryddelsen: en unaturlig historie"
av Elizabeth Kolbert
I denne boken utforsker Elizabeth Kolbert den pågående masseutryddelsen av arter forårsaket av menneskelig aktivitet, ved å trekke på vitenskapelig forskning og eksempler fra den virkelige verden for å gi et nøkternt blikk på virkningen av menneskelig aktivitet på den naturlige verden. Boken tilbyr en overbevisende oppfordring til handling for å beskytte mangfoldet av liv på jorden.
