Hvorfor varmepumper og solcellepaneler er avgjørende for nasjonalt forsvar

 Varmepumper, som både kan varme og kjøle, er langt mer effektive enn tradisjonelle ovner og klimaanlegg. Phyxter.ai/Flickr, CC BY

Solcellepaneler, varmepumper og hydrogen er alle byggesteinene i en ren energiøkonomi. Men er de virkelig "essensielle for det nasjonale forsvaret"?

President Joe Biden proklamerte at de er i begynnelsen av juni da han autorisert etter forsvarsproduksjonsloven for å øke produksjonen i USA, sammen med isolasjons- og strømnettkomponenter.

Som professor i miljøteknikk er jeg enig i at disse teknologiene er avgjørende for å redusere risikoen vår fra klimaendringer og overdreven avhengighet av fossilt brensel. Imidlertid må innsatsen for å utvide produksjonskapasiteten ledsages av retningslinjer for å stimulere etterspørselen hvis Biden håper å akselerere overgangen fra fossilt brensel til ren energi.

Energi- og forsvarsproduksjonsloven

USA vedtok Defense Production Act av 1950 ved starten av Korea-krigen for å sikre materialer som anses som avgjørende for nasjonalt forsvar. Presidenter innså snart at essensielle materialer strekker seg langt utover våpen og ammunisjon. De har påberopt seg loven for å sikre innenlandske forsyninger av alt fra kommunikasjonsutstyr til medisinske ressurser og babyformel.

For energi brukte tidligere presidenter loven til å utvide forsyninger av fossilt brensel, ikke å gå bort fra dem. Lyndon Johnson brukte det til pusse opp oljetankere under den arabiske oljeembargoen i 1967, og Richard Nixon for å sikre materialer til oljerørledningen Trans-Alaska i 1974. Selv da Jimmy Carter brukte loven i 1980 for å søke erstatninger for olje, syntetisk brensel laget av kull og naturgass var et ledende fokus.

I dag er fokuset på å gå bort fra alt fossilt brensel, et grep som anses som avgjørende for å møte to viktige trusler – klimaendringer og flyktige energimarkeder.

Forsvarsdepartementet har identifisert mange nasjonale sikkerhetsrisikoer som følge av klimaendringer. Disse inkluderer trusler mot vannforsyning, matproduksjon og infrastruktur, som kan utløse migrasjon og konkurranse om knappe ressurser. Fossilt brensel er dominerende kilde til klimagassutslipp som driver global oppvarming.

Russlands invasjon av Ukraina fremhever ytterligere risikoer ved å stole på fossilt brensel. Russland og andre motstandere er blant de ledende produsentene av disse drivstoffene. Overavhengighet av fossilt brensel forlater USA og dets allierte sårbare for trusler og prissjokk i volatile markeder.

Selv som verdens topp produsent av olje og naturgass, har USA blitt rystet av prisstigninger da våre allierte unngår russisk drivstoff.

Målretting mot 4 søyler av ren energi

Overgang fra fossilt brensel til renere energi kan redusere disse risikoene.

Som jeg forklarer i boken min, "Konfronterer Climate Gridlock,” å bygge en ren energiøkonomi krever fire gjensidig forsterkende pilarer – effektivitet, ren elektrisitet, elektrifisering og rent drivstoff.

Effektivitet reduserer energibehovet og -kostnadene sammen med byrdene på de andre pilarene. Ren elektrisitet eliminerer klimagassutslipp fra kraftverk og muliggjør elektrifisering av kjøretøy, oppvarming og industri. I mellomtiden, rent drivstoff vil være nødvendig for fly, skip og industrielle prosesser som ikke lett kan elektrifiseres.

Teknologiene som Bidens handlinger målretter mot er godt på linje med disse pilarene.

Isolasjon er avgjørende for energieffektivitet. Solcellepaneler gir en av de billigste og reneste alternativer for strøm. Strømnettkomponenter er nødvendig for å integrere mer vind og sol i energimiksen.

Varmepumper, som både kan varme og kjøle et hjem, er langt mer effektive enn tradisjonelle ovner og erstatter naturgass eller fyringsolje med strøm. Elektrolysatorer produsere hydrogen for bruk som drivstoff eller råstoff for kjemikalier.

Å skape etterspørsel er avgjørende

Produksjonen er bare ett trinn. For at denne innsatsen skal lykkes, må USA også øke etterspørselen.

Stimulering av etterspørsel fremmer læring ved å gjøre, noe som reduserer kostnadene og øker etterspørselen. En god syklus med økende bruk av teknologier og fallende kostnader kan oppstå, slik den har gjort vind og solenergi, batterier og andre teknologier.

Teknologiene som Biden målretter mot, er forskjellige i deres beredskap for at denne gode syklusen skal fungere.

Isolasjon er allerede billig og rikelig produsert innenlands. Det som trengs i dette tilfellet er retningslinjer som byggeforskrifter og insentiver som kan stimulere etterspørselen ved å oppmuntre mer bruk av isolasjon å bidra til å gjøre boliger og bygninger mer energieffektive, ikke mer produksjonskapasitet.

Solcellepaneler er for tiden billige, men de aller fleste er produsert i Asia. Selv om Biden lykkes tredobling av innenlandsk produksjonskapasitet, vil amerikansk produksjon alene forbli utilstrekkelig til å tilfredsstille veksten etterspørsel etter nye solenergiprosjekter. Biden satte også en toårsperiode pause på trusselen om nye tariffer for solimport for å holde forsyningene flytende mens amerikansk produksjon prøver å øke, og annonserte støtte for nettforsterkende prosjekter for å øke veksten av amerikanske installasjoner.

Elektrolysatorer står overfor en tøffere vei. De er dyre, og bruker dem til å lage hydrogen fra elektrisitet og vann foreløpig koster langt mer enn å lage hydrogen fra naturgass – en prosess som produserer klimagassutslipp. Energidepartementet har som mål å kutte elektrolyserkostnadene med 80 % innen et tiår. Inntil det lykkes, vil det være liten etterspørsel etter elektrolysatorene som Biden håper å få produsert.

Hvorfor varmepumper mest sannsynlig vil ha nytte

Det etterlater varmepumper som teknologien som mest sannsynlig vil dra nytte av Bidens erklæring.

Varmepumper kan redusere energibruken, men de koster også mer på forhånd og er ukjente for mange entreprenører og forbrukere mens teknologiene forblir i endring.

Sammenkoblingsbruk av forsvarsproduksjonsloven med kundeinsentiver kan økte offentlige innkjøp og finansiering av forskning og utvikling skape en god syklus av økende etterspørsel, forbedrede teknologier og fallende kostnader.

Ren energi er virkelig avgjørende for å redusere risikoen som klimaendringer og volatile markeder utgjør. Å påberope seg forsvarsproduksjonsloven kan styrke tilbudet, men regjeringen vil også måtte stimulere etterspørselen og finansiere målrettet forskning for å stimulere de gode syklusene som trengs for å akselerere energiomstillingen.

Om forfatteren

Daniel Cohan, førsteamanuensis i sivil- og miljøteknikk, Rice University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Anbefalte bøker:

Yellowstone's Wildlife in Transition

Over tretti eksperter oppdager bekymrende tegn på et system under belastning. De identifiserer tre overordnede stressorer: invasive arter, privatutvikling av ubeskyttede land og et oppvarmende klima. Deres avsluttende anbefalinger vil forme diskusjonen om det tjueførste århundre om hvordan man skal møte disse utfordringene, ikke bare i amerikanske parker, men for bevaringsområder over hele verden. Sterkt lesbar og fullt illustrert.

For mer info eller å bestille "Yellowstone's Wildlife in Transition" på Amazon.

The Energy Glut: Klimaendring og Fatness Politikk

av Ian Roberts. Ekspert forteller historien om energi i samfunnet, og plasserer «fatness» ved siden av klimaendringer som manifestasjoner av den samme grunnleggende planetariske ulempen. Denne spennende boken hevder at puls av fossilt brenselergi ikke bare startet katastrofale klimaendringer, men drev også den gjennomsnittlige menneskelige vektfordelingen oppover. Det tilbyr og vurderer for leseren et sett med personlige og politiske de-karboniserende strategier.

For mer info eller å bestille "The Energy Glut" på Amazon.

Siste stand: Ted Turner's Quest for å redde en urolig planet

av Todd Wilkinson og Ted Turner. Entreprenør og media mogul Ted Turner kaller global oppvarming den mest alvorlige trusselen mot menneskeheten, og sier at fremtidens tycoons vil bli myntet i utviklingen av grønn, alternativ fornybar energi. Gjennom Ted Turners øyne ser vi på en annen måte å tenke på miljøet, våre forpliktelser til å hjelpe andre i nød, og de store utfordringene som truer sivilisasjonens overlevelse.

For mer info eller å bestille "Last Stand: Ted Turner's Quest ..." på Amazon.