Um novo estudo descobriu que os benefícios para a saúde associados à energia eólica poderiam mais do que quadruplicar se os operadores reduzissem a produção das usinas de energia baseadas em combustíveis fósseis mais poluentes quando a energia do vento está disponível. No entanto, em comparação com as comunidades mais ricas, as comunidades desfavorecidas colheriam uma parcela menor desses benefícios.
Quase 10% da eletricidade atual nos Estados Unidos vem da energia eólica. A fonte de energia renovável beneficia o clima, a qualidade do ar e a saúde pública ao deslocar as emissões de gases de efeito estufa e poluentes atmosféricos que, de outra forma, seriam produzidos por usinas de energia baseadas em combustíveis fósseis.
Um novo estudo do MIT descobriu que os benefícios para a saúde associados à energia eólica poderiam mais do que quadruplicar se as operadoras priorizassem reduzir a produção das usinas de energia baseadas em combustíveis fósseis mais poluentes quando a energia do vento está disponível.
No estudo, publicado na Science Advances , os pesquisadores analisaram a atividade horária das turbinas eólicas, bem como as emissões relatadas de todas as usinas de combustível fóssil do país, entre os anos de 2011 e 2017. Eles rastrearam as emissões em todo o país e mapeou os poluentes para as populações demográficas afetadas. Eles então calcularam a qualidade do ar regional e os custos de saúde associados para cada comunidade.
Os pesquisadores descobriram que, em 2014, a energia eólica associada a políticas estaduais melhorou a qualidade do ar em geral, resultando em US$ 2 bilhões em benefícios para a saúde em todo o país. No entanto, apenas cerca de 30 por cento desses benefícios de saúde chegaram às comunidades desfavorecidas.
A equipe descobriu ainda que, se a indústria de eletricidade reduzisse a produção das usinas de energia baseadas em combustíveis fósseis mais poluentes, em vez das usinas com maior economia de custos, em tempos de energia gerada pelo vento, os benefícios gerais à saúde poderiam quadruplicar para US$ 8,4 bilhões em todo o país. No entanto, os resultados teriam uma divisão demográfica semelhante.
“Descobrimos que priorizar a saúde é uma ótima maneira de maximizar os benefícios de maneira generalizada nos EUA, o que é muito positivo. Mas sugere que não vai resolver as disparidades”, diz a coautora do estudo Noelle Selin, professora de o Instituto de Dados, Sistemas e Sociedade e o Departamento de Ciências da Terra, Atmosféricas e Planetárias do MIT. “Para lidar com as disparidades de poluição do ar, você não pode focar apenas no setor elétrico ou em energias renováveis e contar com os benefícios gerais da poluição do ar, abordando essas disparidades raciais e étnicas reais e persistentes. Você precisará examinar outras fontes de poluição do ar , bem como os fatores sistêmicos subjacentes que determinam onde as plantas estão localizadas e onde as pessoas vivem”.
Os co-autores de Selin são o autor principal e ex-aluno de pós-graduação do MIT Minghao Qiu PhD ’21, agora na Universidade de Stanford, e Corwin Zigler na Universidade do Texas em Austin.
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Em seu novo estudo, a equipe procurou padrões entre os períodos de geração de energia eólica e a atividade de usinas baseadas em combustíveis fósseis, para ver como os mercados regionais de eletricidade ajustavam a produção das usinas em resposta aos influxos de energia renovável.
“Um dos desafios técnicos, e a contribuição deste trabalho, é tentar identificar quais são as usinas que respondem a esse aumento da energia eólica”, observa Qiu.
Para fazer isso, os pesquisadores compararam dois conjuntos de dados históricos do período entre 2011 e 2017: um registro hora a hora da produção de energia das turbinas eólicas em todo o país e um registro detalhado das medições de emissões de cada energia baseada em combustível fóssil. planta nos EUA Os conjuntos de dados cobriram cada um dos sete principais mercados regionais de eletricidade, cada mercado fornecendo energia para um ou vários estados.
“Califórnia e Nova York são seus próprios mercados, enquanto o mercado da Nova Inglaterra cobre cerca de sete estados e o meio-oeste cobre mais”, explica Qiu. “Também cobrimos cerca de 95% de toda a energia eólica dos EUA”
Em geral, eles observaram que, em tempos em que a energia eólica estava disponível, os mercados se ajustavam essencialmente reduzindo a produção de energia de gás natural e usinas de carvão sub-betuminoso. Eles observaram que as usinas que foram desativadas provavelmente foram escolhidas por razões de economia de custos, já que certas usinas eram menos dispendiosas do que outras.
A equipe então usou um sofisticado modelo de química atmosférica para simular os padrões de vento e o transporte químico de emissões em todo o país e determinou onde e em que concentrações as emissões geraram partículas finas e ozônio – dois poluentes que são conhecidos por prejudicar a qualidade do ar e a saúde humana. saúde. Finalmente, os pesquisadores mapearam as populações demográficas gerais em todo o país, com base nos dados do censo dos EUA, e aplicaram uma abordagem epidemiológica padrão para calcular o custo de saúde de uma população como resultado de sua exposição à poluição.
Essa análise revelou que, no ano de 2014, uma abordagem geral de economia de custos para substituir a energia baseada em combustíveis fósseis em tempos de energia eólica resultou em US$ 2 bilhões em benefícios ou economias de saúde em todo o país. Uma parcela menor desses benefícios foi para populações desfavorecidas, como minorias e comunidades de baixa renda, embora essa disparidade varie de acordo com o estado.
“É uma história mais complexa do que pensávamos inicialmente”, diz Qiu. “Certos grupos populacionais estão expostos a um nível mais alto de poluição do ar, e esses seriam pessoas de baixa renda e grupos raciais minoritários. O que vemos é que o desenvolvimento da energia eólica poderia reduzir essa lacuna em certos estados, mas aumentá-la ainda mais em outros estados, dependendo de quais usinas de combustíveis fósseis são deslocadas.”
Poder de ajustes
Os pesquisadores então examinaram como o padrão de emissões e os benefícios associados à saúde mudariam se eles priorizassem o desligamento de diferentes usinas baseadas em combustíveis fósseis em tempos de energia gerada pelo vento. Eles ajustaram os dados de emissões para refletir vários cenários alternativos: um em que as usinas elétricas mais prejudiciais à saúde e poluentes são desligadas primeiro; e dois outros cenários em que as plantas que produzem mais dióxido de enxofre e dióxido de carbono, respectivamente, são as primeiras a reduzir sua produção.
Eles descobriram que, embora cada cenário aumentasse os benefícios de saúde em geral, e o primeiro cenário em particular pudesse quadruplicar os benefícios de saúde, a disparidade original persistia: populações de minorias e de baixa renda ainda experimentavam benefícios de saúde menores do que comunidades mais abastadas.
“Chegamos ao fim do caminho e dissemos que não há como lidar com essa disparidade sendo mais inteligentes ao decidir quais plantas substituir”, diz Selin.
“Uma das coisas que me deixa otimista sobre esta área é que há muito mais atenção às questões de justiça ambiental e equidade”, conclui Selin. “Nosso papel é descobrir as estratégias que são mais impactantes para enfrentar esses desafios.”
Este trabalho foi apoiado em parte pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA e pelo National Institutes of Health.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Original escrito por Jennifer Chu.
Referência do periódico :
- Daniel Jafferis, Alexander Zlokapa, Joseph D. Lykken, David K. Kolchmeyer, Samantha I. Davis, Nikolai Lauk, Hartmut Neven, Maria Spiropulu. Dinâmica de buraco de minhoca atravessável em um processador quântico . Natureza , 2022; 612 (7938): 51 DOI: 10.1038/s41586-022-05424-3
