أظهرت الدراسة أن التلوث الناتج عن محطات توليد الطاقة بالفحم يساهم في وفيات أكثر بكثير مما أدركه العلماء

تعد جزيئات تلوث الهواء الناتجة عن محطات الطاقة التي تعمل بالفحم أكثر ضررا على صحة الإنسان مما أدركه العديد من الخبراء، وهو كذلك بالفعل أكثر من ضعف احتمال المساهمة في الوفيات المبكرة كما تظهر جزيئات تلوث الهواء من مصادر أخرى، حسبما أظهر بحث جديد.

في الدراسة، التي نشرت في مجلة ساينس، قمت أنا وزملائي برسم خريطة لكيفية ظهور الولايات المتحدة.انتقلت انبعاثات محطات توليد الطاقة بالفحم عبر الغلاف الجوي، ثم ربطت انبعاثات كل محطة طاقة بسجلات الوفيات للأمريكيين الذين تزيد أعمارهم عن 65 عامًا في برنامج Medicare.

تشير نتائجنا إلى أن ملوثات الهواء المنبعثة من محطات توليد الطاقة بالفحم كانت مرتبطة بما يقرب من نصف مليون حالة وفاة مبكرة بين الأمريكيين المسنين في الفترة من 1999 إلى 2020.

إنه رقم مذهل، لكن الدراسة تحمل أيضًا أخبارًا جيدة:الوفيات السنوية المرتبطة بالولايات المتحدةانخفضت محطات توليد الطاقة بالفحم بشكل حاد منذ منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين اللوائح الفيدرالية تجبر المشغلين لتركيب أجهزة تنقية الانبعاثات وأغلقت العديد من المرافق محطات الفحم بالكامل.

في عام 1999، كانت 55 ألف حالة وفاة تعزى إلى تلوث الهواء الناتج عن الفحم في الولايات المتحدة، وفقا للنتائج التي توصلنا إليها.وبحلول عام 2020، انخفض هذا العدد إلى 1600.

وفي الولايات المتحدة، يتم استبدال الفحم بالغاز الطبيعي والطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء.ومع ذلك، فإن استخدام الفحم على المستوى العالمي هو أمر شائع المتوقع أن يزيد في السنوات القادمة.وهذا يجعل النتائج التي توصلنا إليها أكثر إلحاحاً بالنسبة لصناع القرار العالميين لكي يفهموها أثناء وضعهم للسياسات المستقبلية.

تلوث الهواء بالفحم:ما الذي يجعلها سيئة للغاية؟

دراسة تاريخية في التسعينيات، والمعروفة باسم دراسة هارفارد ست مدن, وربطت جزيئات صغيرة محمولة بالهواء تسمى PM2.5 بزيادة خطر الوفاة المبكرة.وقد ربطت دراسات أخرى منذ ذلك الحين PM2.5 بالـ أمراض الرئة والقلب والسرطان, الخَرَف وغيرها من الأمراض.

وبعد هذا البحث، وكالة حماية البيئة بدأت في تنظيم تركيزات PM2.5 في عام 1997 وخفض الحد المقبول مع مرور الوقت.

PM2.5 - جزيئات صغيرة بما يكفي لاستنشاقها عميقا في رئتينا - تأتي من عدة مصادر مختلفة، بما في ذلك احتراق البنزين في المركبات والدخان الناتج عن حرائق الأخشاب ومحطات الطاقة.إنها تتكون من الكثير مواد كيميائية مختلفة.

الفحم هو أيضًا مزيج من العديد من المواد الكيميائية - الكربون والهيدروجين والكبريت وحتى المعادن.عندما يتم حرق الفحم، كل هذه المواد الكيميائية تنبعث إلى الغلاف الجوي إما على شكل غازات أو جزيئات.وبمجرد وصولها إلى هناك، يتم نقلها عن طريق الرياح وتتفاعل مع المواد الكيميائية الأخرى الموجودة بالفعل في الغلاف الجوي.

ونتيجة لذلك فإن أي شخص في اتجاه الريح في مصنع للفحم ربما يتنفس مزيجا معقدا من المواد الكيميائية، ولكل منها تأثيرات محتملة على صحة الإنسان.

تتبع الفحم PM2.5

لفهم المخاطر التي تشكلها انبعاثات الفحم على صحة الإنسان، قمنا بتتبع كيفية انبعاث ثاني أكسيد الكبريت من كل من أكبر 480 دولة في الولايات المتحدة.محطات توليد الطاقة بالفحم التي تعمل في أي وقت منذ عام 1999 تنتقل مع الرياح وتتحول إلى جزيئات صغيرة – الفحم PM2.5.استخدمنا ثاني أكسيد الكبريت بسبب آثاره الصحية المعروفة والانخفاض الكبير في الانبعاثات خلال فترة الدراسة.

استخدمنا بعد ذلك نموذجًا إحصائيًا لربط التعرض للفحم PM2.5 بسجلات الرعاية الطبية لما يقرب من 70 مليون شخص من عام 1999 إلى عام 2020.سمح لنا هذا النموذج بحساب عدد الوفيات المرتبطة بالفحم PM2.5.

في نموذجنا الإحصائي، سيطرنا على مصادر التلوث الأخرى وأخذنا في الاعتبار العديد من عوامل الخطر المعروفة الأخرى، مثل حالة التدخين والأرصاد الجوية المحلية ومستوى الدخل.لقد اختبرنا أساليب إحصائية متعددة أسفرت جميعها عن نتائج متسقة.قمنا بمقارنة نتائج نموذجنا الإحصائي مع النتائج السابقة اختبار التأثيرات الصحية لـ PM2.5 من مصادر أخرى ووجدت أن PM2.5 من الفحم هو ضعف ضرر PM2.5 من جميع المصادر الأخرى.

يعتمد عدد الوفيات المرتبطة بمحطات الطاقة الفردية على عوامل متعددة، مثل مقدار انبعاثات المحطة، واتجاه هبوب الرياح، وعدد الأشخاص الذين يتنفسون التلوث.لسوء الحظ، الولايات المتحدة.قامت المرافق بوضع العديد من محطاتها في اتجاه الريح من المراكز السكانية الرئيسية على الساحل الشرقي.أدى هذا الموقع إلى تضخيم تأثيرات هذه النباتات.

في أداة تفاعلية عبر الإنترنت, ، يمكن للمستخدمين البحث عن تقديراتنا للوفيات السنوية المرتبطة بكل ولاية أمريكية.محطة توليد الكهرباء وانظر أيضًا كيف انخفضت هذه الأرقام بمرور الوقت في معظم الولايات المتحدة.مصانع الفحم .

قصة نجاح أمريكية والمستقبل العالمي للفحم

لقد كان المهندسون تصميم أجهزة غسل فعالة وغيرها من أجهزة مكافحة التلوث التي يمكنها تقليل التلوث الناتج عن محطات الطاقة التي تعمل بالفحم لعدة سنوات.و وكالة حماية البيئة لديها قواعد على وجه التحديد لتشجيع المرافق التي تستخدم الفحم لتركيبها، وقد تم إغلاق معظم المرافق التي لم تقم بتركيب أجهزة غسل الغاز.

وكانت النتائج دراماتيكية:انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت انخفض حوالي 90% في المنشآت التي أبلغت عن تركيب أجهزة غسل الغاز.على الصعيد الوطني، انخفضت انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت بنسبة 95٪ منذ عام 1999.وفقًا لإحصائنا، انخفضت الوفيات المنسوبة إلى كل منشأة قامت بتركيب جهاز غسيل أو إغلاقها بشكل كبير.

نظرًا لأن التقدم في تقنيات التكسير الهيدروليكي أدى إلى انخفاض تكلفة الغاز الطبيعي، وجعلت اللوائح تشغيل محطات الفحم أكثر تكلفة، بدأت المرافق في استبدال الفحم بالغاز الطبيعي النباتات والطاقة المتجددة.التحول إلى الغاز الطبيعي – وهو وقود أحفوري أنظف من الفحم ولكنه يظل غازاً مسبباً للاحتباس الحراري المساهمة في تغير المناخ - أدى إلى مزيد من التخفيضات في تلوث الهواء.

اليوم، يساهم الفحم بحوالي 27% من الكهرباء في الولايات المتحدة، بانخفاض عن 56% في عام 1999.

ومع ذلك، فإن التوقعات بالنسبة للفحم على المستوى العالمي متباينة.بينما الولايات المتحدة.وتتجه دول أخرى نحو مستقبل يحتوي على قدر أقل بكثير من الفحم، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية وتتوقع زيادة استخدام الفحم العالمي حتى عام 2025 على الأقل.

توضح دراستنا وغيرها من الدراسات أن الزيادات في استخدام الفحم ستضر بصحة الإنسان والمناخ.إن الاستفادة الكاملة من ضوابط الانبعاثات والتحول نحو مصادر الطاقة المتجددة هي طرق مؤكدة للحد من التأثيرات السلبية للفحم.