Las plantas de energía suministran electricidad a hogares y empresas a diario. Pero las plantas también consumen un imprescindible diario:agua. De hecho, la industria de energía eléctrica de los Estados Unidos utiliza casi la mitad de toda el agua del país. Las plantas de energía usan agua para enfriar y crear vapor para hacer girar turbinas, que luego generan electricidad. Pero durante las sequías y la escasez de agua, estas plantas pueden ejercer presión sobre todo el sistema de agua.

En un artículo reciente publicado en La política energética , Los profesores de Ingeniería y Políticas Públicas (EPP) Haibo Zhai y Ed Rubin junto con colegas de la Singapore Management University, han investigado este conflicto y han salido con una idea:los mandatos gubernamentales para reducir el CO ₂ Las emisiones también podrían reducir el uso de agua en la industria energética.

"Estas políticas gubernamentales incentivan la generación de electricidad con bajas emisiones de carbono a través de múltiples vías, como renovables y gas natural, ", Dice Zhai." Esto podría reducir los impactos adversos en ecosistemas acuáticos , mejorar la disponibilidad de agua para múltiples sectores, y promover el desarrollo sostenible ".

Las diferentes plantas de energía utilizan el agua en diferentes grados. Renovables, por ejemplo, como la eólica y la solar fotovoltaica no use agua, mientras que el carbón y la energía nuclear usan bastante agua para enfriar. Tener una flota mixta de fuentes de energía mitiga el alto uso de agua en la energía, pero reducir la dependencia del carbón es una de las variables más destacadas de la ecuación. Zhai y Rubin han descubierto que retirar las plantas de carbón a cambio de gas natural y fuentes de energía renovable a menudo reduce la extracción de agua.

Para determinar cómo los estándares de reducción de carbono afectan el uso del agua en la industria energética, el equipo estudió la industria energética de Texas administrada por el Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas (ERCOT) como un caso ilustrativo. Han encontrado eso sin CO ₂ regulaciones de emisiones, volatilidad del mercado, especialmente los precios del gas natural, determinó la cantidad de CO ₂ emisiones. Si los precios del gas natural se mantuvieran por debajo de $ 3 / MBTU, CO ₂ las emisiones se reducirían debido a que más plantas utilizan gas natural más limpio. Sin embargo, Los altos precios del gas natural pueden revertir la trayectoria de las emisiones.

Con CO ₂ regulaciones de emisiones, el equipo descubrió que la producción de electricidad depende más del gas natural y las energías renovables. La transición regulada a una red eléctrica con bajas emisiones de carbono podría asegurar los beneficios colaterales de la reducción de las emisiones y el uso del agua. En este caso, la red eléctrica podría respaldar de manera sostenible el crecimiento de la población y los cambios en la demanda mientras libera grandes cantidades de agua para otros sectores, como la agricultura.

Cambiar la industria de la energía al gas natural y las energías renovables es solo una de las muchas opciones bajas en carbono. Rubin señala que la captura y almacenamiento de carbono (CAC) se puede instalar en centrales eléctricas de carbón y gas para reducir el tonelaje de CO ₂ liberado a la atmósfera. CCS elimina un impresionante 90% de CO ₂ de las emisiones, aunque también aumenta significativamente las necesidades de agua de refrigeración.

"Pero la tecnología CCS no es competitiva con el gas natural barato y las energías renovables con limitaciones moderadas de carbono, ", Dice Zhai." Para controlar significativamente las emisiones de carbón, El CCS debe adaptarse a las centrales eléctricas existentes, lo que reduce su viabilidad económica. También se podría considerar la posibilidad de adaptar algunas CAC a plantas de gas para promover el aprendizaje de la tecnología y reducciones más profundas de carbono ".

Por último, el equipo concluye que para que EE. UU. llegue a CO ₂ metas de reducción, las regulaciones que ponen precio a las emisiones de carbono ofrecen un camino estable hacia adelante. Las políticas cuidadosamente diseñadas pueden proporcionar incentivos y apoyo para ayudar a la industria energética a reducir las emisiones para mitigar el cambio climático y reducir el uso del agua.