بخش های صنعتی بخش قابل توجهی از مصرف انرژی جهانی را تشکیل می دهند و از بزرگترین منابع انتشار گازهای گلخانه ای هستند.انتقال به انرژی تجدید پذیر 100٪ در این بخش ها تنها یک ضرورت زیست محیطی نیست - این یک استراتژی عملی برای کاهش آلودگی، ذخیره منابع و ایجاد یک اقتصاد پایدارتر است.این تغییر شامل جایگزینی انرژی مبتنی بر سوخت فسیلی با منابع مانند خورشیدی، باد، هیدروژل، و زیست محیطی است که تولید گازهای گلخانه ای بسیار پایین تر از حد پایین تر است.

مقیاس تقاضای انرژی صنعتی و حذف

صنعت تقریبا یک سوم کل انرژی را در سراسر جهان مصرف می کند و اکثر انرژی هنوز از سوزاندن زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی است. انتشار مستقیم از فرآیندهای صنعتی - از جمله فولادسازی، تولید سیمان، تولید شیمیایی و پردازش مواد غذایی - حدود 24٪ از انتشار گازهای گلخانه ای جهانی را انجام می دهد، زیرا آنها اغلب نیاز به حرارت بالا یا واکنش های شیمیایی خاصی دارند (تولید انرژی خورشیدی) و یا تولید انرژی های حیاتی (تولید انرژی خورشیدی) می تواند جایگزین شود.

فراتر از CO2، احتراق سوخت صنعتی، دی اکسید گوگرد، ذرات ذرات و ترکیبات آلی فرار را آزاد می کند که به سلامت و اکوسیستم های انسانی آسیب می رسانند، صنایع می توانند کیفیت هوای محلی را بهبود بخشند، باران اسیدی را کاهش دهند و خطر نشت سمی مرتبط با استخراج سوخت و حمل و نقل را کاهش دهند.

Deep Dive: مزایای زیست محیطی برای تغییر به 100٪ تجدید پذیر

کاهش گازهای گلخانه ای

منابع انرژی تجدید پذیر تولید گازهای گلخانه ای نزدیک به صفر در طول عملیات.به عنوان مثال، فتوولتائیک خورشیدی حدود 40 گرم CO2-eq / کیلوواتh را در طول چرخه عمر خود (از جمله تولید و دفع)، در حالی که نیروگاه های زغال سنگ بیش از 800 گرم CO2-eq / کیلووات ساعت انتشار می دهد، جایگزینی یک دیگ بخار صنعتی زغال سنگ بزرگ با حرارت خورشیدی یا حرارتی برق بادی می تواند هزاران تن از کربن سالانه را از بین ببرد، زمانی که باعث کاهش بهره وری انرژی می شود.

هیدروژن سبز، تولید شده با استفاده از برق تجدید پذیر، می تواند سوخت های فسیلی را در فرایندهایی مانند فولادسازی و تولید آمونیاک جایگزین کند.(FLT:0) آژانس بین المللی انرژی های تجدید پذیر (IRENA)، هیدروژن سبز می تواند انتشار گازهای گلخانه ای را تا 30 درصد کاهش دهد.

بهبود کیفیت هوای محلی و منطقه ای

احتراق سوخت فسیلی دی اکسید گوگرد، اکسید نیتروژن و ذرات را منتشر می کند که باعث دود، بیماری های تنفسی و مرگ زودرس می شود.سازمان جهانی بهداشت تخمین می زند که آلودگی هوا از سوخت های فسیلی باعث مرگ و میر 4.2 میلیون نفر در هر سال می شود.منطقه های صنعتی اغلب برای کیفیت هوا ضعیف تغییر می کنند و از بین بردن این احتراق توسط محصولات جانبی، علاوه بر این، امکانات تجدید پذیر نیاز به مطالعه گسترده ای از آلودگی هوا ندارند (F و آلودگی هوا) و گازهای گلخانه ای دارند.

حفاظت از آب و کیفیت

نیروگاه های برق حرارتی (coal، گاز طبیعی، هسته ای) نیاز به مقدار زیادی آب برای خنک سازی دارند، اغلب از رودخانه ها و دریاچه ها، که اکوسیستم های آبزی را مختل می کند، سیستم های خنک کننده می توانند میلیاردها تن از ماهی ها را به طور قابل توجهی کاهش دهند و تخم های تجدید پذیر مانند PV خورشیدی و بادی از آب های فسیلی جلوگیری کنند.

مزایای استفاده از زمین و تنوع زیستی

استخراج سوخت فسیلی یک علت اصلی تخریب زیستگاه، جنگل زدایی و فرسایش خاک است.نفت زغال سنگ کوه، جنگل های حفاری نفت، و زیرساخت گاز طبیعی، خطوط دریایی مهاجرت را به طور معمول دارای یک زمین کوچکتر در هر واحد از انرژی تولید شده است، به ویژه هنگامی که در پشت بام، قهوه ای، یا زمین کشاورزی دوگانه (اریانت دریایی با این حال، اگر محل حیات دریایی به درستی مختل شود، می تواند با استفاده از زمین های حیاتی، در حالی که می تواند به درستی از مواد غذایی ضروری است، در حالی که محل زیسته شود، در حالی که مواد غذایی زیست محیطی با مواد غذایی ضروری است، به طور دقیق باشد، در حالی که می تواند با مواد غذایی زیست محیطی با مواد غذایی زیست محیطی با مواد غذایی زیست محیطی با مواد غذایی ضروری است، به طور دقیق باشد، در دسترس باشد، به طور دقیق باشد، به طور کامل از مواد غذایی زیست محیطی از مواد غذایی ضروری است، به طور کامل از زمین را مختل شود، به طور کامل از زمین های فسیلی، به طور کامل از مواد غذایی، به طور دقیق باشد.

کاهش سایر مواد مخدر و زباله

سوخت های فسیلی سوزاندن فلزات سنگین مانند جیوه و سرب را آزاد می کند که در زنجیره های غذایی تجمع می یابد. زغال سنگ، یک محصول احتراق زغال سنگ، حاوی آرسنیک، کادمیوم و سلنیوم و اغلب در حوضچه های بدون خط که نشت به آب زیرزمینی، چرخه سوخت هسته ای نیز تولید زباله های رادیواکتیو طولانی مدت است.

چالش های آینده: تکنولوژی، اقتصاد و ادغام

انتقال به انرژی تجدید پذیر 100٪ در صنعت از نظر فنی امکان پذیر است، اما نیاز به غلبه بر موانع متعدد است. بسیاری از فرآیندهای صنعتی نیاز به حرارت بالا (بالا 400 درجه سانتیگراد) که برق تجدید پذیر به تنهایی نمی تواند صرفه جویی در هزینه، راه حل های در حال ظهور است: کوره های قوس الکتریکی با انرژی تجدید پذیر، متمرکز خورشیدی حرارتی برای گرما، و هیدروژن سبز برای کاهش مستقیم آهن یا ذخیره سازی انرژی، و ذخیره سازی انرژی، و کمک به مدیریت یک شبکه های هوشمند و متنوع سازی.

سرمایه گذاری اولیه برای ذخیره سازی باتری، باد یا باتری می تواند بالا باشد، اما کاهش هزینه ها و صرفه جویی های بلند مدت به طور فزاینده ای رقابتی می شود. بسیاری از صنایع همچنین می توانند از توافق های خرید برق (PPEAAs) برای برق تجدید پذیر عمده، اغلب در قیمت کمتر از سیاست های شبکه استفاده کنند.

شبکه های هوشمند و ذخیره سازی انرژی

امکانات صنعتی کاندیداهای ایده آل برای پاسخ تقاضا و ذخیره سازی پشت متر هستند.با تنظیم فرآیندهای برای تراز کردن با اوج نسل تجدید پذیر، صنایع می توانند ثبات شبکه را بهبود ببخشند در حالی که کاهش هزینه های ذخیره سازی باتری، ذخیره سازی انرژی هوا فشرده و ذخیره سازی حرارتی به کارخانه ها اجازه می دهد تا انرژی اضافی تجدید پذیر را برای استفاده بعدی ذخیره کنند.

فرصت های بزرگ

  • [FLT: 1] کوره های الکتریکی با قدرت تجدید پذیر و استفاده از سوخت های کم کربن جایگزین می تواند به طور قابل توجهی کاهش انتشار گازهای گلخانه ای توسط تجدید پذیرها نیز مورد بررسی قرار گیرد.
  • فولاد: کاهش مستقیم هیدروژن سبز همراه با ذوب کوره قوس الکتریکی در حال حاضر در مقیاس خلبان نشان داده شده است و خورشیدی برق تمیز برای الکترولیز.
  • [FLT: 1] کراکیکال ها و مواد شیمیایی: کراکرهای بخار می توانند الکتریکی شوند و هیدروژن سبز می تواند جایگزین هیدروژن مشتق شده از فسیلی در آمونیاک و تولید متانول شود.
  • غذا و نوشیدنی: حرارتی خورشیدی برای بخار، بیوگاس از زباله های آلی، و قدرت باد برای یخچال به طور گسترده در شرکت های پیشرفته مستقر شده است.

سیاست و رانندگان اقتصادی

توافق های بین المللی مانند توافق نامه پاریس، کشورها را به سمت کاهش کربن سوق می دهد و بسیاری از کشورها اهداف خالص صفر را تعیین کرده اند که نیازمند دگرگونی صنعتی هستند. مکانیزم های تنظیم مرز کربن (به عنوان مثال، CBAM اتحادیه اروپا) واردات با ردپای کربن بالا را جریمه می کنند و به گفته سازمان کار جهانی، از طریق استفاده از انرژی تجدید پذیر، می تواند به کار در بخش انرژی تجدید پذیر (سازمان بین المللی) استفاده کند: 40 میلیون نفر از جمله:

مطالعات موردی و پیشرفت واقعی جهانی

چندین غول صنعتی در حال حاضر متعهد به 100٪ برق تجدید پذیر هستند، به عنوان مثال، اپل، گوگل و مایکروسافت به 100٪ انرژی تجدید پذیر برای مراکز داده گسترده و دفاتر خود دست یافته اند.در بخش صنعت سنگین، شرکت هایی مانند SSAB (خلاق) و Norsk Hydro (ن) پیشگام تولید بدون فسیلی با استفاده از هیدروژن سبز و هیدروقدرت هستند.

نتیجه گیری: یک مسیر روشن به جلو

انتقال به انرژی تجدید پذیر 100٪ در بخش های صنعتی مزایای زیست محیطی عمیقی را ارائه می دهد: کاهش شدید در انتشار گازهای گلخانه ای، بهبود قابل توجهی در کیفیت هوا و آب، حفاظت از منابع طبیعی و حفاظت از اکوسیستم ها در حالی که چالش های فنی و اقتصادی باقی مانده است، آنها به سرعت از طریق نوآوری، حمایت از سیاست و کاهش هزینه ها حل می شوند.