Les centrales électriques fournissent quotidiennement de l'électricité aux foyers et aux entreprises. Mais les plantes consomment aussi un indispensable au quotidien :l'eau. En réalité, l'industrie électrique américaine utilise près de la moitié de toute l'eau du pays. Les centrales électriques utilisent de l'eau pour refroidir et créer de la vapeur pour faire tourner les turbines, qui produisent alors de l'électricité. Mais pendant les sécheresses et les pénuries d'eau, ces plantes peuvent mettre à rude épreuve tout le système d'eau.

Dans un article récent publié dans Politique énergétique , Les professeurs d'ingénierie et de politique publique (EPP) Haibo Zhai et Ed Rubin avec des collègues de l'Université de gestion de Singapour, ont fait des recherches sur ce conflit et en sont ressortis avec un aperçu :les mandats gouvernementaux pour réduire les émissions de CO 2 les émissions pourraient également réduire la consommation d'eau dans le secteur de l'électricité.

"Ces politiques gouvernementales incitent à la production d'électricité à faible émission de carbone par de multiples voies, comme les énergies renouvelables et le gaz naturel, " dit Zhai. "Cela pourrait réduire les impacts négatifs sur écosystèmes aquatiques , améliorer la disponibilité de l'eau pour de multiples secteurs, et promouvoir le développement durable."

Différentes centrales électriques utilisent l'eau à des degrés divers. Renouvelables, par exemple, comme l'éolien et le solaire photovoltaïque n'utilise pas d'eau, tandis que le charbon et le nucléaire utilisent beaucoup d'eau pour le refroidissement. Avoir une flotte mixte de sources d'énergie atténue la consommation élevée d'eau dans l'électricité, mais la réduction de la dépendance au charbon est l'une des variables les plus importantes de l'équation. Zhai et Rubin ont découvert que le retrait des centrales au charbon en échange de gaz naturel et de sources d'énergie renouvelables réduit souvent les prélèvements d'eau.

Pour déterminer comment les normes de réduction de carbone affectent l'utilisation de l'eau par l'industrie électrique, l'équipe a étudié l'industrie électrique du Texas gérée par l'Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) à titre d'exemple. Ils ont trouvé ça, sans CO 2 réglementation sur les émissions, Volatilité du marché, notamment les prix du gaz naturel, déterminé la quantité de CO 2 émissions. Si les prix du gaz naturel restent inférieurs à 3 $/MBTU, CO 2 les émissions diminueraient en raison de plus d'usines utilisant moins cher, gaz naturel plus propre. Cependant, les prix élevés du gaz naturel peuvent inverser la trajectoire des émissions.

Avec CO 2 réglementation sur les émissions, l'équipe a découvert que la production d'électricité repose davantage sur le gaz naturel et les énergies renouvelables. La transition réglementée vers un réseau électrique à faible émission de carbone pourrait garantir les co-bénéfices de la réduction des émissions et de la consommation d'eau. Dans ce cas, le réseau électrique pourrait soutenir durablement la croissance démographique et l'évolution de la demande tout en libérant des masses d'eau pour d'autres secteurs, comme l'agriculture.

Le passage de l'industrie électrique au gaz naturel et aux énergies renouvelables n'est qu'une des nombreuses options à faible émission de carbone. Rubin souligne que la capture et le stockage du carbone (CSC) peuvent être installés dans les centrales électriques au charbon et au gaz pour réduire le tonnage de CO 2 libéré dans l'atmosphère. Le CCS élimine un impressionnant 90 % de CO 2 des émissions, bien qu'il ajoute également de manière significative aux besoins en eau de refroidissement.

"Mais la technologie CSC n'est pas compétitive avec le gaz naturel bon marché et les énergies renouvelables sous des contraintes carbone modérées, " dit Zhai. " Pour maîtriser de manière significative les émissions de charbon, Le CCS doit être adapté aux centrales existantes, ce qui réduit leur viabilité économique. La conversion de certains CSC en centrales au gaz pourrait également être envisagée afin de promouvoir l'apprentissage technologique et des réductions de carbone plus importantes. »

Finalement, l'équipe conclut que pour que les États-Unis atteignent le CO 2 objectifs de réduction, les réglementations qui fixent un prix sur les émissions de carbone offrent la voie à suivre stable. Des politiques soigneusement élaborées peuvent fournir des incitations et un soutien pour aider l'industrie de l'électricité à réduire les émissions afin d'atténuer le changement climatique et de réduire la consommation d'eau.