ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกาทุกวันนี้มาจากพลังงานลม แหล่งพลังงานหมุนเวียนเป็นประโยชน์ต่อสภาพอากาศ คุณภาพอากาศ และสุขภาพของประชาชน โดยการกำจัดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและสารมลพิษทางอากาศที่อาจเกิดจากโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล
การศึกษาใหม่ของ MIT พบว่าประโยชน์ต่อสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับพลังงานลมอาจเพิ่มขึ้นมากกว่าสี่เท่าหากผู้ปฏิบัติงานให้ความสำคัญกับการลดการผลิตของโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ก่อมลพิษมากที่สุดในขณะที่มีพลังงานลม
ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์นักวิจัยวิเคราะห์กิจกรรมรายชั่วโมงของกังหันลมระหว่างปี 2554 ถึง 2560 รวมถึงรายงานการปล่อยมลพิษจากโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลทุกแห่งในประเทศ พวกเขาติดตามการปล่อยมลพิษทั่วประเทศและจับคู่สารมลพิษกับประชากรที่ได้รับผลกระทบ . จากนั้นจึงคำนวณคุณภาพอากาศในระดับภูมิภาคและค่าใช้จ่ายด้านสุขภาพที่เกี่ยวข้องสำหรับแต่ละชุมชน
นักวิจัยพบว่าพลังงานลมที่เกี่ยวข้องกับนโยบายระดับรัฐในปี 2014 ช่วยปรับปรุงคุณภาพอากาศโดยรวม ซึ่งส่งผลดีต่อสุขภาพทั่วประเทศถึง 2 พันล้านดอลลาร์ อย่างไรก็ตาม เพียงประมาณร้อยละ 30 ของผลประโยชน์ด้านสุขภาพเหล่านี้เข้าถึงชุมชนที่ด้อยโอกาส
ทีมงานยังพบว่าประโยชน์ต่อสุขภาพโดยรวมอาจเพิ่มขึ้นสี่เท่าหากอุตสาหกรรมไฟฟ้าลดการผลิตจากโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งเป็นมลพิษมากที่สุด แทนที่จะเป็นโรงไฟฟ้าที่ประหยัดค่าใช้จ่ายเมื่อมีพลังงานลม 8.4 พันล้านดอลลาร์ทั่วประเทศ อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์จะมีการแบ่งกลุ่มประชากรที่คล้ายคลึงกัน
“เราพบว่าการให้ความสำคัญกับสุขภาพเป็นวิธีที่ดีในการเพิ่มประโยชน์สูงสุดที่แพร่หลายไปทั่วสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นสิ่งที่ดีมาก แต่มันแสดงให้เห็นว่ามันไม่ได้แก้ปัญหาความไม่เท่าเทียม” ศาสตราจารย์โนเอล เซลินกล่าว สถาบันข้อมูล ระบบ และสังคม และแผนกวิทยาศาสตร์โลก บรรยากาศ และดาวเคราะห์ที่ MIT “เพื่อจัดการกับความไม่เสมอภาคของมลพิษทางอากาศ คุณไม่สามารถมุ่งเน้นไปที่ภาคการผลิตไฟฟ้าหรือแหล่งพลังงานหมุนเวียนและพึ่งพาผลประโยชน์จากมลพิษทางอากาศโดยรวมเพื่อจัดการกับความไม่เท่าเทียมทางเชื้อชาติและชาติพันธุ์ที่เกิดขึ้นจริงและถาวรเหล่านี้ คุณจะต้องพิจารณาแหล่งที่มาอื่นๆ ของ มลพิษทางอากาศรวมถึงปัจจัยทางระบบที่กำหนดว่าพืชพบที่ใดและผู้คนอาศัยอยู่ที่ใด โต๊ะทำงาน”
ผู้เขียนร่วมของ Selin เป็นผู้เขียนหลักและอดีตนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ MIT Minghao Qiu PhD ’21 ปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด และ Corwin Zigler จาก College of Texas at Austin
บริการเปิดเตียง
ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ ทีมงานมองหารูปแบบระหว่างช่วงเวลาของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมกับกิจกรรมของโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เพื่อดูว่าตลาดไฟฟ้าในภูมิภาคปรับกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าอย่างไรเพื่อตอบสนองต่อการไหลของพลังงานหมุนเวียน
Qiu กล่าวว่า “หนึ่งในความท้าทายด้านเทคนิคและการมีส่วนร่วมของการศึกษานี้คือการพยายามระบุว่าโรงไฟฟ้าใดที่ตอบสนองต่อพลังงานลมที่เพิ่มขึ้นนี้”
ในการทำเช่นนี้ นักวิจัยได้เปรียบเทียบชุดข้อมูลในอดีต 2 ชุดจากช่วงปี 2011 ถึง 2017: บันทึกรายชั่วโมงของการผลิตไฟฟ้าจากกังหันลมทั่วประเทศ และบันทึกโดยละเอียดของการวัดการปล่อยมลพิษจากพลังงานที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลแต่ละชนิด ชุดข้อมูลโรงงานในสหรัฐฯ ครอบคลุมตลาดไฟฟ้าระดับภูมิภาคที่สำคัญ 7 แห่ง โดยแต่ละแห่งจัดหาพลังงานให้กับรัฐหนึ่งรัฐหรือมากกว่า
“แคลิฟอร์เนียและนิวยอร์กต่างมีตลาดของตัวเอง ในขณะที่ตลาดในนิวอิงแลนด์ครอบคลุมประมาณ 7 รัฐ และมิดเวสต์ครอบคลุมมากกว่านั้น” Qiu อธิบาย “เรายังจัดหาประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานลมทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา”
โดยทั่วไปแล้ว พวกเขาสังเกตเห็นว่าเมื่อมีพลังงานลม ตลาดส่วนใหญ่จะถูกปรับโดยการลดการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าถ่านหินก๊าซธรรมชาติและซับบิทูเมน พวกเขาสังเกตว่าสิ่งอำนวยความสะดวกที่ถูกปฏิเสธมักถูกเลือกเพื่อการประหยัดค่าใช้จ่าย เนื่องจากสิ่งอำนวยความสะดวกบางอย่างมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าในการปฏิเสธสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นๆ
จากนั้น ทีมงานใช้แบบจำลองทางเคมีในชั้นบรรยากาศขั้นสูงเพื่อจำลองรูปแบบลมและการขนส่งสารเคมีของการปล่อยมลพิษทั่วประเทศ และกำหนดว่าที่ใดและที่ความเข้มข้นเท่าใดที่การปล่อยมลพิษจะก่อให้เกิดอนุภาคละเอียดและโอโซน ซึ่งเป็นสารมลพิษ 2 ชนิดที่ทราบกันดีว่าเป็นอันตรายต่อคุณภาพอากาศและมนุษย์ สุขภาพ. สุดท้าย นักวิจัยทำแผนที่ประชากรทั่วไปทั่วประเทศตามข้อมูลการสำรวจสำมะโนประชากรของสหรัฐฯ และใช้วิธีการทางระบาดวิทยามาตรฐานในการคำนวณค่าใช้จ่ายด้านสุขภาพอันเป็นผลมาจากการที่ประชากรสัมผัสกับมลพิษ
การวิเคราะห์นี้เผยให้เห็นว่าในปี 2014 วิธีการประหยัดค่าใช้จ่ายโดยรวมเพื่อทดแทนพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลในช่วงเวลาของพลังงานลมส่งผลให้ได้รับประโยชน์ด้านสุขภาพหรือประหยัดเงินถึง 2 พันล้านดอลลาร์ทั่วประเทศ ผลประโยชน์ส่วนน้อยเหล่านี้ตกเป็นของประชากรที่ด้อยโอกาส เช่น ชนกลุ่มน้อยและชุมชนที่มีรายได้น้อย แม้ว่าความเหลื่อมล้ำนี้จะแตกต่างกันไปในแต่ละรัฐ
“มันเป็นเรื่องราวที่ซับซ้อนกว่าที่เราคิดไว้ในตอนแรก” Qiu กล่าว “ประชากรบางกลุ่มต้องเผชิญกับมลพิษทางอากาศในระดับที่สูงขึ้น และคนเหล่านี้อาจเป็นผู้มีรายได้น้อยและชนกลุ่มน้อยทางเชื้อชาติ เราเห็นว่าการพัฒนาพลังงานลมสามารถลดความแตกต่างนี้ในบางรัฐ แต่เพิ่มขึ้นอีกในบางรัฐ ขึ้นอยู่กับว่ามีการย้ายโรงงานเชื้อเพลิงฟอสซิลแห่งใด”
กำลังปรับแต่งอย่างละเอียด
จากนั้นนักวิจัยได้ตรวจสอบว่ารูปแบบการปล่อยมลพิษและประโยชน์ต่อสุขภาพที่เกี่ยวข้องจะเปลี่ยนไปอย่างไร หากพวกเขาจัดลำดับความสำคัญในการปิดโรงงานที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลต่างๆ เมื่อใช้พลังงานลม พวกเขาแก้ไขข้อมูลการปล่อยมลพิษเพื่อสะท้อนถึงสถานการณ์ทางเลือกหลายประการ: โรงไฟฟ้าที่สร้างมลพิษและสร้างความเสียหายต่อสุขภาพมากที่สุดปิดตัวลงก่อน; และอีกสองสถานการณ์ที่พืชที่ผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์มากที่สุด ตามลำดับ จะลดผลผลิตก่อน
พวกเขาพบว่าในขณะที่แต่ละสถานการณ์เพิ่มผลประโยชน์ด้านสุขภาพโดยรวม และสถานการณ์แรกโดยเฉพาะอย่างยิ่งผลประโยชน์ด้านสุขภาพสี่เท่า ความไม่เท่าเทียมกันดั้งเดิมยังคงอยู่: ชนกลุ่มน้อยและประชากรที่มีรายได้น้อยได้รับประโยชน์ด้านสุขภาพน้อยกว่าชุมชนที่มีฐานะดีกว่า
“เรามาสุดทางแล้วและบอกว่าไม่มีทางที่เราจะแก้ไขความเหลื่อมล้ำนี้ได้ด้วยการฉลาดขึ้นเมื่อตัดสินใจว่าจะย้ายโรงงานแห่งใด” Selin กล่าว
“สิ่งหนึ่งที่ทำให้ฉันมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับสาขานี้คือ มีการให้ความสนใจมากขึ้นในเรื่องความยุติธรรมด้านสิ่งแวดล้อมและความเท่าเทียม” Selin กล่าวสรุป “บทบาทของเราคือการค้นหากลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการจัดการกับความท้าทายเหล่านี้”
งานนี้ได้รับการสนับสนุนบางส่วนจากสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาและสถาบันสุขภาพแห่งชาติ
#ประโยชนตอสขภาพของการใชพลงงานลมแทนเชอเพลงฟอสซล #ScienceDaily