เขื่อนเว็บสล็อตแท้ไฟฟ้าพลังน้ำบางแห่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่อหน่วยเท่ากับโรงไฟฟ้าถ่านหิน
โดย อนุราธะ พาราณสี | เผยแพร่ 26 กุมภาพันธ์ 2022 10:00 น
สิ่งแวดล้อม
พลังงาน
ศาสตร์
เขื่อนเบโลมอนเตในที่ราบลุ่มอเมซอนของบราซิล
เขื่อนเบโลมอนเตในเขตอเมซอนของบราซิลเป็นหนึ่งในโครงการไฟฟ้าพลังน้ำหลายโครงการในภูมิภาค บรูโน่ บาติสตา/ VPR
ไฟฟ้าพลังน้ำทำให้เกิดการโต้เถียงกันตั้งแต่ ช่วง ต้นทศวรรษ 2000 แม้จะได้รับการส่งเสริมให้เป็นวิธีแก้ปัญหาเพื่อบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศฟองสบู่ของไฟฟ้าพลังน้ำก็ระเบิดเมื่อนักวิจัยค้นพบในปี 2548 ว่าเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำมีส่วนรับผิดชอบต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจก จำนวน มาก
ผนังของเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำจำกัดการไหลของแม่น้ำ
และเปลี่ยนให้เป็นแอ่งน้ำนิ่ง เมื่ออ่างเก็บน้ำเหล่านี้มีอายุมากขึ้น สารอินทรีย์เช่นสาหร่ายชีวมวลและพืชน้ำจะสะสมและสลายตัวและจมลงในที่สุด สภาพแวดล้อมที่ขาดออกซิเจนนั้นกระตุ้นการผลิตก๊าซมีเทน
พื้นผิวอ่างเก็บน้ำและกังหันจะปล่อยก๊าซมีเทนสู่ชั้นบรรยากาศ มี เธนเป็นส่วนประกอบประมาณ80 เปอร์เซ็นต์ของก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาจากเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งสูงสุดในช่วงทศวรรษแรกของวงจรชีวิตของเขื่อน
มีเธนขึ้นชื่อในเรื่องที่ลอยอยู่ในบรรยากาศเป็นเวลา12 ปี และ มีศักยภาพมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์อย่างน้อย 25 เท่า นักวิจัยประเมินว่าอย่างน้อย 10 เปอร์เซ็นต์ของเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำของโลกปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่อหน่วยพลังงานมากเท่ากับโรงไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ในลุ่มน้ำอเมซอนเขื่อนที่มีอยู่หลายแห่ง มี ปริมาณคาร์บอนที่เข้มข้นกว่าโรงไฟฟ้าถ่านหิน ถึงสิบเท่า
อย่างไรก็ตาม ยังคงมีแรงผลักดันในการสร้างเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำแห่งใหม่ในบราซิลอเมซอนและเทือกเขาหิมาลัย “จากการคาดการณ์ว่าการก่อสร้างเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำแห่งใหม่จะเฟื่องฟู สิ่งสำคัญคือต้องระบุว่าเขื่อนในอนาคตจะผลิตพลังงานคาร์บอนต่ำหรือไม่” ทีมนักวิจัยนานาชาติเขียนไว้ใน การ ศึกษาNature Communications ปี 2019
ใช้ AI วางแผนสร้างเขื่อนให้ยั่งยืน
เพื่อระบุไซต์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำแห่งใหม่ ทีมงานปี 2019 ได้ใช้ประโยชน์จากข้อมูลจากแบบจำลองการคำนวณที่ซับซ้อนซึ่งใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) พวกเขาสังเกตเห็นว่าเขื่อนลุ่มในบราซิล (ประเทศที่ราบลุ่มส่วนใหญ่) มีแนวโน้มที่จะมีพื้นที่อ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ซึ่งให้ความเข้มข้นของคาร์บอนที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ อเมซอนในบราซิลมีเขื่อนที่ใช้คาร์บอนสูงที่สุดเมื่อเทียบกับพื้นที่ภูเขาของโบลิเวีย เอกวาดอร์ และเปรู ระดับความสูงที่สูงขึ้นและภูมิประเทศที่สูงชัน พบว่าทำให้เกิดพลังน้ำที่ใช้คาร์บอนน้อยกว่า
มีการเสนอ โครงการใหม่ อย่างน้อย 351 แห่งที่กระจายอยู่ทั่วอเมซอน ซึ่งเป็นที่ตั้งของเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำ 158 แห่งอยู่แล้ว เพื่อหาแนวทางแก้ไขเพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของโครงการเหล่านี้ นักวิจัยยังคงควบคุมข้อมูลด้วย AI อย่างต่อเนื่อง
[ที่เกี่ยวข้อง: เทคโนโลยีที่มีอายุนับศตวรรษนี้อาจเป็นกุญแจสำคัญในการไขอนาคตพลังงานหมุนเวียนของอเมริกา ]
ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสารScience
เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว ทีมนักวิจัยได้ใช้ AI เพื่อปรับขนาดลุ่มน้ำอเมซอน พวกเขาพบว่าการขยายตัวของไฟฟ้าพลังน้ำที่ไม่พร้อมเพรียงกันส่งผลให้เกิดประโยชน์ต่อระบบนิเวศที่ละเลย นอกจากนี้ การจัดสร้างเขื่อนอย่างมีประสิทธิผลในสถานที่อื่นๆ อาจสร้างพลังงานเพิ่มขึ้นสี่เท่า
“ AI ถูกใช้โดย Wall Street โดยโซเชียลมีเดียเพื่อวัตถุประสงค์ทุกประเภท – ทำไมไม่ใช้ AI เพื่อจัดการกับปัญหาร้ายแรงเช่นความยั่งยืน” ผู้เขียนศึกษา Carla Gomes นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ที่ Cornell University กล่าวในการแถลงข่าว
นักวิจัยโต้แย้งหลักเกณฑ์ด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ เช่น การไหลของแม่น้ำและการเชื่อมต่อ การปล่อยก๊าซเรือนกระจก ความหลากหลายของปลา และการขนส่งตะกอน ของลุ่มน้ำอเมซอนทั้งหมดในขณะที่เลือกไซต์สำหรับโครงการใหม่
ในขณะที่การใช้นโยบายตามหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ ดังกล่าว มีความสำคัญต่อการสร้างเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำอย่างยั่งยืน นักวิจัยยังมองหาวิธีการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากโครงการที่มีอยู่ผ่านการสกัดก๊าซมีเทน
การสกัด—และการใช้—มีเทนในอ่างเก็บน้ำ
แนวคิดในการสกัดก๊าซมีเทนที่สะสมในทะเลสาบและอ่างเก็บน้ำเขื่อนเพื่อการผลิตพลังงานไม่ใช่เรื่องใหม่ ในแอฟริกาตะวันออกทะเลสาบ Kivu ที่เต็มไปด้วยน้ำเค็ม มีก๊าซมีเทน 60 ลูกบาศก์กิโลเมตร และคาร์บอนไดออกไซด์ละลายอีก 300 ลูกบาศก์กิโลเมตร มีเทนสกัดจากน้ำลึกของทะเลสาบด้วยเครื่องแยกก๊าซเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้า KivuWatt ในรวันดา
แรงบันดาลใจจากความเป็นไปได้นี้ Maciej Bartosiewicz นักธรณีฟิสิกส์จากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งโปแลนด์ และเพื่อนร่วมงานของเขาเสนอให้ใช้สารดูดซับแร่ธาตุที่เป็นของแข็งที่เรียกว่าซีโอไลต์เพื่อแยกก๊าซมีเทนออกจากตะกอนในอ่างเก็บน้ำ ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารEnvironmental Science and Technology พวก เขาได้ออกแบบกลไกแบบจำลองเพื่อใช้ซีโอไลต์ร่วมกับถ่านกัมมันต์ที่สามารถวางไว้ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำได้
[ดูเพิ่มเติมที่: อ่างเก็บน้ำเขื่อนอาจเป็นแหล่งปล่อยคาร์บอนที่ใหญ่กว่าที่เราคิดไว้มาก ]
จนถึงตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถสกัดก๊าซมีเทนออกจากแหล่งน้ำจืด เช่น ทะเลสาบและอ่างเก็บน้ำได้ เนื่องจากก๊าซมีความเข้มข้นต่ำกว่ามาก ก่อนหน้านี้ทำให้การสกัดมีเทนในปริมาณน้อยมีราคาแพงเกินไป แต่ Bartosiewicz กล่าวว่าซีโอไลต์มีราคาถูกและหาได้ทั่วไป ซึ่งอาจเสนอวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้
“ระบบประกอบด้วยส่วนประกอบที่ทำให้เป็นแก๊สซึ่งเป็นเมมเบรนในกล่อง จากนั้นซีโอไลต์ก็สามารถดักจับก๊าซมีเทนได้หลังจากกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกไป” Bartosiewicz กล่าว การติดตั้งระบบสูบน้ำสามารถเพิ่มการสกัดเพิ่มเติมได้ เว็บสล็อตแท้ และ สล็อตแตกง่าย
