La réduction des émissions provenant de la production d’électricité est essentielle pour obtenir des avantages pour la santé et l’environnement – Technoguide

Chaque année, environ 1,2 million de citoyens chinois meurent prématurément en raison de la mauvaise qualité de l’air. Et les conséquences sur la santé publique sont particulièrement graves lors d’événements extrêmes de qualité de l’air, tels que les épisodes de brume hivernale infâmes «Airpocalypse».

Une équipe de chercheurs de l’Université Northwestern s’est demandé si l’adoption généralisée des véhicules électriques (VE) pourrait aider la Chine à éviter ces événements mortels. La réponse? Ça dépend.

Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont conclu que les avantages pour la qualité de l’air et la santé publique des véhicules électriques – ainsi que leur capacité à réduire les émissions de carbone – en Chine dépendent du type de transport électrifié et de la composition du réseau électrique.

L’étude a été publiée aujourd’hui (16 février) dans le numéro de février 2021 de la revue Earth’s Future.

«Une part importante de l’électricité chinoise provient actuellement de la combustion du charbon, qui est une source d’énergie à très forte intensité de carbone», a déclaré Jordan Schnell, auteur principal de l’étude. “Lorsque l’énergie à charbon est utilisée pour recharger des véhicules légers, les émissions de carbone sont réduites grâce à l’efficacité des véhicules électriques légers. Les véhicules électriques lourds nécessitent beaucoup plus d’énergie, nous constatons donc une augmentation nette des émissions de dioxyde de carbone. . Cependant, même lorsque l’énergie des véhicules lourds est entièrement alimentée par l’électricité au charbon, nous constatons toujours des améliorations de la qualité de l’air, car les réductions des émissions routières sont supérieures à ce qu’apportent les centrales électriques. brume, sont réduits. “

«Nous constatons que pour obtenir des co-avantages nets de l’adoption des véhicules électriques lourds, le véritable point de friction de l’infrastructure de la Chine réside dans son secteur de la production d’électricité. l’auteur principal de l’étude. “Pour les véhicules utilitaires légers, les co-avantages existent déjà dans l’infrastructure actuelle.”

Horton est professeur adjoint de sciences de la Terre et de la planète au Weinberg College of Arts and Sciences du Nord-Ouest. Au moment de la recherche, Schnell était stagiaire postdoctoral dans le laboratoire de Horton. Il est maintenant chercheur scientifique au Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences de l’Université du Colorado à Boulder.

Les polluants proviennent de diverses sources, tant naturelles qu’humaines, et comprennent les émissions des installations de transport et de production d’électricité. L’adoption des véhicules électriques réduit les émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre des tuyaux d’échappement des véhicules, mais le budget global des émissions doit tenir compte du transfert des émissions vers les centrales électriques utilisées pour charger les batteries des véhicules électriques. La distribution des véhicules et la consommation d’énergie à l’échelle du pays jouent également un rôle dans les profils d’émissions globaux. Les véhicules lourds et légers, par exemple, diffèrent considérablement, ce qui complique le résultat net.

Pour concilier ces facteurs de complication, les chercheurs ont combiné la modélisation chimie-climat avec des données sur les émissions, la météo et la santé publique. Les chercheurs ont examiné les avantages pour la qualité de l’air et le climat et les compromis entre l’adoption de véhicules lourds par rapport à des véhicules légers en utilisant les conditions météorologiques d’un événement Airpocalypse notoire en janvier 2013. les effets aigus sur la santé publique de l’exposition à cet événement de brume court mais extrêmement dangereux.

Les chercheurs ont découvert que l’adoption des VE pourrait jouer un rôle modeste dans la réduction du fardeau pour la santé publique des événements Airpocalypse individuels, l’ampleur dépendant du type de véhicule électrifié. Ils ont également constaté que la réalisation des co-avantages pour la santé publique et le climat dépendait de l’ajout d’énergie renouvelable sans émissions au réseau électrique.

Au cours de l’épisode de pollution extrême de janvier 2013, une brume toxique a plané sur une grande partie de la Chine, y compris les principaux centres de population de Beijing, Tianjin et Hebei. L’exposition aiguë aux niveaux records de particules fines et de dioxyde d’azote a augmenté les maladies respiratoires, les maladies cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux liés à la pollution, ce qui, selon les chercheurs, a entraîné environ 32000 décès prématurés et 14,7 milliards de dollars en soins de santé.

Pour évaluer les conséquences de l’adoption des VE, dans un scénario de simulation de modèle, les chercheurs ont remplacé environ 40% des véhicules lourds chinois (tels que les équipements de construction, les camions long-courriers et les bus) par des versions électrifiées. Un scénario alternatif simulait le remplacement d’environ 40% des véhicules légers chinois par des alternatives électriques. L’énergie nécessaire pour charger les batteries des VE est équivalente dans les deux scénarios et provient d’installations de production d’électricité sur le réseau. Les émissions de gaz à effet de serre et de polluants atmosphériques sont déterminées en fonction de la charge de charge de la batterie et du profil de la centrale électrique.

L’équipe de recherche a constaté que l’électrification de 40% des véhicules lourds améliorait constamment la qualité de l’air – évitant jusqu’à 562 décès prématurés. Cependant, il n’a pas réduit les émissions de gaz à effet de serre. L’adoption des véhicules électriques légers, en revanche, a réduit les émissions de dioxyde de carbone de 2 mégatonnes, mais a eu des avantages plus modestes en matière de qualité de l’air.

Pour faire comprendre ce point, les chercheurs ont fourni une comparaison de scénarios supplémentaire. Lorsque toutes les émissions liées au trafic sont éliminées de l’événement de 2013, les améliorations de la qualité de l’air entraînent une diminution de 6% de la mortalité prématurée aiguë. Cependant, lorsque toutes les émissions du secteur de l’électricité sont supprimées, la mortalité prématurée aiguë diminue de 24%.

“Dans l’ensemble, nous avons constaté que les changements de pollution induits par les VE et les décès prématurés évités étaient modestes pour l’événement extrême”, a déclaré Schnell. “Mais la qualité de l’air s’améliorera plus radicalement à mesure que le secteur de la production d’électricité s’éloignera de l’électricité produite à partir de combustibles fossiles.”

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