लांग आईलैंड, न्यूयॉर्क में एक एक्सएंडएक्स-मेगावाट सौर फार्म, कम कार्बन ऊर्जा बुनियादी ढांचे के लिए जाने में एक कदम ब्रुकहालेंब / फ़्लिकर, सीसी बाय-एनसी

किसी भी दीर्घकालिक हल के लिए विश्व ऊर्जा अर्थव्यवस्था "decarbonizing" की आवश्यकता होगी - यानी, बिजली स्रोतों में जा रहे हैं जो कम या कोई जीवाश्म ईंधन का उपयोग नहीं करते हैं

यह कितनी तेज़ी से हो सकता है, और हम इस बदलाव को गति देने के लिए क्या कर सकते हैं?

अन्य इन्फ्रास्ट्रक्चर्स के इतिहास को देखकर कुछ सुराग मिलते हैं।

ऊर्जा इन्फ्रास्ट्रक्चर्स

Decarbonization सबसे बड़ा एक मानवता कभी सामना करना पड़ा है एक बुनियादी सुविधाओं समस्या है। यह न केवल ऊर्जा उत्पादन, लेकिन यह भी परिवहन, प्रकाश, ताप, ठंडा, खाना पकाने और अन्य बुनियादी प्रणालियों और सेवाओं में शामिल है। वैश्विक जीवाश्म ईंधन के बुनियादी ढांचे न केवल तेल और गैस कुओं, कोयला खदानों, विशाल तेल टैंकरों, पाइपलाइनों और रिफाइनरियों, लेकिन यह भी ऑटोमोबाइल के लाखों लोगों की, गैस स्टेशनों, टैंक ट्रकों, भंडारण डिपो, बिजली संयंत्रों, कोयला गाड़ियों, हीटिंग सिस्टम, स्टोव शामिल और ओवन।

इन सभी बुनियादी सुविधाओं का कुल मूल्य है अमेरिका $ 10 खरब के आदेश पर, या अमेरिकी सकल घरेलू उत्पाद का लगभग दो-तिहाई। कुछ भी नहीं है कि विशाल और महंगी एक वर्ष में बदला जाएगा, या कुछ साल भी। यह दशकों ले जाएगा

फिर भी अच्छी खबर है, एक तरह से, इस तथ्य में कि सभी बुनियादी ढांचा अंततः बाहर निकालता है। ए 2010 अध्ययन पूछा: क्या होगा यदि वर्तमान ऊर्जा बुनियादी ढांचे को अपनी उपयोगी जिंदगी जीने की इजाजत दी जाए, बिना बदला जाये?

आश्चर्य की बात उत्तर: अगर हर पहना हुआ कोयला आधारित बिजली संयंत्र सौर, पवन और पनबिजली, और हर मृत गैस चालित कार एक बिजली एक साथ बदल लिए विमर्श किया गया, और इतने पर, हम बस के भीतर रह सकता है हमारे ग्रहों की सीमाओं.

अध्ययन के अनुसार, मौजूदा बुनियादी ढांचे का उपयोग कर जब तक यह बिखर जाता है 2 डिग्री सेल्सियस ग्लोबल वार्मिंग है कि कई वैज्ञानिकों स्वीकार्य जलवायु परिवर्तन की ऊपरी सीमा के रूप में देखते अतीत हमें धक्का नहीं होता।

समस्या है, ज़ाहिर है, कि हम यह अभी तक नहीं कर रहे हैं। इसके बजाय, हम उसी के अधिक के साथ पहना हुआ प्रणालियों की जगह ले रहे हैं, जबकि ड्रिलिंग, खनन और निर्माण भी अधिक। लेकिन वह बदल सकता है।

टेक-ऑफ टू बिल्ड-आउट: एक 30-100-वर्ष टाइमलाइन

के इतिहासकारों बुनियादी सुविधाओं जैसे कि मेरे एक विशिष्ट पैटर्न का पालन करें एक धीमी नवाचार चरण के बाद एक "ले ऑफ" चरण होता है, जिसके दौरान नए तकनीकी प्रणालियां एक पूरे क्षेत्र में तेजी से बनाई जाती हैं और इसे अपनाया जाता है, जब तक कि "बिल्ड-आउट" पर बुनियादी ढांचा स्थिर नहीं हो जाता।

यह अस्थायी पैटर्न सभी प्रकार के बुनियादी ढांचे में आश्चर्य की बात है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, नहरों, रेलमार्ग, टेलीग्राफ, तेल पाइपलाइनों और पक्का सड़क मार्गों के बंद का चरण चले गए 30-100 वर्ष। रेडियो, टेलीफोन, टेलीविजन के टेक ऑफ चरणों और इंटरनेट प्रत्येक चले गए 30-50 वर्ष.

बुनियादी ढांचे का इतिहास बताता है कि "ले-ऑफ" अक्षय बिजली उत्पादन में पहले से ही शुरू हो गया है और अब बहुत तेजी से कदम होगा, खासकर जब और जहां सरकारें उस लक्ष्य को समर्थन करते हैं।

सौर और पवन ऊर्जा प्रतिष्ठानों वर्तमान में किसी भी अन्य विद्युत शक्ति स्रोत से अधिक तेजी से उभर रहे हैं, की दुनिया भर में वार्षिक दर से बढ़ रही 50-18 से क्रमशः 2009 और 2014%। इन सूत्रों मौजूदा इंफ्रास्ट्रक्चर, पावर ग्रिड में बिजली पम्पिंग (पर piggyback कर सकते हैं, हालांकि उनके रुक-रुक कर बिजली उत्पादन समायोजित करने के लिए प्रबंधकों की आवश्यकता है उनकी भार-संतुलन तकनीक)। लेकिन पवन और सौर भी "ऑफ ग्रिड" व्यक्तिगत घरों, खेतों और दूरदराज के स्थानों को शक्ति प्रदान कर सकते हैं, इन स्रोतों को एक अद्वितीय लचीलापन दे रही है।

कुछ देशों, विशेष रूप से जर्मनी और चीन ने नवीकरणीय ऊर्जा के लिए बड़ी प्रतिबद्धताएं की हैं।

जर्मनी अब हो जाता है नवीनीकरण से इसकी विद्युत शक्ति का 25% से अधिक, द्वारा अपने कुल कार्बन उत्पादन को कम करने में मदद 25% से अधिक 1990 से संबंधित चीन पहले से ही किसी भी अन्य देश की तुलना में अधिक सौर ऊर्जा का उत्पादन करता है, जिसमें से 30 गीगावाट से अधिक स्थापित बेस और पहुंचने की योजना है इस साल के अंत तक 43 गीगावाट। 2010 और 2015 के बीच ऑस्ट्रेलिया में, सौर फोटोवोल्टिक क्षमता बढ़ी 130 मेगावाट से 4.7 गीगावाट तक - 96% की वार्षिक वृद्धि दर।

पूरक कारों जैसे कि इलेक्ट्रिक कारों, कुशल एलईडी प्रकाश, और भूतापीय हीटिंग और कूलिंग जैसी पूरक प्रौद्योगिकियों के साथ, यह संक्रमण हमें कार्बन तटस्थता के करीब ले जा सकता है

क्या बुनियादी ढांचे के विकास के लिए 30-100 वर्ष की समय-सीमा बढ़ाई जा सकती है? कुछ संकेतकों का सुझाव है कि उत्तर "हाँ" हो सकता है।

सबसे पहले, बिजली के मामले में, केवल विद्युत स्रोतों को बदलने की आवश्यकता होती है; बिजली ग्रिड - पोल, तार और अन्य गियर, जो कि परिवहन परिवहन - को अलग तरीके से प्रबंधित किया जाना चाहिए, लेकिन खरोंच से फिर से बनाया नहीं जाना चाहिए दूसरा, कम विकसित देशों, पुराने ढांचे पर लगभग पूरी तरह से "छलांग" के लिए अक्षय प्रौद्योगिकियों का लाभ ले सकते हैं।

हाल के दिनों में इसी तरह की घटनाएं हुई हैं उदाहरण के लिए, 2000 के बाद से, सेलुलर टेलीफोन नेटवर्क अधिकांश विकासशील दुनिया तक पहुंच गए हैं - और साथ ही कमजोर लैंडलाइन के धीमी, महंगा बिछाने से बचा है, जो अब ऐसे कई स्थानों से बाहर बड़े शहरों के बाहर कभी नहीं बनाएंगे।

ऊर्जा में समानांतर इमारतों, खेतों, अनौपचारिक बस्तियों और पोर्टेबल सौर पैनलों और छोटे विंडमिलों के साथ की जरूरत के अन्य बिंदुओं को मजबूत करना है, जो लंबी दूरी की बिजली लाइनों की कोई आवश्यकता के साथ लगभग कहीं भी स्थापित किया जा सकता है। यह भी, पहले से ही विकासशील दुनिया भर में हो रहा है

विकसित दुनिया में, हालांकि, नवीकरणीय ऊर्जा के लिए संक्रमण की संभावना काफी लंबे समय तक ले जाएगा।

उन क्षेत्रों में न केवल उपकरण, बल्कि विशेषज्ञता, शिक्षा, वित्त, कानून, जीवन शैली और अन्य सामाजिक सांस्कृतिक प्रणालियां, जीवाश्म-ईंधन आधारित ऊर्जा बुनियादी ढांचे का समर्थन और भरोसा करती हैं। ये भी, बदलने के लिए अनुकूल होना चाहिए

कुछ - विशेष रूप से विशाल कोयला, तेल, और प्राकृतिक गैस उद्योग - ऐसे संक्रमण में बहुत कुछ खोने के लिए खड़े हैं। ये ऐतिहासिक प्रतिबद्धता निर्धारित राजनीतिक प्रतिरोध पैदा करती है, जैसा कि हम आज संयुक्त राज्य अमेरिका में देखते हैं।

कठिन समस्याओं, जीवाश्म ईंधन से प्रतियोगिता सहित

ऊर्जा अवसंरचना, ज़ाहिर है, यह एकमात्र चुनौती नहीं है दरअसल, डकारोबाइजेशन भारी तकनीकी कठिनाइयों से भरा है

पुराने भवनों इन्सुलेट, ईंधन की अर्थव्यवस्था में सुधार, और अधिक कुशल बिजली गियर स्थापित दूर से कर रहे हैं कार्बन पदचिह्न को कम करने के लिए सबसे अधिक लागत प्रभावी तरीके, लेकिन ये लोगों को उत्तेजित करने में विफल रहते हैं और आसानी से फ्लैंटेड नहीं हो सकते।

वर्तमान और निकट भविष्य के लिए, कोई भी ऊर्जा स्रोत वास्तव में "शून्य कार्बन" नहीं हो सकता, क्योंकि जीवाश्म-ईंधन संचालित उपकरणों का उपयोग कच्चे माल के लिए किया जाता है और नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियों जैसे सौर पैनल या पवन टरबाइन सहित तैयार उत्पादों के परिवहन के लिए किया जाता है।

बिजली ऊर्जा का एक अद्भुत लचीला रूप है, लेकिन यह भंडारण एक पहेली बनी हुई है; आज के सर्वश्रेष्ठ बैटरी प्रौद्योगिकियों लिथियम, एक अपेक्षाकृत दुर्लभ तत्व की आवश्यकता होती है। और गहन अनुसंधान के बावजूद, बैटरी, महंगा भारी, और धीमी गति से पुनर्भरण के लिए रहते हैं।

दुर्लभ पृथ्वी - केवल कुछ ही जगहों में पाए जाने वाले अत्यंत दुर्लभ तत्व - वर्तमान में टर्बाइनों और अन्य अक्षय प्रौद्योगिकियों के लिए महत्वपूर्ण हैं, जिससे भविष्य की आपूर्ति के बारे में वैध चिंताएं.

अंत में, कई परिस्थितियों में, तेल, कोयले और प्राकृतिक गैस जलाने से बिजली उपलब्ध कराने के सबसे आसान और कम से कम महंगे साधन बने रहेंगे।

उदाहरण के लिए, ट्रांसकांटिनेंटल शिपिंग, एयर ट्रैवल और लंबी दूरी के ट्रकिंग जैसे प्रमुख परिवहन मोड अक्षय ऊर्जा स्रोतों में बदलने में बहुत मुश्किल हैं। जैव ईंधन इन परिवहन प्रणालियों के कार्बन पदचिह्न को कम करने की एक संभावना प्रदान करता है, लेकिन जैव ईंधन feedstocks के रूप में विकसित कई पौधे खाद्य फसलों और / या जंगली भूमि के साथ प्रतिस्पर्धा।

फिर भी, अक्षय स्रोतों से सारी दुनिया की ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने का अंतिम लक्ष्य सिद्धांत रूप में व्यावहारिक प्रतीत होता है। ए प्रमुख हाल के अध्ययन पाया गया कि उन जरूरतों को आसानी से, केवल हवा, पानी और सौर ऊर्जा के साथ मुलाकात हो सकती है उपभोक्ता कीमतों कोई मौजूदा ऊर्जा प्रणालियों की तुलना में अधिक है।

सामाजिक प्रतिबद्धताओं के रूप में बुनियादी ढांचे

यह सब हमें पेरिस तक चलने में कहां छोड़ देता है?

त्वरित डिकारबॉनाइजेशन केवल तकनीकी नवाचार से नहीं प्राप्त किया जा सकता है, क्योंकि इन्फ्रास्ट्रक्चर्स केवल तकनीकी प्रणालियां नहीं हैं वे वित्तीय, सामाजिक और राजनीतिक प्रतिबद्धताओं को पारस्परिक रूप से मजबूत करने के जटिल जाले का प्रतिनिधित्व करते हैं, जिनमें प्रत्येक के साथ लंबा इतिहास और घुड़सवार रक्षकों इस कारण से, बड़े बदलाव के लिए पर्याप्त सांस्कृतिक बदलाव और राजनीतिक संघर्ष की आवश्यकता होगी।

सांस्कृतिक पक्ष पर, एक नारा जो त्वरित बदलाव को प्रेरित कर सकता है "ऊर्जा लोकतंत्र": यह धारणा है कि लोग अपनी ऊर्जा, छोटे तराशे, घर पर और कहीं और भी उत्पादन कर सकते हैं।

नई निर्माण तकनीकों और सौर पैनलों की कम लागत ने सामान्य लोगों की वित्तीय पहुंच के भीतर "शुद्ध-शून्य" घर (जो कि उनके निवासियों का उपभोग करते हैं जितना ऊर्जा उत्पन्न करते हैं) लाए हैं। ये जर्मनी की महत्वाकांक्षी हिस्से के एक घटक हैं Energiewendeया देश के ऊर्जा संक्रमण दूर जीवाश्म ईंधन से।

इंफ्रास्ट्रक्चर के इतिहास में, ले-ऑफ चरण में अक्सर गति बढ़ जाती है जब नई प्रौद्योगिकियों को बड़े कॉर्पोरेट और सरकारी सेटिंग्स से बाहर ले जाया जाता है ताकि व्यक्तियों और छोटे व्यवसायों द्वारा अपनाया जा सके। शुरुआती 20 वीं शताब्दी में इलेक्ट्रिक पावर और 1990 में इंटरनेट का इस्तेमाल बिंदु के मामले हैं

क्वींसलैंड, ऑस्ट्रेलिया में, अधिक से अधिक 20% घर अब अपने स्वयं के बिजली उत्पन्न करते हैं इस उदाहरण से पता चलता है कि कुछ जगहों पर रूफटॉप सौर के एक नए सामाजिक आदर्श की ओर एक "टिपिंग प्वाइंट" पहले ही पहुंच चुका है। वास्तव में, ए हाल के एक अध्ययन पाया एक दिया homeowner एक घर के लिए सौर पैनलों कहते हैं कि क्या का सबसे अच्छा संकेत एक पड़ोसी उन्हें पहले से ही था कि क्या होता है।

एक पहेली के टुकड़े

कई अलग अलग दृष्टिकोण नीति में मदद कर सकता है, दोनों की खपत को कम करने के लिए और ऊर्जा में नवीकरणीय ऊर्जा की हिस्सेदारी बढ़ाने के लिए।

बिल्डिंग कोड धीरे-धीरे की आवश्यकता है कि हर छत ऊर्जा उत्पन्न समायोजित किया जा सकता है, और / या अप करने के लिए ratcheted LEED "हरे रंग की इमारत" मानकों। एक धीरे-धीरे बढ़ती कार्बन टैक्स या कैप-एंड-ट्रेड सिस्टम (पहले से ही जगह में कुछ देशों में) जीवाश्म ईंधन की खपत को कम करने और अक्षय ऊर्जा के इस्तेमाल को बढ़ावा देने के दौरान नवाचार को प्रोत्साहित करेगा।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, कम से कम, कई को नष्ट करने सब्सिडी है कि वर्तमान में जीवाश्म ईंधन के लिए प्रवाह कार्बन लगाने से राजनैतिक रूप से आसान साबित हो सकता है, फिर भी समान मूल्य संकेत भेजें

ओबामा प्रशासन का स्वच्छ शक्ति योजना कोयला आधारित बिजली संयंत्रों से कार्बन उत्पादन को कम करने के लिए, सही प्रकार की नीति परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है। यह धीरे-धीरे उपयोगिता कंपनियों को समायोजित करने के लिए समय देने के लिए और विकसित करने के लिए समय-समय पर कार्बन कैप्चर और स्टोरेज सिस्टम भी लगाता है। ईपीए का अनुमान है कि यह योजना जलवायु परिवर्तन लाभों में $ 20 अरब के साथ-साथ बहुत कम लागत के साथ-साथ $ 14- $ 34 अरब के स्वास्थ्य लाभ भी उत्पन्न करेगी।

क्योंकि ग्रीन हाउस गैसों कृषि, पशुपालन, refrigerants और वनों की कटाई (बस कुछ ही नाम के लिए) सहित कई स्रोतों से आते हैं, वहाँ एक बहुत अक्षय ऊर्जा स्रोतों को परिवर्तित करने की तुलना में वैश्विक अर्थव्यवस्था decarbonizing को और अधिक है।

यह लेख है कि बहुत बड़ी पहेली का केवल एक टुकड़ा संबोधित किया गया है, लेकिन एक बुनियादी सुविधाओं के परिप्रेक्ष्य हमें के रूप में अच्छी तरह से उन समस्याओं के बारे में सोचने में मदद कर सकता है।

इंफ्रास्ट्रक्चर इतिहास हमें बताता है कि डिकरोबनाइजेशन लगभग इतनी तेज़ी से नहीं होगा क्योंकि हम इसे पसंद कर सकते हैं। लेकिन यह यह भी दर्शाता है कि बदलाव में तेजी लाने के कई तरीके हैं, और जब बहुत तेजी से हो सकता है तो टिपिंग बिंदु के क्षण होते हैं

हम इस तरह के एक पल के कगार पर हो सकता है। पेरिस जलवायु वार्ता का विकास, कई राष्ट्रीय प्रतिबद्धताओं में प्रेरणा इस प्रक्रिया को आगे बढ़ाने के लिए देखो।

के बारे में लेखक

पॉल एन एडवर्ड्स, सूचना और इतिहास के प्रोफेसर, मिशिगन विश्वविद्यालय। वह ज्ञान और सूचना के बारे में सिखाता है infrastructures एडवर्ड्स एक विशाल मशीन: कंप्यूटर मॉडल, जलवायु डेटा, और ग्लोबल वार्मिंग की राजनीति (एमआईटी प्रेस, एक्सएक्सएक्स) और द क्लोजेड वर्ल्ड: कॉम्प्यूटर एंड द पॉलिटिक्स ऑफ़ डिस्कोस इन कोल्ड वॉर अमेरिका (एमआईटी प्रेस, एक्सएक्सएक्स), और चेंजिंग द एटमॉमीयर के सह-संपादक: विशेषज्ञ ज्ञान और पर्यावरण प्रशासन (एमआईटी प्रेस, एक्सएक्सएक्स), साथ ही अनेक लेख भी।

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.

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