W obliczu ekstremalnych fal upałów pustoszących Stany Zjednoczone, Europę i Afrykę, które zabijają tysiące ludzi, naukowcy ostrzegają, że najgorsze dopiero przed nami. W obliczu ciągłych emisji gazów cieplarnianych do atmosfery i załamywania się szans na wprowadzenie w USA istotnych federalnych przepisów dotyczących zmian klimatu, tegoroczne upały mogą wydawać się łagodne za 30 lat.
W tym tygodniu wielu było świadkami śmiercionośnego wpływu ekstremalnych upałów na kraj nieprzygotowany na palące temperatury. W Wielkiej Brytanii, gdzie klimatyzacja jest rzadkością, wstrzymano transport publiczny, zamknięto szkoły i biura, a szpitale odwołały procedury niebędące nagłymi wypadkami.
Klimatyzacja, technologia, którą wielu uważa za oczywistość w najbogatszych krajach świata, jest narzędziem ratującym życie podczas ekstremalnych fal upałów. Jednak tylko około 8% z 2,8 miliarda ludzi żyjących w najgorętszych – i często najbiedniejszych – częściach świata ma obecnie klimatyzację w swoich domach.
W niedawnym artykule zespół badaczy z Harvard China Project, działającego w Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), stworzył model przyszłego zapotrzebowania na klimatyzację w miarę wydłużania się okresu upałów na całym świecie. Zespół odkrył ogromną lukę między obecną wydajnością klimatyzatorów a zapotrzebowaniem, jakie będzie potrzebne do 2050 roku, aby ratować życie, zwłaszcza w krajach o niskich dochodach i rozwijających się.
Naukowcy oszacowali, że średnio co najmniej 70% populacji w kilku krajach będzie wymagało klimatyzacji do 2050 roku, jeśli tempo emisji będzie nadal rosło, a liczba ta będzie jeszcze wyższa w krajach równikowych, takich jak Indie i Indonezja. Nawet jeśli świat osiągnie progi emisji określone w Porozumieniu Paryskim – do czego nie jest jeszcze na dobrej drodze – średnio 40% do 50% populacji w wielu najcieplejszych krajach świata nadal będzie potrzebować klimatyzacji.
„Niezależnie od trajektorii emisji, konieczne jest masowe zwiększenie liczby klimatyzatorów i innych rozwiązań chłodzących dla miliardów ludzi, aby nie byli narażeni na te ekstremalne temperatury przez resztę swojego życia” – powiedział Peter Sherman, pracownik naukowy Harvard China Project i pierwszy autor niedawno opublikowanego artykułu.
Sherman, wraz ze stypendystą podoktorskim Haiyang Linem i Michaelem McElroyem, profesorem nauk o środowisku im. Gilberta Butlera w SEAS, przyjrzał się w szczególności dniom, w których połączenie ciepła i wilgotności, mierzonej za pomocą tzw. uproszczonej temperatury mokrego termometru, może zabić nawet młodych, zdrowych ludzi w ciągu kilku godzin. Te ekstremalne zjawiska mogą wystąpić, gdy temperatura jest wystarczająco wysoka lub gdy wilgotność jest na tyle wysoka, że zapobiega ochładzaniu organizmu przez pot.
„Chociaż skupiliśmy się na dniach, w których uproszczona temperatura mokrego termometru przekraczała próg, powyżej którego temperatury zagrażają życiu większości ludzi, temperatury mokrego termometru poniżej tego progu mogą nadal być naprawdę niekomfortowe i na tyle niebezpieczne, że wymagają klimatyzacji, szczególnie dla grup wrażliwych” – powiedział Sherman. „Zatem jest to prawdopodobnie niedoszacowanie, ile klimatyzacji będzie potrzebne ludziom w przyszłości”.
Zespół badawczy wziął pod uwagę dwie wersje przyszłości — jedną, w której emisja gazów cieplarnianych znacznie wzrośnie w porównaniu z dzisiejszą średnią, oraz alternatywną, w której emisje zostaną ograniczone, ale nie wyeliminowane całkowicie.
Zespół badawczy oszacował, że w przyszłości, charakteryzującej się wysoką emisją, 99% populacji miejskiej w Indiach i Indonezji będzie potrzebowało klimatyzacji. W Niemczech, kraju o historycznie umiarkowanym klimacie, naukowcy oszacowali, że nawet 92% populacji będzie potrzebowało klimatyzacji w przypadku ekstremalnych upałów. W Stanach Zjednoczonych około 96% populacji będzie potrzebowało klimatyzacji.
Kraje o wysokich dochodach, takie jak Stany Zjednoczone, są lepiej przygotowane nawet na najgorszą przyszłość. Obecnie około 90% populacji USA ma dostęp do klimatyzacji, w porównaniu z 9% w Indonezji i zaledwie 5% w Indiach.
Nawet jeśli uda się ograniczyć emisje, Indie i Indonezja nadal będą musiały zapewnić klimatyzację odpowiednio 92% i 96% populacji miejskiej.
Więcej prądu zmiennego będzie wymagało więcej energii. Ekstremalne fale upałów już teraz obciążają sieci energetyczne na całym świecie, a ogromny wzrost zapotrzebowania na prąd zmienny może doprowadzić obecne systemy do punktu krytycznego. Na przykład w Stanach Zjednoczonych klimatyzacja już teraz odpowiada za ponad 70% szczytowego zapotrzebowania na energię elektryczną w gospodarstwach domowych w ekstremalnie upalne dni w niektórych stanach.
„Jeśli zwiększymy zapotrzebowanie na prąd przemienny, będzie to miało również ogromny wpływ na sieć elektroenergetyczną” – powiedział Sherman. „Obciąży to sieć, ponieważ wszyscy będą korzystać z prądu przemiennego w tym samym czasie, co wpłynie na szczytowe zapotrzebowanie na energię elektryczną”.
„Planując przyszłe systemy energetyczne, oczywiste jest, że nie można po prostu zwiększyć obecnego zapotrzebowania, zwłaszcza w krajach takich jak Indie i Indonezja” – powiedział McElroy. „Technologie takie jak energia słoneczna mogą być szczególnie przydatne w radzeniu sobie z tymi wyzwaniami, ponieważ odpowiadająca im krzywa podaży powinna dobrze korelować z okresami szczytowego zapotrzebowania w okresie letnim”.
Inne strategie ograniczania wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną obejmują osuszacze powietrza, które zużywają znacznie mniej energii niż klimatyzacja. Niezależnie od rozwiązania, jasne jest, że ekstremalne upały to problem nie tylko przyszłych pokoleń.
„To problem na chwilę obecną” – powiedział Sherman.
Czas publikacji: 07.09.2022
