Life-cycle greenhouse gas emissions of energy sources
ગ્રીનહાઉસ ગેસનું ઉત્સર્જન એ વીજળી ઉત્પાદનની પર્યાવરણીય અસરોમાંથી એક છે. જીવન-ચક્ર ગ્રીનહાઉસ વાયુ ઉત્સર્જનના માપનમાં જીવન-ચક્ર મૂલ્યાંકન દ્વારા ઊર્જા સ્રોતોની વૈશ્વિક ઉષ્ણતામાનની ક્ષમતાની ગણતરીનો સમાવેશ થાય છે. આ સામાન્ય રીતે માત્ર વિદ્યુત ઊર્જાના સ્ત્રોતો હોય છે પરંતુ કેટલીકવાર ગરમીના સ્રોતોની ચકાસણી કરવામાં આવે છે. આ તારણો તે સ્રોત દ્વારા પેદા થતી વિદ્યુત ઊર્જાના એકમ દીઠ ગ્લોબલ વોર્મિંગ ક્ષમતાના એકમોમાં રજૂ કરવામાં આવ્યા છે. સ્કેલ ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિત એકમ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સમકક્ષ (ઇ), અને વિદ્યુત ઊર્જાના એકમ, કિલોવોટ કલાક (કેડબલ્યુએચ) નો ઉપયોગ કરે છે. આવા મૂલ્યાંકનનો ધ્યેય સામગ્રી અને બળતણના ખાણકામથી માંડીને બાંધકામથી માંડીને કામગીરી અને કચરાના વ્યવસ્થાપન સુધીના સ્રોતના સંપૂર્ણ જીવનને આવરી લેવાનો છે. 2014 માં, આબોહવા પરિવર્તન પરની આંતરસરકારી પેનલે વિશ્વભરમાં ઉપયોગમાં લેવાતા મુખ્ય વીજળી ઉત્પાદન સ્રોતોના કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સમકક્ષ (ઇ) તારણોને સુસંગત બનાવ્યા. આ દરેક ઊર્જા સ્રોતનું મૂલ્યાંકન કરતા સેંકડો વ્યક્તિગત વૈજ્ઞાનિક કાગળોના તારણોનું વિશ્લેષણ કરીને કરવામાં આવ્યું હતું. કોલસો અત્યાર સુધીમાં સૌથી ખરાબ ઉત્સર્જક છે, ત્યારબાદ કુદરતી ગેસ આવે છે, જેમાં સૌર, પવન અને પરમાણુ બધા ઓછા કાર્બન ધરાવે છે. જળવિદ્યુત, બાયોમાસ, ભૂઉષ્મીય અને દરિયાઇ શક્તિ સામાન્ય રીતે ઓછા કાર્બન હોઈ શકે છે, પરંતુ નબળી રચના અથવા અન્ય પરિબળો વ્યક્તિગત પાવર સ્ટેશનોમાંથી વધુ ઉત્સર્જનમાં પરિણમી શકે છે. તમામ તકનીકો માટે, કાર્યક્ષમતામાં પ્રગતિ અને તેથી પ્રકાશનના સમયથી ઇમાં ઘટાડાનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો નથી. ઉદાહરણ તરીકે, પવન ઊર્જામાંથી કુલ જીવન ચક્ર ઉત્સર્જન પ્રકાશન પછી ઘટ્યું હોઈ શકે છે. તેવી જ રીતે, જે સમયમર્યાદામાં અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવ્યો હતો તેના કારણે, પરમાણુ જનરેશન II રિએક્ટરના ઇ પરિણામો રજૂ કરવામાં આવે છે, જનરેશન III રિએક્ટરની ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિતતા નહીં. માહિતીની અન્ય મર્યાદાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ a) ગુમ થયેલ જીવન ચક્ર તબક્કાઓ, અને b) ઊર્જા સ્ત્રોતની ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિતતામાં કટ-ઓફ પોઇન્ટને ક્યાં વ્યાખ્યાયિત કરવો તે અંગેની અનિશ્ચિતતા. ઊર્જા સ્ત્રોતને ફક્ત અલગથી મૂલ્યાંકન કરવાની સ્થાપિત પ્રથાને બદલે, વાસ્તવિક દુનિયામાં સંયુક્ત વિદ્યુત ગ્રીડનું મૂલ્યાંકન કરવામાં બીજું મહત્વપૂર્ણ છે. પસંદ કરેલા વીજળી સ્રોતોની ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિતતા 1 reservoirs#Greenhouse વાયુઓની પર્યાવરણીય અસર પણ જુઓ. ટૂંકાક્ષરોની સૂચિઃ પીસી-પલ્વરાઈઝ્ડ કોલસો સીસીએસ-કાર્બન કેપ્ચર અને સ્ટોરેજ આઇજીસીસી-સંકલિત ગેસિફિકેશન સંયુક્ત ચક્ર એસસી-સુપરક્રિટિકલ એનજીસીસી-કુદરતી ગેસ સંયુક્ત ચક્ર સીએસપી-કેન્દ્રિત સૌર ઊર્જા પીવી-કાર્બન કેપ્ચર અને સંગ્રહ સાથે ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર બાયોએનર્જી કાર્બન કેપ્ચર અને સંગ્રહ સાથે બાયોએનર્જી કાર્બન તટસ્થ અથવા કાર્બન નકારાત્મક હોઈ શકે છે કે કેમ તે સંશોધન કરવામાં આવી રહ્યું છે અને તે વિવાદાસ્પદ છે. 2014 આઇ. પી. સી. સી. અહેવાલ પછીના અભ્યાસો વ્યક્તિગત અભ્યાસો ઉપયોગમાં લેવાતી વિવિધ પધ્ધતિઓમાંથી ઉદ્ભવતા બળતણ સ્રોતો માટેના અંદાજોની વિશાળ શ્રેણી દર્શાવે છે. નીચલા સ્તરના લોકો જીવન ચક્રના કેટલાક ભાગોને તેમના વિશ્લેષણમાંથી બહાર કાઢે છે, જ્યારે ઉચ્ચ સ્તરના લોકો ઘણીવાર જીવન ચક્રના કેટલાક ભાગોમાં વપરાતી ઊર્જાની માત્રા વિશે અવાસ્તવિક ધારણાઓ કરે છે. 2014 ના આઇ. પી. સી. સી. ના અભ્યાસથી ઇટાલીમાં કેટલીક ભૂઉષ્મીય શક્તિ જેવા કેટલાક ભૂઉષ્મીય ઉત્સર્જન જોવા મળ્યું છેઃ 2020 ના દાયકામાં વધુ સંશોધન ચાલી રહ્યું છે. દરિયાઈ ઊર્જા તકનીકો (ભરતી અને તરંગ) પ્રમાણમાં નવી છે, અને તેમના પર થોડા અભ્યાસો હાથ ધરવામાં આવ્યા છે. ઉપલબ્ધ અભ્યાસોનો મુખ્ય મુદ્દો એ છે કે તેઓ જાળવણીની અસરોને ઓછો અંદાજ આપે છે, જે નોંધપાત્ર હોઈ શકે છે. આશરે 180 દરિયાઈ તકનીકોના મૂલ્યાંકનમાં જાણવા મળ્યું છે કે દરિયાઈ તકનીકોનો જીડબ્લ્યુપી 15 થી 105 જીઇક્યૂ/કેડબલ્યુએચ વચ્ચે બદલાય છે, જેમાં સરેરાશ 53 જીસીઓ2ઈક્યૂ/કેડબલ્યુએચ છે. 2020 માં પ્રકાશિત થયેલા કામચલાઉ પ્રારંભિક અભ્યાસમાં, સબસી ટાઇડલ પતંગ તકનીકોની પર્યાવરણીય અસર જીડબ્લ્યુપી 15 અને 37 ની વચ્ચે બદલાય છે, જેનું સરેરાશ મૂલ્ય 23.8 જીસીઓ2ઈક્યૂ/કેડબલ્યુએચ) છે, જે અગાઉ ઉલ્લેખિત 2014 આઇપીસીસી જીડબ્લ્યુપી અભ્યાસમાં નોંધાયેલા કરતાં સહેજ વધારે છે (5.6 થી 28,17 જીસીઓ2ઈક્યૂ/કેડબલ્યુએચના સરેરાશ મૂલ્ય સાથે). 2021 માં UNECE એ વીજળી ઉત્પાદન તકનીકોની પર્યાવરણીય અસરનું જીવનચક્ર વિશ્લેષણ પ્રકાશિત કર્યું, જે નીચેની અસરો માટે જવાબદાર છેઃ સંસાધનોનો ઉપયોગ (ખનિજો, ધાતુઓ); જમીનનો ઉપયોગ; સંસાધનોનો ઉપયોગ (અવશેષો); પાણીનો ઉપયોગ; કણોયુક્ત પદાર્થ; ફોટોકેમિકલ ઓઝોનની રચના; ઓઝોનમાં ઘટાડો; માનવ ઝેરી (બિન-કેન્સર); આયનીકરણ કિરણોત્સર્ગ; માનવ ઝેરી (કેન્સર); યુટ્રોફિકેશન (પાર્થિવ, દરિયાઈ, તાજા પાણી); ઇકોટોક્સિસિટી (તાજા પાણી); એસિડિફિકેશન; આબોહવા પરિવર્તન, જેનો સારાંશ ઉપરના કોષ્ટકમાં આપવામાં આવ્યો છે. જૂન 2022માં, ઇલેક્ટ્રિસિટે ડી ફ્રાન્સે ધોરણ ISO 14040ને અનુસરીને વિગતવાર જીવન-ચક્ર મૂલ્યાંકન અભ્યાસ પ્રકાશિત કર્યો, જે દર્શાવે છે કે 2019 ફ્રેન્ચ પરમાણુ માળખું 4 gCO2eq/kWh કરતા ઓછું ઉત્પાદન કરે છે. ગણતરીઓના કટઓફ પોઇન્ટ અને પ્લાન્ટ્સ કેટલા લાંબા સમય સુધી ચાલે છે તેના અંદાજો કારણ કે પવન, સૌર અને પરમાણુમાંથી મોટાભાગના ઉત્સર્જન કામગીરી દરમિયાન નથી, જો તેઓ લાંબા સમય સુધી સંચાલિત થાય અને તેમના જીવનકાળ દરમિયાન વધુ વીજળી ઉત્પન્ન કરે તો એકમ ઊર્જા દીઠ ઉત્સર્જન ઓછું હશે. તેથી, તેમનું જીવનકાળ સુસંગત છે. પવન ફાર્મ 30 વર્ષ સુધી ટકી રહેવાનો અંદાજ છેઃ તે પછી પુનઃઉત્પાદનમાંથી કાર્બન ઉત્સર્જનને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર પડશે. 2010 ના દાયકાની સૌર પેનલ્સનું જીવનકાળ સમાન હોઈ શકે છેઃ જો કે 2020 ના દાયકાની સૌર પેનલ્સ (જેમ કે પેરોવ્સ્કાઇટ) કેટલો સમય ચાલશે તે હજુ સુધી જાણી શકાયું નથી. કેટલાક પરમાણુ પ્લાન્ટનો ઉપયોગ 80 વર્ષ માટે થઈ શકે છે, પરંતુ અન્યને સલામતીના કારણોસર અગાઉ નિવૃત્ત થવું પડી શકે છે. વિશ્વના અડધાથી વધુ પરમાણુ પ્લાન્ટ લાઇસન્સ લંબાવવાની વિનંતી કરે તેવી અપેક્ષા છે, અને ટ્રાન્સબાઉન્ડરી સંદર્ભમાં પર્યાવરણીય અસર આકારણી પરના સંમેલન હેઠળ આ વિસ્તરણની વધુ સારી તપાસ કરવાની માંગ કરવામાં આવી છે. કેટલાક કોલસા આધારિત વીજ મથકો 50 વર્ષ સુધી કામ કરી શકે છે પરંતુ અન્ય 20 વર્ષ કે તેથી ઓછા સમય પછી બંધ થઈ શકે છે. 2019ના એક અભ્યાસ અનુસાર તકનીકી-આર્થિક મૂલ્યાંકન સાથે GHG ઉત્સર્જનના સમય મૂલ્યને ધ્યાનમાં લેતા કોલસા જેવા કાર્બન સઘન ઇંધણમાંથી જીવન ચક્ર ઉત્સર્જનમાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે. ગરમીમાંથી જીવનચક્રનું ઉત્સર્જન લગભગ તમામ દેશોમાં રહેણાંક ગરમી માટે કુદરતી ગેસ ભઠ્ઠીઓમાંથી ઉત્સર્જન હીટ પંપ કરતાં વધારે છે. પરંતુ યુકે જેવા કેટલાક દેશોમાં 2020ના દાયકામાં એવી ચર્ચા ચાલી રહી છે કે રહેણાંક કેન્દ્રીય હીટિંગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા કુદરતી ગેસને હાઇડ્રોજનથી બદલવું વધુ સારું છે કે કેમ, અથવા હીટ પંપનો ઉપયોગ કરવો કે કેટલાક કિસ્સાઓમાં વધુ જિલ્લા હીટિંગનો ઉપયોગ કરવો. ભારત, ચીન અને જર્મની જેવા કોલસા-નિર્ભર અર્થતંત્રો માટે કુદરતી ગેસનો ઉપયોગ કોલસા અને તેલથી ઓછી કાર્બન ઊર્જા માટે "પુલ" તરીકે થવો જોઈએ કે કેમ તે અંગે અશ્મિભૂત ગેસ પુલ ઇંધણ વિવાદ પર ચર્ચા થઈ રહી છે. જર્મની, તેના એનર્જીવેન્ડે પરિવર્તનના ભાગરૂપે, 2038 સુધી કોલસા આધારિત ઉર્જાની જાળવણીની જાહેરાત કરે છે પરંતુ પરમાણુ વીજ મથકો તાત્કાલિક બંધ કરે છે, જેના કારણે અશ્મિભૂત ગેસ પરની તેની નિર્ભરતામાં વધુ વધારો થયો છે. ગુમ થયેલ જીવન ચક્ર તબક્કાઓ જોકે દરેક ઊર્જા સ્રોતના જીવન ચક્ર મૂલ્યાંકનમાં પારણાથી કબર સુધીના સ્રોતના સંપૂર્ણ જીવન ચક્રને આવરી લેવાનો પ્રયાસ કરવો જોઈએ, તે સામાન્ય રીતે બાંધકામ અને કામગીરીના તબક્કા સુધી મર્યાદિત હોય છે. સૌથી વધુ સખત રીતે અભ્યાસ કરાયેલા તબક્કાઓ સામગ્રી અને બળતણ ખાણકામ, બાંધકામ, કામગીરી અને કચરાના વ્યવસ્થાપનના છે. જો કે, સંખ્યાબંધ ઊર્જા સ્રોતો માટે ગુમ થયેલ જીવન ચક્ર તબક્કાઓ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. કેટલીકવાર, મૂલ્યાંકનોમાં પરિવર્તનશીલ અને કેટલીકવાર અસંગત રીતે ગ્લોબલ વોર્મિંગની ક્ષમતાનો સમાવેશ થાય છે, જે ઊર્જા પુરવઠાની સુવિધાને તેના રચાયેલ જીવનકાળ સુધી પહોંચ્યા પછી તેને નિષ્ક્રિય કરવાથી પરિણમે છે. આમાં પાવર-સપ્લાય સાઇટને ગ્રીનફિલ્ડ દરજ્જામાં પરત કરવાની પ્રક્રિયાની ગ્લોબલ વોર્મિંગ સંભવિતતાનો સમાવેશ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જળવિદ્યુત બંધ દૂર કરવાની પ્રક્રિયાને સામાન્ય રીતે બાકાત રાખવામાં આવે છે કારણ કે તે એક દુર્લભ પ્રથા છે જેમાં ઓછી વ્યવહારુ માહિતી ઉપલબ્ધ છે. જોકે જેમ જેમ ડેમની ઉંમર વધતી જાય છે તેમ તેમ ડેમ દૂર કરવા વધુને વધુ સામાન્ય બની રહ્યા છે. મોટા બંધ, જેમ કે હૂવર ડેમ અને થ્રી ગોર્જ્સ ડેમ, જાળવણીની સહાયથી "કાયમ" ટકી રહેવાનો હેતુ ધરાવે છે, જે સમયગાળો માપવામાં આવ્યો નથી. તેથી, કેટલાક ઊર્જા સ્ત્રોતો માટે નિષ્ક્રિયતાના અંદાજો સામાન્ય રીતે અવગણવામાં આવે છે, જ્યારે અન્ય ઊર્જા સ્રોતો તેમના મૂલ્યાંકનમાં નિષ્ક્રિયતાના તબક્કાનો સમાવેશ કરે છે. પેપરના અન્ય અગ્રણી મૂલ્યોની સાથે, 2012 યેલ યુનિવર્સિટી પરમાણુ ઊર્જા સમીક્ષામાં જોવા મળેલા પરમાણુ વિખંડન માટે 12 ગ્રામ-ઇક્યુ/કેડબલ્યુએચઇનું પ્રસ્તુત સરેરાશ મૂલ્ય, એક પેપર જે 2014 આઇપીસીસીના પરમાણુ મૂલ્યના મૂળ તરીકે પણ કામ કરે છે, જોકે તેમાં સંપૂર્ણ પરમાણુ જીવન ચક્ર મૂલ્યાંકનમાં વૈશ્વિક ઉષ્ણતામાનની ક્ષમતાને ઘટાડતી "વધારાની સુવિધા" સાથે સુવિધાને નિષ્ક્રિય કરવામાં યોગદાનનો સમાવેશ થાય છે. થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ, ભલે ઓછા કાર્બન પાવર બાયોમાસ, પરમાણુ અથવા ભૂઉષ્મીય ઊર્જા કેન્દ્રો, પૃથ્વીના વૈશ્વિક ઊર્જા સંતુલનમાં સીધી ગરમી ઊર્જા ઉમેરે છે. પવન ટર્બાઇન માટે, તેઓ આડી અને ઊભી બંને વાતાવરણીય પરિભ્રમણને બદલી શકે છે. જો કે, આ બંને સ્થાનિક તાપમાનમાં થોડો ફેરફાર કરી શકે છે, ગ્રીનહાઉસ વાયુઓને કારણે થતા ઘણા મોટા તાપમાનના ફેરફાર સામે વૈશ્વિક તાપમાનમાં તેઓ જે પણ તફાવત કરી શકે છે તે શોધી શકાતો નથી. કાર્બન કેપ્ચર અને સંગ્રહ સાથે જૈવ ઊર્જા પણ જુઓ કાર્બન કેપ્ચર અને સંગ્રહ કાર્બન પદચિહ્ન આબોહવા પરિવર્તન શમન કાર્યક્ષમ ઊર્જાનો ઉપયોગ ઓછા કાર્બન અર્થતંત્ર નવીનીકરણીય ઊર્જા સંદર્ભો તરીકે પ્રસ્તાવિત પરમાણુ ઊર્જા બાહ્ય કડીઓ રાષ્ટ્રીય નવીનીકરણીય ઊર્જા પ્રયોગશાળા. વર્તમાન સમયના તમામ ઊર્જા સ્રોતોમાંથી એલસીએ ઉત્સર્જન. સમજદાર યુરેનિયમ કેલ્ક્યુલેટર વૈજ્ઞાનિક સરખામણીઓ પરમાણુ શક્તિ ગ્રીનહાઉસ ગેસ ઉત્સર્જન ઊર્જા