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El estudio, dirigido por el profesor asistente de la Universidad de Oklahoma, Chenghao Wang, aborda las cuestiones clave del uso de la energía urbana en entornos urbanos bajo la influencia del cambio climático.
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Crédito: Foto cortesía de la Universidad de Oklahoma.
El estudio, dirigido por el profesor asistente de la Universidad de Oklahoma Chenghao Wang, se publicó recientemente en una revista. Relaciones naturales Aborda cuestiones clave sobre cómo evolucionará el uso de energía en la construcción urbana en un entorno urbano bajo la influencia del cambio climático.
Los combustibles fósiles representan aproximadamente el 40% de todo el consumo de energía urbana en las ciudades de Estados Unidos, y la Administración de Información Energética de Estados Unidos informa que los edificios residenciales y comerciales en las ciudades de Estados Unidos son un importante consumidor de energía (39%) y gases de efecto invernadero. Emisor (28%).
«Comprender su uso futuro de la energía es fundamental para el desarrollo de estrategias de mitigación del cambio climático, mejoras en la eficiencia energética, desarrollo e implementación de regulaciones, políticas, incentivos y planes energéticos y ambientales. El colmo de la resiliencia y adaptación de nuestra sociedad bajo condiciones climáticas futuras y severas las condiciones climáticas. Wang, quien dirige el laboratorio de Futuros Urbanos Sostenibles o SURF en la Escuela Meteorológica de OU, dijo.
«Estudios anteriores han tomado medidas para estimar si el uso de energía podría cambiar los niveles nacionales o estatales en respuesta al futuro cambio climático», dijo. “Sin embargo, existen importantes lagunas en nuestra comprensión del tamaño de las ciudades. «A medida que las ciudades de todo el mundo se comprometen con ambiciosos objetivos de sostenibilidad, se vuelve esencial una comprensión más amplia del uso de la energía a nivel urbano».
El equipo de investigación incluyó a Janet Reyna y Henry Horsey del Laboratorio Nacional de Energías Renovables, Jiyun Song, Dachuan Shi y Yuyu Zhou de la Universidad de Hong Kong, Sarah Feron de la Universidad de Santiago de Chile, Zutao Ouyang y Robert Jackson de Global Stanford High. Escuela. Y Ying Li de la Universidad China de las Tres Gargantas.
Encuestaron 277 ciudades seguidas en todo Estados Unidos, utilizando el último modelo de simulación y pronóstico meteorológico del último Proyecto de Intercomparación de Modelos Acoplados, o conjunto de datos CMIP6. Consideraron cuatro posibles escenarios térmicos, incluido un posible escenario de calentamiento global y dos escenarios de energía eléctrica.
«En un escenario del sector energético, asumimos que no se implementará ninguna política futura de carbono, pero también incluimos un escenario que supone un rápido agotamiento del carbono y emisiones de carbono puro del sector energético para 2050. Esto es similar al objetivo de Estados Unidos de cero emisiones de carbono, anunciada por el presidente Biden en 2023 «, dijo Wang.
Para investigar cómo evolucionará el consumo de energía en los edificios urbanos bajo el cambio climático, el equipo de Wang utilizó un indicador llamado intensidad energética o EUI. EUI es la energía consumida por pie cuadrado por año y se calcula dividiendo la energía total consumida por un edificio por su superficie total.
«Debido al cambio climático, hemos descubierto que se prevé que los edificios urbanos EUI experimenten cambios desiguales en la década de 2050 en comparación con la década de 2010», dijo Wang. «El mayor aumento de la electricidad EUI se producirá principalmente en el suroeste, suroeste y sureste, que aumentará un 7,2%».
Descubrieron que el aumento de la electricidad EUI durante los días más calurosos y los días más calurosos sería mayor que el cambio anual, especialmente en el noroeste. Esta diferencia se debe a mayores tasas de aceptación de aire acondicionado y al consumo de energía de refrigeración de espacios en el futuro. Para cada nivel de calentamiento EUI, el enfriamiento promedio a nivel de ciudad aumentará en un 13,8%.
«Hemos encontrado un aumento promedio del 10,1 al 37,7% en la frecuencia EUI de los rascacielos de verano en las ciudades. Sin embargo, algunas ciudades tendrán un aumento de más del 110%. Requiere mayor capacidad de red y mayor resistencia a los cortes de energía durante olas de calor extremas. ”, dijo Wang.
El equipo también evaluó los posibles cambios en la fuente de energía utilizada por los edificios urbanos, teniendo en cuenta la pérdida de energía durante la generación, transmisión y distribución.
«La descomposición del carbono en el sector energético es muy eficaz para frenar el consumo futuro de energía de los edificios de la ciudad, pero es importante reducir aún más la quema de combustibles fósiles», afirmó Wang. Vive en el edificio”. «En pocas palabras, necesitamos electricidad muy rápidamente para los futuros edificios urbanos».
Obtenga más información sobre la investigación de Wang a través del Laboratorio de Futuros Urbanos Sostenibles de la Universidad de Oklahoma.
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Acerca de la investigación
Estudio sobre “Impacto del Cambio Climático, Crecimiento Poblacional y Sector Energético, Emisiones de Carbono en la Energía Urbana”, publicado el 18 de octubre de 2023 en Relaciones naturales. DOI 10.1038 / s41467-023-41458-5
El Instituto de Bases de Datos para Desafíos Sociales de la Universidad de Oklahoma ha financiado el proyecto «Integración de múltiples conjuntos de datos para crear una base de datos integral del tiempo urbano por hora para el modelado de sistemas eléctricos», que se elabora en este documento.
Acerca de la Universidad de Oklahoma
Fundada en 1890, la Universidad de Oklahoma es una universidad pública de investigación ubicada en Norman, Oklahoma. Como reconocida universidad estatal de OU, atiende las necesidades educativas, culturales, económicas y de salud del estado, la región y la nación. OU nombrada la universidad más alta del estado en Noticias de EE. UU. e informes mundiales Lista de las mejores universidades más recientes.. Para obtener más información sobre la universidad, visite www.ou.edu.
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