Kinderen springen op een trampoline terwijl stoom opstijgt uit een kolencentrale in Adamsville, Alabama, in 2021. Andrew Caballero-Reynolds / AFP via Getty Images
Luchtverontreinigingsdeeltjes van kolencentrales zijn schadelijker voor de menselijke gezondheid dan veel experts zich realiseerden, en dat is ook zo meer dan twee keer zoveel kans om bij te dragen aan voortijdige sterfgevallen zoals luchtverontreinigingsdeeltjes uit andere bronnen, zo blijkt uit nieuw onderzoek.
In de studie, gepubliceerd in het tijdschrift Science, brachten collega's en ik in kaart hoe de emissies van Amerikaanse kolencentrales door de atmosfeer reisden, en koppelden vervolgens de emissies van elke energiecentrale aan de overlijdensgegevens van Amerikanen ouder dan 65 jaar op Medicare.
Onze resultaten suggereren dat luchtverontreinigende stoffen die vrijkomen uit kolencentrales in verband werden gebracht met bijna een half miljoen voortijdige sterfgevallen onder oudere Amerikanen tussen 1999 en 2020.
Het is een duizelingwekkend aantal, maar het onderzoek heeft ook goed nieuws: het jaarlijkse aantal sterfgevallen als gevolg van Amerikaanse kolencentrales is sinds het midden van de jaren 2000 scherp gedaald. federale regelgeving verplichtte exploitanten om emissiewassers te installeren en veel nutsbedrijven hebben kolencentrales volledig gesloten.
Volgens onze bevindingen waren in 1999 in de VS 55,000 sterfgevallen te wijten aan luchtvervuiling door steenkool. In 2020 was dat aantal gedaald tot 1,600.
In de VS wordt steenkool vervangen door aardgas en hernieuwbare energie voor het opwekken van elektriciteit. Mondiaal gezien is het steenkoolgebruik dat wel zal naar verwachting toenemen in de komende jaren. Dat maakt onze resultaten des te urgenter om te begrijpen voor mondiale besluitvormers bij het ontwikkelen van toekomstig beleid.
Luchtvervuiling door steenkool: wat maakt het zo erg?
Een baanbrekend onderzoek uit de jaren negentig, bekend als de Harvard Six Cities-studie, koppelde kleine deeltjes in de lucht, PM2.5 genaamd, aan een verhoogd risico op vroegtijdig overlijden. Andere onderzoeken hebben sindsdien PM2.5 in verband gebracht long- en hartziekten, kanker, dementie en andere ziekten.
Naar aanleiding van dat onderzoek heeft de Environmental Protection Agency begon in 2.5 met het reguleren van de PM1997-concentraties en heeft de aanvaardbare limiet in de loop van de tijd verlaagd.
PM2.5 – deeltjes die klein genoeg zijn om diep in onze longen te worden ingeademd – zijn afkomstig van verschillende bronnen, waaronder de verbranding van benzine in voertuigen en rook van houtbranden en elektriciteitscentrales. Het is bestaat uit velen verschillende chemicaliën.
Steenkool is ook een mengsel van veel chemicaliën – koolstof, waterstof, zwavel en zelfs metalen. Als steenkool verbrand wordt, al deze chemicaliën worden in de vorm van gassen of deeltjes in de atmosfeer uitgestoten. Eenmaal daar worden ze door de wind getransporteerd en interageren ze met andere chemicaliën die zich al in de atmosfeer bevinden.
Als gevolg hiervan kan iedereen benedenwinds van een kolencentrale een complexe cocktail van chemicaliën inademen, elk met zijn eigen potentiële effecten op de menselijke gezondheid.
Kolen PM2.5 volgen
Om de risico’s te begrijpen die de uitstoot van steenkool voor de menselijke gezondheid met zich meebrengt, hebben we gevolgd hoe de uitstoot van zwaveldioxide van elk van de 480 grootste Amerikaanse kolencentrales die ooit sinds 1999 in bedrijf waren, met de wind meereisde en in kleine deeltjes veranderde – steenkool PM2.5. We hebben zwaveldioxide gebruikt vanwege de bekende gezondheidseffecten en de drastische afname van de uitstoot gedurende de onderzoeksperiode.
Vervolgens hebben we een statistisch model gebruikt om de blootstelling aan PM2.5 aan steenkool te koppelen aan Medicare-gegevens van bijna 70 miljoen mensen tussen 1999 en 2020. Met dit model konden we het aantal sterfgevallen in verband met PM2.5 aan steenkool berekenen.
In ons statistische model hebben we rekening gehouden met andere bronnen van vervuiling en hebben we rekening gehouden met vele andere bekende risicofactoren, zoals de rookstatus, de lokale meteorologie en het inkomensniveau. We hebben meerdere statistische benaderingen getest die allemaal consistente resultaten opleverden. We vergeleken de resultaten van ons statistische model met eerdere resultaten bij het testen van de gevolgen voor de gezondheid van PM2.5 uit andere bronnen en kwam tot de conclusie dat PM2.5 uit steenkool twee keer zo schadelijk is als PM2.5 uit alle andere bronnen.
Het aantal sterfgevallen in verband met individuele energiecentrales was afhankelijk van meerdere factoren: hoeveel de centrale uitstoot, hoe de wind waait en hoeveel mensen de vervuiling inademen. Helaas hebben Amerikaanse nutsbedrijven veel van hun fabrieken bovenwinds van grote bevolkingscentra aan de oostkust geplaatst. Deze locatie versterkte de impact van deze planten.
In een interactieve online toolkunnen gebruikers onze schattingen opzoeken van de jaarlijkse sterfgevallen in verband met elke Amerikaanse energiecentrale en ook zien hoe deze aantallen in de loop van de tijd zijn gedaald bij de meeste Amerikaanse kolencentrales.
Een Amerikaans succesverhaal en de mondiale toekomst van steenkool
Ingenieurs zijn geweest het ontwerpen van effectieve scrubbers en andere apparaten voor vervuilingsbeheersing die de vervuiling door kolencentrales gedurende meerdere jaren kunnen verminderen. En de EPA heeft regels specifiek om nutsbedrijven aan te moedigen die steenkool gebruikten om deze te installeren, en de meeste faciliteiten die geen scrubbers installeerden, zijn gesloten.
De resultaten waren dramatisch: de uitstoot van zwaveldioxide daalde ongeveer 90% in faciliteiten die meldden dat er scrubbers waren geïnstalleerd. Landelijk is de uitstoot van zwaveldioxide sinds 95 met 1999% gedaald. Volgens onze telling is het aantal sterfgevallen als gevolg van elke fabriek die een wasser heeft geïnstalleerd of gesloten, drastisch afgenomen.
Naarmate de vooruitgang in de frackingtechnieken de kosten van aardgas verlaagde en de regelgeving het runnen van kolencentrales duurder maakte, nutsbedrijven begonnen steenkool te vervangen door aardgas planten en hernieuwbare energie. De verschuiving naar aardgas – een schonere fossiele brandstof dan steenkool, maar nog steeds een broeikasgas bijdragen aan klimaatverandering – heeft geleid tot een nog verdere vermindering van de luchtverontreiniging.
Tegenwoordig levert steenkool ongeveer 27% van de elektriciteit in de VS. gedaald van 56% in 1999.
Wereldwijd zijn de vooruitzichten voor steenkool echter gemengd. Terwijl de VS en andere landen op weg zijn naar een toekomst met aanzienlijk minder steenkool, zegt het Internationaal Energieagentschap verwacht dat het mondiale steenkoolgebruik zal toenemen tot tenminste 2025.
Ons onderzoek en soortgelijke onderzoeken maken duidelijk dat een toename van het steenkoolgebruik de menselijke gezondheid en het klimaat zal schaden. Volledig gebruik maken van emissiecontroles en een omslag naar hernieuwbare energiebronnen zijn trefzekere manieren om de negatieve gevolgen van steenkool te verminderen.
Lucas Henneman, assistent-professor in de techniek, George Mason University
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Boeken over het milieu uit de bestsellerlijst van Amazon
"Stille lente"
door Rachel Carson
Dit klassieke boek is een mijlpaal in de geschiedenis van de milieubeweging en vestigt de aandacht op de schadelijke effecten van pesticiden en hun impact op de natuurlijke wereld. Carsons werk hielp de moderne milieubeweging te inspireren en blijft vandaag de dag relevant, terwijl we blijven worstelen met de uitdagingen van de gezondheid van het milieu.
Klik voor meer info of om te bestellen
"De onbewoonbare aarde: leven na opwarming"
door David Wallace-Wells
In dit boek biedt David Wallace-Wells een krachtige waarschuwing voor de verwoestende effecten van klimaatverandering en de dringende noodzaak om deze wereldwijde crisis aan te pakken. Het boek is gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek en praktijkvoorbeelden om een ontnuchterende kijk te geven op de toekomst die we tegemoet gaan als we geen actie ondernemen.
Klik voor meer info of om te bestellen
"Het verborgen leven van bomen: wat ze voelen, hoe ze communiceren? Ontdekkingen uit een geheime wereld"
van Peter Wohlleben
In dit boek verkent Peter Wohlleben de fascinerende wereld van bomen en hun rol in het ecosysteem. Het boek is gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek en Wohlleben's eigen ervaringen als boswachter om inzicht te bieden in de complexe manieren waarop bomen met elkaar en de natuurlijke wereld omgaan.
Klik voor meer info of om te bestellen
"Ons huis staat in brand: scènes van een gezin en een planeet in crisis"
door Greta Thunberg, Svante Thunberg en Malena Ernman
In dit boek geven klimaatactiviste Greta Thunberg en haar familie een persoonlijk verslag van hun reis om het bewustzijn te vergroten over de dringende noodzaak om klimaatverandering aan te pakken. Het boek geeft een krachtig en ontroerend verslag van de uitdagingen waarmee we worden geconfronteerd en de behoefte aan actie.
Klik voor meer info of om te bestellen
"The Sixth Extinction: een onnatuurlijke geschiedenis"
door Elizabeth Kolbert
In dit boek onderzoekt Elizabeth Kolbert het voortdurende massale uitsterven van soorten als gevolg van menselijke activiteiten, waarbij ze gebruik maakt van wetenschappelijk onderzoek en voorbeelden uit de praktijk om een ontnuchterende kijk te geven op de impact van menselijke activiteit op de natuurlijke wereld. Het boek biedt een dwingende oproep tot actie om de diversiteit van het leven op aarde te beschermen.
