西北大学的研究人员将气候模型与公共卫生数据相结合，以评估电动汽车 (EV) 对美国生活和经济的影响。
一项新研究发现，如果电动汽车取代了目前路上行驶的 25% 的内燃机汽车，美国将通过避免气候变化和空气污染造成的损害每年节省约 170 亿美元。在更激进的情况下——用电动汽车取代 75% 的汽车并增加可再生能源发电——每年可节省高达 700 亿美元。
“美国的汽车电气化每年可以防止成百上千人过早死亡，同时减少数亿吨的碳排放，”领导这项研究的丹尼尔彼得斯说。“这凸显了气候变化的共同有益解决方案的潜力，不仅可以遏制温室气体排放，还可以减轻有害空气污染的健康负担。”
“从工程和技术的角度来看，人们多年来一直在开发气候变化的解决方案，”该研究的资深作者西北大学的丹尼尔霍顿补充道。“但我们需要严格评估这些解决方案。这项研究对电动汽车和能源生产进行了细致入微的研究，发现采用电动汽车不仅可以减少温室气体，还可以挽救生命。”
该研究于上周(8 月 13 日)在线发表在GeoHealth杂志上。
在这项研究期间，彼得斯是西北大学霍顿实验室的一名本科研究员。他现在为环境保护基金工作。霍顿是西北大学温伯格艺术与科学学院地球与行星科学助理教授。
为了进行这项研究，霍顿、彼得斯和他们的团队查看了 2014 年的车队和排放数据。如果 25% 的美国司机在 2014 年采用了电动汽车——并且为电池充电所需的电力来自 2014 年的发电基础设施——那么将减少 2.5 亿吨二氧化碳 (CO2) 排放。尽管碳排放对气候的影响有据可查，但内燃机也会产生其他有害污染物，例如颗粒物和地面臭氧的前体。这些污染物会引发各种健康问题，包括哮喘、肺气肿、慢性支气管炎，最终导致过早死亡。
离开排气管和烟囱后，污染物会与其环境相互作用，包括背景化学和气象学。
“一个很好的例子是查看氮氧化物 (NOx)，这是一组由化石燃料燃烧产生的化学物质，”彼得斯解释说。“NOx本身会损害呼吸系统健康，但当它暴露在阳光和大气中的挥发性有机化合物中时，就会形成臭氧和颗粒物。”
为了解释这些相互作用，研究人员使用了地球物理流体动力学实验室开发的化学气候模型。Horton 实验室的博士后研究员 Jordan Schnell 进行了模型实验，这些实验同时模拟了大气的天气和化学成分，包括内燃机和发电源的排放如何相互作用以及它们环境中的其他排放源如何相互作用。
使用该模型，研究人员根据电动汽车采用和可再生能源发电的不同水平，模拟了美国本土 48 个州的空气污染物变化。然后，他们将这些信息与来自美国环境保护署 (EPA) 的公开可用的县级健康数据相结合。这种组合使研究团队能够评估每个电气化场景引起的空气质量变化对健康的影响。
研究团队通过将碳的社会成本和统计寿命指标的价值应用于排放变化结果，为采用电动汽车可能带来的可避免的气候和健康损害分配美元价值。这些常用的政策工具给长期的健康、环境和农业损害贴上了价格标签。
“碳的社会成本和统计生命的价值是经过大量研究和争论的指标，”霍顿说。“但它们经常被用来制定政策决定。它有助于对向公共领域(即我们共同的大气层)排放大量无形气体的后果赋予有形价值。”
