Mark Z. Jacobson

Mark Zachary Jacobson (1965) è un climatologo e ingegnere statunitense.

Mark Z. Jacobson (2010)

È professore di ingegneria civile e ambientale presso la Stanford University e direttore del programma atmosfera ed energia.^[1] È anche co-fondatore dell'organizzazione no-profit Solutions Project.

La carriera di Jacobson si è concentrata sulla migliore comprensione dei problemi dell'inquinamento atmosferico e del riscaldamento globale e sullo sviluppo di soluzioni energetiche pulite e rinnovabili su larga scala.^[2] A tal fine, ha sviluppato modelli computerizzati^[3] per studiare gli effetti dei combustibili fossili, dei biocarburanti e della combustione di biomasse sull'inquinamento atmosferico, sul tempo atmosferico e sul clima.

Uno dei principali usi di questi modelli è stato quello di esaminare gli impatti delle particelle di carbonio nero e marrone derivanti dalla combustione causata dall'uomo sulla salute e sul clima. Ha concluso che tali particelle possono essere la seconda causa principale del riscaldamento globale dopo l'anidride carbonica.^[4] A causa del loro breve tempo nell'aria e del loro forte impatto sulla salute, ha anche ipotizzato che il controllo delle loro emissioni possa essere il metodo più veloce per rallentare il riscaldamento globale e migliorerà anche la salute delle persone.^[5]

Nel 2009 Jacobson e Mark Delucchi hanno pubblicato un articolo su Scientific American proponendo che il mondo dovrebbe passare a energia pulita e rinnovabile al 100%, ovvero energia eolica, idrica e solare, in tutti i settori energetici.^[6] I suoi studi prevedono piani tecnici ed economici per convertire le infrastrutture energetiche di ciascuno dei 50 Stati Uniti, di 143 altri paesi e di dozzine di città a sistemi alimentati con il 100% di vento, acqua e luce solare (WWS) per tutti gli scopi.^[7]

Lo studio del 2015 di Jacobson alla Stanford University sulla transizione dei 50 stati americani al WWS è stato citato nella House Resolution 540 (2015)^[8] come base scientifica per la prima proposta di legge negli Stati Uniti affinché il paese passi a "100% di energia pulita e rinnovabile." Molte delle ipotesi del Green New Deal sembrano essere basate sui suoi studi.^[9] Anche la legislazione proposta per gli stati per passare al 100% di energia rinnovabile proviene dal lavoro di Jacobson. Ad esempio, il disegno di legge S5527 del Senato di New York del 2015 afferma: "Questo disegno di legge si basa sullo studio Jacobson sul vento, l'acqua e il sole (WWS) dei professori di Stanford e Cornell."^[10]

Le soluzioni di energia pulita e rinnovabile di Jacobson escludono l'energia nucleare, la cattura del carbonio e la bioenergia.^[11] Ciò ha generato critiche da parte di alcuni sostenitori e scienziati che supportano queste tecnologie.^[12][13] Jacobson ha pubblicato le risposte a molte di queste critiche.^[14][15] Almeno altri 17 gruppi di ricerca indipendenti supportano i suoi risultati secondo cui l'energia può essere fornita con fonti rinnovabili in tutto il mondo. Inoltre, oltre 60 paesi ora hanno leggi o impegni per passare al 100% di elettricità rinnovabile.^[16]

Ricerca

Jacobson ha pubblicato studi sul ruolo del carbonio nero e di altri componenti chimici dell'aerosol sui climi globali e regionali.^[17][18]

Jacobson sostiene una rapida transizione verso il 100% di energia rinnovabile al fine di limitare i cambiamenti climatici, i danni causati dall'inquinamento atmosferico e i problemi di sicurezza energetica. Jacobson ha co-fondato il Solutions Project senza scopo di lucro nel 2011 insieme a Marco Krapels, Mark Ruffalo e Josh Fox. Il Solutions Project è stato avviato per combinare scienza, affari e cultura nel tentativo di educare il pubblico e i responsabili politici sulla capacità degli Stati e delle comunità statunitensi di passare a un "mondo rinnovabile al 100%".

Energia rinnovabile al 100%

Jacobson ha pubblicato articoli sulla transizione a sistemi di energia rinnovabile al 100%, inclusa l'integrazione della rete di energia rinnovabile. Ha concluso che l'energia eolica, idrica e solare (WWS) può essere ampliata in modi convenienti per soddisfare la domanda mondiale di energia in tutti i settori energetici. Nel 2009 Jacobson e Mark A. Delucchi hanno pubblicato "A path to sustainable energy by 2030" in Scientific American.^[6] L'articolo ha affrontato diverse questioni relative alla transizione al 100% WWS, come l'energia richiesta in un mondo 100% elettrico, l'impronta spaziale mondiale dei parchi eolici, la disponibilità di materiali scarsi necessari per fabbricare nuovi sistemi e la capacità di produrre energia affidabile su richiesta. Jacobson ha aggiornato e ampliato questo studio del 2009 con il passare degli anni, includendo un articolo in due parti sulla rivista scientifica Energy Policy nel 2010.^[19] Jacobson e il suo collega hanno stimato che 3,8 milioni di turbine eoliche da 5 Megawatt (MW), 49.000 centrali solari a concentrazione da 300 MW, 40.000 centrali fotovoltaiche da 300 MW, 1,7 miliardi di impianti fotovoltaici su tetto da 3 kW, 5350 centrali geotermiche da 100 MW e circa 270 nuove centrali idroelettriche da 13^[20] 00 MW sarebbero necessarie per alimentare l'intero pianeta. Tutto ciò richiederebbe circa l'1% della superficie terrestre.

Jacobson e i suoi colleghi hanno quindi pubblicato documenti sulla transizione di tre stati Americani al 100% di energia rinnovabile/WWS entro il 2050.^[21][22][23] Nel 2015, Jacobson è stato l'autore principale di due articoli sottoposti a revisione paritaria, uno dei quali ha esaminato la fattibilità della transizione di ciascuno dei 50 Stati Uniti a un sistema energetico al 100%, alimentato esclusivamente da vento, acqua e luce solare (WWS), e l'altro che ha fornito un metodo proposto per risolvere il problema dell'affidabilità della rete con quote elevate di fonti intermittenti.^[24] Nel 2016 il comitato di redazione del PNAS ha selezionato lo studio di integrazione della griglia di Jacobson e dei suoi collaboratori come miglior articolo nella categoria "Scienze biologiche, agrarie e ambientali applicate" e gli ha conferito il Premio Cozzarelli.^[20]

Jacobson ha anche pubblicato documenti per la transizione di 139^[25] e 143^[26] paesi, nonché 54 paesi^[27] e città e 74 aree metropolitane^[28] al 100% di energia rinnovabile WWS per tutti gli scopi. Per il suo lavoro sulla risoluzione dell'inquinamento atmosferico e dei problemi climatici su larga scala, Jacobson ha ricevuto il premio Judi Friedman alla carriera nel 2018.^[29]

Jacobson è co-fondatore dell'organizzazione no-profit The Solutions Project insieme a Marco Krapels, Mark Ruffalo e Josh Fox . Questa organizzazione "aiuta a educare il pubblico sulle tabelle di marcia per la transizione alle energie rinnovabili al 100% basate sulla scienza e facilita la transizione verso un mondo rinnovabile al 100%".^[30]

Critiche dei suoi studi

Le soluzioni di energia rinnovabile di Jacobson escludono l'energia nucleare, la cattura del carbonio e la bioenergia.^[31] Ciò ha provocato il respingimento da parte di alcuni scienziati.^[12] 21 ricercatori hanno pubblicato una critica nel 2017 del documento "100% Renewable" di Jacobson degli Stati Uniti.^[13] Jacobson e i suoi coautori hanno pubblicato delle risposte all'articolo critico^[14][15] e hanno anche chiesto alla rivista e agli autori di correggere "false affermazioni fattuali" di errori di modellazione o di ritirare l'articolo. Dopo che entrambi hanno rifiutato, Jacobson ha intentato una causa contro gli Atti della National Academy of Sciences e Christopher Clack come principale autore dell'articolo per diffamazione.^[32] Jacobson ha archiviato la sua causa senza pregiudizi nel 2018 perché "è diventato chiaro [...] che è possibile che questo caso non possa avere fine per anni".^[33]

Pubblicazioni

Libri

• Jacobson, M. Z., Fundamentals of Atmospheric Modeling. Cambridge University Press, New York, 656 pp., 1999.
• Jacobson, M. Z., Fundamentals of Atmospheric Modeling, Second Edition, Cambridge University Press, New York, 813 pp., 2005.
• Jacobson, M. Z., Atmospheric Pollution: History, Science, and Regulation, Cambridge University Press, New York, 399 pp., 2002.
• Jacobson, M. Z., Air Pollution and Global Warming: History, Science, and Solutions, Cambridge University Press, New York, 2011.

Articoli su riviste tecniche(selezione)

• Mark Z. Jacobson: Strong radiative heating due to the mixing state of black carbon in atmospheric aerosols. In: Nature 409, (2001) 695-697, DOI: 10.1038/35055518.
• David G. Streets et al.: Recent Reductions in China's Greenhouse Gas Emissions. In: Science 294, (2001), 1835-1837, DOI: 10.1126/science.1065226.
• Mark Z. Jacobson: Global direct radiative forcing due to multicomponent anthropogenic and natural aerosols. In: Journal of Geophysical Research 106, Issue D2, (2001), 1551–1568 , DOI: 10.1029/2000JD900514.
• Mark Z. Jacobson: Control of fossil-fuel particulate black carbon and organic matter, possibly the most effective method of slowing global warming. In: Journal of Geophysical Research 107, Issue D19, (2002), 16-22, DOI: 10.1029/2001JD001376.
• Christina L. Archer, Mark Z. Jacobson: Evaluation of global wind power. In: Journal of Geophysical Research 110, Issue D12, (2005), 16-22, DOI: 10.1029/2004JD005462.
• Mark Z. Jacobson, W. G. Colella, D. M. Golden: Cleaning the Air and Improving Health with Hydrogen Fuel-Cell Vehicles. In: Science 308, No. 5730, (2005), 1901-1905, DOI: 10.1126/science.1109157.
• Mark Z. Jacobson: Review of solutions to global warming, air pollution, and energy security. In: Energy and Environmental Science 2, (2009), 148–173, DOI: 10.1039/b809990c.
• Mark Z. Jacobson, Mark A. Delucchi: Providing all global energy with wind, water, and solar power, Part I: Technologies, energy resources, quantities and areas of infrastructure, and materials. In: Energy Policy 39, Vol. 3, (2011), 1154–1169, DOI: 10.1016/j.enpol.2010.11.040.
• Mark A. Delucchi, Mark Z. Jacobson: Providing all global energy with wind, water, and solar power, Part II: Reliability, system and transmission costs, and policies. In: Energy Policy 39, Vol. 3, (2011), 1170–1190, DOI: 10.1016/j.enpol.2010.11.045.
• Mark Z. Jacobson, Christina L. Archer: Saturation wind power potential and its implications for wind energy. In: Proceedings of the National Academy of Sciences 109, No. 39, (2012), 15679–15684, DOI: 10.1073/pnas.1208993109.
• Bond et al: Bounding the role of black carbon in the climate system: A scientific assessment. In: Journal of Geophysical Research 118, Issue 11, (2013), 5380–5552, DOI: 10.1002/jgrd.50171.
• Mark Z. Jacobson et al: 100% clean and renewable wind, water, and sunlight (WWS) all-sector energy roadmaps for the 50 United States. In: Energy and Environmental Science (2015), DOI: 10.1039/C5EE01283J.
• * Jacobson et al, Low-cost solution to the grid reliability problem with 100% penetration of intermittent wind, water, and solar for all purposes. In: Proceedings of the National Academy of Sciences (2015), DOI: 10.1073/pnas.1510028112.