Dua abad penggunaan energi AS, satu grafik interaktif
Energy

Dua abad penggunaan energi AS, satu grafik interaktif


Penggunaan energi AS pada tahun 1983. Credit: University of Chicago / Robust Decision-making on Climate and Energy Policy (RDCEP)

Dari tungku pembakaran kayu hingga pabrik berbahan bakar batu bara hingga gas dan minyak di Zaman Otomotif, sejarah energi di Amerika Serikat ditandai dengan banyak pergeseran. Menggambarkan transisi ini secara visual selama ratusan tahun dapat menawarkan wawasan baru tentang jalan bersejarah menuju lanskap energi saat ini dan kemungkinan jalur menuju sistem energi yang lebih bersih di masa depan.

Visualisasi interaktif baru yang dibangun oleh kolaborasi unik para peneliti di bidang geosains, sejarah, dan ilmu data menciptakan kisah yang jelas dan dapat dipahami tentang bagaimana penggunaan energi berevolusi selama 220 tahun dalam sejarah Amerika. Menggabungkan bentuk klasik dari visualisasi data yang disebut diagram Sankey dengan animasi web interaktif, grafik tersebut menggambarkan aliran berbagai sumber energi ke sektor perumahan / komersial, pertanian, industri, dan transportasi dari tahun 1800 hingga 2019.

Dalam waktu kurang dari satu menit, visualisasi menunjukkan bagaimana Amerika Serikat berubah dari hampir seluruhnya menggunakan biomassa — seperti kayu untuk kompor atau pakan kuda — pada awal abad ke-19 menjadi sistem energi yang beragam saat ini, yang didominasi oleh minyak bumi dan gas alam tetapi dengan still- kontribusi signifikan dari batu bara dan nuklir, sementara penggunaan energi terbarukan tetap kecil. Ketika perubahan sejarah utama seperti Revolusi Industri, pemanfaatan listrik, dan pembangunan sistem antarnegara bagian AS terjadi, anak sungai grafik berfluktuasi dengan cepat dalam ketebalan dan melompat antar sektor ekonomi.

Gerakan tersebut menggambarkan sejarah transisi energi pada saat dunia sedang mempertimbangkan transisi baru menuju bahan bakar yang lebih bersih, kata Elisabeth Moyer, profesor di Departemen Ilmu Geofisika Universitas Chicago dan pemimpin UChicago Center for Robust Decision-making on Kebijakan Iklim dan Energi, yang membangun grafik dengan Departemen Sejarah Ph.D. mahasiswa Robert Suits, Nathan Matteson dari DePaul University College of Computing and Digital Media, dan programmer dari UChicago Research Computing Center.

“Apa yang kami ingin lakukan dengan alat ini adalah membuat sesuatu yang sama nyamannya dengan orang di kelas sains, kelas sejarah, sebagai bantuan penelitian, atau dalam diskusi kebijakan,” kata Moyer. “Kami ingin mengingatkan para ilmuwan fisika bahwa sejarah penggunaan energi adalah masalah manusia, dan untuk mengingatkan para sejarawan bahwa Anda dapat memperoleh wawasan tentang skala kepentingan relatif dan keseluruhan kerja sistem dengan menggunakan angka dan mengumpulkannya. “

Penggunaan Energi Dua Abad AS, Satu Grafik Interaktif

Penggunaan energi AS pada tahun 1864. Kredit: Universitas Chicago / Pengambilan Keputusan yang Kuat tentang Kebijakan Iklim dan Energi (RDCEP)

Proyek ini mendapatkan inspirasi dari serangkaian diagram Sankey statis yang dibuat oleh Lawrence Livermore National Laboratory, yang menggambarkan penggunaan energi setiap tahun sejak 2000. Untuk kursus UChicago-nya “Energi: Sains, Teknologi, dan Penggunaan Manusia,” Moyer menginginkan visualisasi yang lebih kohesif yang menunjukkan perubahan dari tahun ke tahun, dan ingin memperluas kerangka waktu lebih dalam ke masa lalu.

Untuk melakukannya, dia membutuhkan arahan desain dan pemrograman inovatif dari Matteson dan penelitian oleh Suits, yang menggali catatan sejarah untuk memperkirakan jumlah dan sumber energi yang digunakan oleh orang Amerika sejak awal 1800-an. Pencarian itu melibatkan beberapa kalkulasi aneh, seperti konsumsi energi seekor kuda dan bagaimana perubahannya saat kuda dibiakkan lebih besar untuk transportasi. Penelitian Suits menambahkan dimensi yang sama sekali baru pada data penggunaan energi AS historis sebelum 1950-an, menentukan tidak hanya bagaimana energi itu dihasilkan tetapi siapa yang mengkonsumsinya: rumah tangga dan toko, pabrik, pertanian, atau transportasi.

Poin itu terbukti kritis, tidak hanya untuk tampilan visualisasinya, tetapi juga untuk pelajaran yang didapat dari narasinya.

Dengan menguraikan penggunaan energi berdasarkan sektor, para peneliti dapat melihat bagaimana sumber energi baru memasuki penggunaan Amerika secara bertahap, dengan sektor individu menyediakan pasar awal yang kritis. Transisi selanjutnya dapat terjadi lebih cepat karena infrastruktur untuk mendistribusikan bahan bakar baru dibangun. Batu bara, misalnya, pertama kali digunakan untuk pemanasan rumah pada tahun 1850-an, tetapi tidak sepenuhnya menggantikan kayu di rumah selama lebih dari 50 tahun. Sebaliknya, pada tahun 1940-an dan 50-an, rumah tangga dapat dengan cepat menjatuhkan batu bara untuk beralih ke pemanas minyak dan gas, karena jaringan pipa sudah ada.

“Saat Anda melihat grafik batang secara keseluruhan, sepertinya transisi energi berjalan lambat, tetapi visualisasi grafik kami mengungkapkan bahwa, dalam suatu sektor, mereka bisa cepat,” kata Moyer. “Batasan sebenarnya terletak pada infrastrukturnya. Bahkan ketika penggunaan bahan bakar secara keseluruhan menunjukkan transisi yang sangat lambat — terkadang selama beberapa dekade — perubahan cepat dapat terjadi begitu hambatan tersebut hilang.”

Penggunaan Energi Dua Abad AS, Satu Grafik Interaktif

Penggunaan energi AS pada tahun 1964. Kredit: Universitas Chicago / Pengambilan Keputusan yang Kuat tentang Kebijakan Iklim dan Energi (RDCEP)

Data historis yang lebih dalam juga membantu menjelaskan kekhasan sejarah energi AS: berbeda dengan negara industri lainnya, kekayaan negara tersebut telah tumbuh secara besar-besaran meskipun penggunaan energi per kapita hampir tidak berubah. Tetapi dominasi awal energi biomassa dan konsumsi oleh tempat tinggal dan pertanian, yang bertahan sampai setelah Perang Saudara, memegang jawabannya.

“Kami tidak menganggap penggunaan energi domestik sebagai pendorongnya, tetapi hampir semua penggunaan energi di awal sejarah AS adalah pemanas rumah: orang pada dasarnya memiliki kayu gratis dan mereka membangun rumah yang benar-benar tidak hemat energi,” kata Moyer. “Jadi semua teori rumit tentang bagaimana perubahan struktural dalam ekonomi mendorong pengurangan intensitas energi jangka panjang pada akhirnya bermuara pada orang-orang yang menggunakan kompor yang lebih efisien.”

Visualisasi tersebut telah menarik minat dari media dan peneliti luar yang ingin memodifikasinya untuk menunjukkan sejarah energi negara lain. Tim terus bekerja dengan Pusat Komputasi Riset UChicago untuk membangunnya sebagai platform fleksibel bagi para ilmuwan untuk memvisualisasikan data mereka sendiri, menciptakan alat penelitian baru yang kuat serta bantuan pendidikan.

“Iterasi kami berikutnya dengan Research Computing Center adalah menjadikannya platform yang lebih kuat yang dapat melayani komunitas yang lebih besar, sehingga orang dapat mengunggah data mereka sendiri untuk menganimasikan negara atau wilayah yang mereka minati,” kata Moyer. “Bagi orang-orang yang melakukan studi pengembangan energi, kami akan memberi mereka platform untuk menunjukkan data mereka, alasan untuk mengumpulkannya dengan cara tertentu, dan motivasi untuk memikirkan faktor-faktor historis yang menyebabkan perubahan tersebut. Saya rasa alat ini dapat membantu kami memikirkan kembali transisi energi dalam segala hal — bukan hanya sejarah mereka, tetapi juga masa depan mereka. ”


Orang Amerika menggunakan lebih sedikit energi pada tahun 2019


Informasi lebih lanjut:
Lihat visualisasi dan pelajari lebih lanjut tentang proyek di sini.

Selain Moyer, Suits, dan Matteson, grafik dibuat oleh anggota UChicago Research Computing Center, termasuk Ramesh Nair, Milson Munakami, Kalyan Reddy Reddivari, Sergio Elahi, dan Prathyusharani Merla, dengan bantuan Benjamin Kleeman, Universitas DePaul . Pendanaan disediakan oleh National Science Foundation, melalui hibah di bawah program Pengambilan Keputusan di Bawah Ketidakpastian (DMUU), # SES-0951756.

Disediakan oleh University of Chicago

Kutipan: Dua abad penggunaan energi AS, satu grafik interaktif (2020, 9 Desember) diambil 9 Desember 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-12-centuries-energy-usage-interactive-graphic.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK