能源生产和使用提出了多层次的挑战，包括技术、社会和环境的复杂性。面对如此复杂的挑战，宾夕法尼亚州立大学的能源与环境研究所(IEE) 发起了一项名为综合能源系统联盟 (CIES) 的重点工作。该联盟致力于通过考虑整个能源组合而不是解决个别问题的统一流程，更全面地检查能源系统的转型。
CIES 是宾夕法尼亚州立大学研究人员的集合，致力于打造可持续、公平且能够跟上不断变化的能源基础设施的能源未来。CIES 的目标是促进跨学科、以解决方案为重点的研究，并制定培训能源未来劳动力的计划。
八名教职员工已加入 CIES，其中许多是宾夕法尼亚州立大学的新成员。在工程学院：
克里斯托弗·阿格斯
萨塔德鲁·戴伊
劳伦·格林利
马克·米勒
朱林晓
在地球与矿物科学学院：
亚沙尔·迈赫马尼
纳尔逊·尤扎德
安妮·梅内菲
宾夕法尼亚州立大学致力于研究和自己的活动，尽一切可能减少碳排放。宾夕法尼亚州立大学的研究人员、教职员工和学生已经在应对碳排放带来的挑战。宾夕法尼亚州立大学承诺继续开展这项重要工作。
CIES 临时董事兼 IEE 副董事Bruce Logan表示，非常需要该财团的这两个目标，因为能源行业需要迅速改变。
“在能源方面，我们未来的领导者将不得不考虑许多方面，”埃文普大学教授兼环境工程 Kappe 教授洛根说。“这包括考虑如何将可再生能源与现有的不可再生能源相结合，研究如何促进这种转变，思考智能能源系统、能源效率，以及如何整合影响气候变化的非能源主题。”
“仅仅为我们的能源基础设施减少化石燃料并不能完全解决气候变化问题。我们还必须考虑如何解决这些其他问题，同时又不因使用更多能源而增加化石燃料排放。”
– Bruce Logan，综合能源系统联盟临时主管
化学工程系副教授 Lauren Greenlee 表示，像 CIES 这样的财团对于能源行业的转型至关重要，因为它将人们聚集在一起。
“它确实为整个校园的对话、想法和机会开辟了途径，并将加速宾夕法尼亚州立大学在能源部门转型的不同方面发挥重要作用的能力，”她说。“当今的许多能源挑战需要多学科和专业知识，对于像宾夕法尼亚州立大学这样的大型机构，有时很难在我们的社区中找到可以与我们合作应对这些挑战的人。”
约翰和威利·莱昂家族能源与矿物工程系助理教授安妮·梅内菲 (Anne Menefee) 表示，全球气候和能源挑战是极其复杂和多维的严峻问题。
“'可持续能源'事实上是一项跨学科的努力，”她说。“开发技术涉及一系列工程学科，而经济学通常是一个限速障碍。如果技术不是在社会结构的背景下设计的，那么它们将在到达时死亡。”
Menefee 补充说，像 CIES 这样的重点领域对于连接活跃的研究人员应对新兴能源挑战至关重要，因为这是一个迭代过程。
“这些不同贡献的总和将比作为独立部分运作更有效，”她说。“战略性地协调和建立彼此的努力将产生更具弹性和整体性的解决方案。”
排放量
“仅仅为我们的能源基础设施减少化石燃料并不能完全解决气候变化问题，”洛根说。“我们还必须考虑如何解决这些其他问题，同时又不因使用更多能源而增加化石燃料排放。”
美国能源组合目前正在发生变化。天然气现在负责产生大部分电力 - 每年大约 10 艾焦。作为参考，美国每年消耗大约 14 艾焦耳的电力。煤炭、核能和可再生能源(如太阳能或风能)各自的供应量约为该数量的一半，而煤炭在过去十年中的领先地位有所下降。
“天然气将继续成为能源未来的一部分，即使我们希望增加可再生能源，”洛根说。“我们应该考虑如何通过使用高效燃气轮机更好地利用天然气发电，这几乎可以将基于热能的效率提高一倍，而不是煤炭。此外，与煤炭相比，天然气的碳排放量约为一半，因此从煤炭转向天然气可以将 CO2排放量减少四倍之多。
“我们不能简单地节约能源并达到减少 CO2排放的需要，”Logan 补充道。“在能源未来同时解决社会和技术解决方案也势在必行，因为仅靠技术无法解决气候变化问题。”
“公众必须清楚地了解社会面临的悬而未决的问题，例如气候变化和能源转型，包括对不作为的惩罚是什么以及阻碍了哪些障碍。”
– Yashar Mehmani，John and Willie Leone 家族能源与矿产工程系助理教授
莱昂内家族能源和矿产工程系助理教授 Yashar Mehmani 表示，应重点关注二氧化碳捕获和储存等减排技术和太阳能、风能、地热和氢等零排放技术。 .
“在教育方面，公众必须清楚地了解社会面临的悬而未决的问题，例如气候变化和能源转型，包括对不作为的惩罚是什么以及阻碍了哪些障碍，”Mehmani 说。
