Hernubare energie teen die torium- en samesmeltings-energie-wildcards: Future of Energy P5

 Net soos hoe sonkrag nie 24/7 energie opwek nie, werk dit ook nie te goed op sommige plekke in die wêreld in vergelyking met ander nie. Glo my, as jy van Kanada af kom, is daar 'n paar maande waar jy skaars die son sien. Dit is waarskynlik baie erger in die Nordiese lande en Rusland—miskien verklaar dit ook die aansienlike hoeveelheid heavy metal en vodka wat daar geniet word.

Maar soos genoem in die vorige deel van hierdie Future of Energy-reeks is sonkrag nie die enigste hernubare speletjie in die stad nie. Trouens, daar is 'n verskeidenheid hernubare energie-opsies waarvan die tegnologie net so vinnig soos sonkrag ontwikkel, en waarvan die koste en elektrisiteitsuitset (in sommige gevalle) sonkrag klop.

Aan die ander kant gaan ons ook praat oor wat ek graag "wildcard-hernubare energie" noem. Dit is nuwe en ongelooflike kragtige energiebronne wat geen koolstofvrystellings produseer nie, maar waarvan die sekondêre koste op die omgewing en die samelewing nog bestudeer moet word (en moontlik skadelik kan wees).

In geheel, die punt wat ons hier sal ondersoek, is dat terwyl sonkrag teen die middel van die eeu die oorheersende energiebron sal word, sal die toekoms ook bestaan ​​uit 'n energie-skemerkelkie van hernubare energie en wildcards. So kom ons begin met die hernubare dit NIMBY's regoor die wêreld haat met 'n passie.

Windkrag, wat Don Quixote nie geweet het nie

Wanneer kenners praat oor hernubare energie, klont die meeste windplase saam met sonkrag. Die rede? Wel, onder al die hernubare energie op die mark is reuse-windpompe die sigbaarste—hulle steek soos seer duime langs boere se landerye uit en geïsoleerde (en nie-so-geïsoleerde) seefront-uitsigte in baie dele van die wêreld.

Maar terwyl a vokale kiesafdeling haat hulle, in sommige dele van die wêreld is hulle besig om die energiemengsel te revolusioneer. Dit is omdat sommige lande met son geseën is, het ander wind en baie daarvan. Wat eens 'n sambreel-vernietig, venster-sluit, en kapsel-vernietigende ergernis is verbou (veral oor die afgelope vyf tot sewe jaar) tot 'n kragstasie van hernubare energie-opwekking.

Neem byvoorbeeld die Nordiese lande. Windkrag het so vinnig gegroei in Finland en Denemarke dat hulle die winsmarges van hul steenkoolkragsentrales opvreet. Dit is terloops steenkoolkragsentrales wat veronderstel was om hierdie lande teen “onbetroubare” hernubare energie te beskerm. Nou beplan Denemarke en Finland om hierdie kragsentrales, 2,000 XNUMX megawatt vuil energie, uit die stelsel te gooi. deur 2030.

Maar dit is nie al nie mense! Denemarke het so hard gegaan oor windenergie dat hulle beplan om steenkool heeltemal uit te faseer teen 2030 en hul hele ekonomie oor te skakel na hernubare krag (meestal van wind) deur 2050. Intussen het nuwe windpompontwerpe (bv. 1, 2) kom heeltyd uit wat die bedryf kan rewolusie en moontlik windenergie net so aantreklik maak vir sonryke lande as vir windrykes.

Boer op die golwe

Verwant aan windpompe, maar diep onder die see begrawe, is die derde mees gehyped vorm van hernubare energie: gety. Getymeulens lyk soortgelyk aan windpompe, maar in plaas daarvan om energie van die wind te versamel, versamel hulle hul energie van die seegetye.

Getyplase is nie naastenby so gewild nie, en lok ook nie soveel beleggings, soos sonkrag en wind nie. Om dié rede sal gety nooit 'n groot rolspeler in die hernubare mengsel buite 'n paar lande, soos die Verenigde Koninkryk, wees nie. Dit is jammer, want volgens die Britse Marine Foresight Panel, as ons net 0.1 persent van die aarde se kinetiese gety-energie vasgelê het, sou dit genoeg wees om die wêreld aan te dryf.

Gety-energie het ook 'n paar unieke voordele bo sonkrag en wind. Byvoorbeeld, anders as sonkrag en wind, loop gety regtig 24/7. Die getye is byna konstant, so jy weet altyd hoeveel krag jy gedurende enige gegewe dag sal opwek - ideaal vir voorspelbaarheid en beplanning. En die belangrikste vir die NIMBY's daar buite, aangesien getyplase op die bodem van die see sit, is hulle effektief buite sig, buite gedagte.

Ou skool hernubare energie: hidro en geotermiese

Jy mag dalk dink dit is vreemd dat wanneer ons oor hernubare energie praat, ons nie veel lugtyd gee aan sommige van die oudste en mees algemene vorme van hernubare energie nie: hidro en geotermiese energie. Wel, daar is 'n goeie rede daarvoor: Klimaatsverandering sal binnekort die kraglewering van hidro erodeer, terwyl geotermiese energie minder ekonomies sal groei in vergelyking met sonkrag en wind. Maar kom ons delf 'n bietjie dieper.

Die meeste van die wêreld se hidroëlektriese damme word gevoed deur groot riviere en mere wat self gevoed word deur die seisoenale smelt van gletsers van nabygeleë bergreekse en, in 'n mindere mate, grondwater uit reënerige streke hoog bo seevlak. Oor die komende dekades gaan klimaatsverandering die hoeveelheid water wat uit beide hierdie waterbronne kom, verminder (smelt of uitdroog).

'n Voorbeeld hiervan kan gesien word in Brasilië, 'n land met een van die wêreld se groenste energiemengsels, wat meer as 75 persent van sy energie uit hidro-elektriese krag opwek. In onlangse jare het verminderde reënval en toenemende droogtes gereelde kragonderbrekings veroorsaak het (verbruining en verduistering) deur die grootste deel van die jaar. Sulke energiekwesbaarhede sal met elke verbygaande dekade baie meer algemeen word, wat lande wat van hidro afhanklik is, dwing om hul hernubare dollars elders te belê.

Intussen is die konsep van geotermies basies genoeg: onder 'n sekere diepte is die Aarde altyd warm; boor 'n diep gat, gooi 'n bietjie pype in, gooi water in, versamel die warm stoom wat opstyg, en gebruik daardie stoom om 'n turbine aan te dryf en energie op te wek.

In sommige lande soos Ysland, waar hulle "geseën" is met 'n groot aantal vulkane, is geotermiese energie 'n massiewe genereerder van gratis en groen energie—dit produseer byna 30 persent van Ysland se krag. En in uitgesoekte gebiede van die wêreld wat soortgelyke tektoniese kenmerke het, is dit 'n waardevolle vorm van energie om in te belê. Maar meeste oral anders is geotermiese aanlegte duur om te bou en met sonkrag en wind wat elke jaar in prys daal, sal geotermiese aanlegte net nie in die meeste lande kan meeding.

Die jokerteken hernubare energie

Die teenstanders van hernubare energie sê dikwels dat ons weens hul onbetroubaarheid in groot, gevestigde en vuil energiebronne – soos steenkool, olie en vloeibare aardgas – moet belê om konsekwente hoeveelhede energie te voorsien om in ons behoeftes te voorsien. Daar word na hierdie energiebronne verwys as “basislading”-kragbronne omdat hulle tradisioneel as die ruggraat van ons energiestelsel gedien het. Maar in sommige dele van die wêreld, veral lande soos Frankryk, was kernkrag die keuse van die basiese laskragbron.

Kernkrag is sedert die einde van die Tweede Wêreldoorlog deel van die wêreld se energiemengsel. Alhoewel dit tegnies 'n aansienlike hoeveelheid koolstofvrye energie produseer, het die newe-effekte in terme van giftige afval, kernongelukke en kernwapenverspreiding moderne beleggings in kernkrag byna onmoontlik gemaak.

Dit gesê, kernkrag is nie die enigste speletjie in die stad nie. Daar is twee nuwe tipes nie-hernubare kragbronne wat die moeite werd is om oor te praat: Torium- en Fusie-energie. Dink hieraan as die volgende generasie kernkrag, maar skoner, veiliger en baie kragtiger.

Torium en samesmelting om die draai?

Toriumreaktors werk op toriumnitraat, 'n hulpbron wat vier keer meer volop is as uraan. Hulle genereer ook baie meer energie as uraan-aangedrewe reaktore, produseer minder afval, kan nie in wapengraadbomme verander word nie, en is feitlik ineenstortingbestand. (Kyk na 'n verduideliking van vyf minute van Thorium-reaktors na hierdie skakel.)

Intussen loop samesmeltingsreaktors basies op seewater—of om presies te wees, ’n kombinasie van die waterstofisotope tritium en deuterium. Waar kernreaktors elektrisiteit opwek deur atome te splits, haal samesmeltingsreaktors ’n bladsy uit ons son se speelboek en probeer atome saamsmelt. (Kyk na 'n verduideliking van agt minute van samesmeltingsreaktors na hierdie skakel.)

Albei hierdie energie-genererende tegnologieë sou teen die laat 2040's op die mark kom - heeltemal te laat om werklik 'n verskil in die wêreld se energiemarkte te maak, wat nog te sê van ons stryd teen klimaatsverandering. Gelukkig is dit dalk nie te lank die geval nie.

Die tegnologie rondom toriumreaktore bestaan ​​grootliks reeds en word aktief deur China agtervolg. Trouens, hulle het hul planne aangekondig om 'n ten volle funksionerende Thorium-reaktor binne die volgende 10 jaar (die middel-2020's) te bou. Intussen is samesmeltingskrag al dekades lank chronies onderbefonds, maar onlangs nuus van Lockheed Martin dui aan dat 'n nuwe samesmeltingsreaktor ook net 'n dekade weg kan wees.

As een van hierdie energiebronne binne die volgende dekade aanlyn kom, sal dit skokgolwe deur die energiemarkte stuur. Torium- en samesmeltingskrag het die potensiaal om massiewe hoeveelhede skoon energie vinniger in ons energienetwerk in te voer as hernubare, aangesien dit ons nie nodig het om die bestaande kragnetwerk te herbedraad nie. En aangesien dit kapitaalintensiewe en gesentraliseerde vorme van energie is, sal hulle baie aantreklik wees vir daardie tradisionele nutsmaatskappye wat teen die groei van sonkrag wil veg.

Aan die einde van die dag is dit 'n opgooi. As torium en fusie binne die volgende 10 jaar die kommersiële markte betree, kan hulle hernubare energie as die toekoms van energie verbysteek. Enige langer as dit en hernubare energie wen uit. Hoe dit ook al sy, goedkoop en oorvloedige energie is in ons toekoms.

So, hoe lyk 'n wêreld met onbeperkte energie werklik? Ons beantwoord uiteindelik daardie vraag in deel ses van ons Future of Energy-reeks.

FUTURE OF ENERGY REEKS SKAKELS

Die stadige dood van die koolstofenergie-era: Toekoms van Energie P1

Olie! Die sneller vir die hernubare era: Future of Energy P2

Opkoms van die elektriese motor: Future of Energy P3

Sonenergie en die opkoms van die energie-internet: Future of Energy P4

Ons toekoms in 'n energie-oorvloedige wêreld: Toekoms van Energie P6