Spora smrt ere energije ugljenika | Budućnost energije P1

Energija. To je velika stvar. Pa ipak, to je nešto o čemu rijetko razmišljamo. Kao i internet, poludite samo kada mu izgubite pristup.

Ali u stvarnosti, bilo da dolazi u obliku hrane, toplote, struje ili bilo kojeg broja njenih brojnih oblika, energija je pokretačka snaga iza uspona čovjeka. Svaki put kada čovječanstvo ovlada novim oblikom energije (vatra, ugalj, nafta, a uskoro i solarna), napredak se ubrzava i populacija vrtoglavo raste.

Ne veruješ mi? Hajdemo na brzinu kroz istoriju.

Energija i uspon ljudi

Rani ljudi su bili lovci-sakupljači. Generirali su energiju ugljikohidrata koja im je bila potrebna za preživljavanje poboljšavajući svoje tehnike lova, šireći se na novu teritoriju, a kasnije, ovladavajući korištenjem vatre za kuhanje i bolje varenje ulovljenog mesa i sakupljenih biljaka. Ovaj način života omogućio je ranim ljudima da se prošire na populaciju od oko milion ljudi širom svijeta.

Kasnije, oko 7,000 p.n.e., ljudi su naučili da pripitomljavaju i sade sjeme koje im je omogućilo da uzgajaju višak ugljikohidrata (energije). A skladištenjem tih ugljikohidrata u životinjama (hraneći stada tokom ljeta i jedući ih tokom zime), čovječanstvo je moglo proizvesti dovoljno energije da okonča svoj nomadski način života. To im je omogućilo da se koncentrišu u veće grupe sela, gradova i gradova; i razvijanje gradivnih blokova tehnologije i zajedničke kulture. Između 7,000 pne do oko 1700. godine n.e., svjetska populacija je porasla na milijardu.

Tokom 1700-ih, upotreba uglja je eksplodirala. U Velikoj Britaniji, Britanci su bili primorani da kopaju ugalj za potrebe energije, zbog masovne krčenja šuma. Srećom za svjetsku povijest, ugalj je sagorijevao mnogo toplije od drveta, ne samo što je pomoglo sjevernim nacijama da prežive oštre zime, već im je omogućilo i da uvelike povećaju količinu metala koji su proizveli, i što je najvažnije, pokrenuo izum parne mašine. Globalna populacija je porasla na dvije milijarde između 1700-ih i 1940. godine.

Konačno se dogodila nafta (nafta). Iako je ušao u upotrebu na ograničenoj osnovi oko 1870-ih i proširio se između 1910-20-ih masovnom proizvodnjom modela T, zaista je uzeo maha nakon Drugog svjetskog rata. Bio je to idealno transportno gorivo koje je omogućilo domaći rast automobila i smanjilo troškove međunarodne trgovine. Nafta je također pretvorena u jeftina gnojiva, herbicide i pesticide koji su, dijelom, pokrenuli Zelenu revoluciju, smanjujući glad u svijetu. Naučnici su ga iskoristili za uspostavljanje moderne farmaceutske industrije, izumevši niz lijekova koji su izliječili mnoge smrtonosne bolesti. Industrijalci su ga koristili za stvaranje niza novih proizvoda od plastike i odjeće. O da, i možete sagorijevati naftu za struju.

Sve u svemu, nafta je predstavljala bonancu jeftine energije koja je omogućila čovječanstvu da raste, gradi i financira niz novih industrija i kulturnih napretka. A između 1940. i 2015. godine, svjetska populacija je eksplodirala na preko sedam milijardi.

Energija u kontekstu

Ono što ste upravo pročitali je pojednostavljena verzija oko 10,000 godina ljudske istorije (nema na čemu), ali nadamo se da je poruka koju pokušavam da prenesem jasna: kad god naučimo da kontrolišemo novi, jeftiniji i bogatiji izvor energije, čovječanstvo raste tehnološki, ekonomski, kulturno i demografski.

Prateći ovaj tok misli, potrebno je postaviti pitanje: Šta se događa kada čovječanstvo uđe u budući svijet ispunjen gotovo besplatnom, neograničenom i čistom obnovljivom energijom? Kako će ovaj svijet izgledati? Kako će to preoblikovati naše ekonomije, našu kulturu, naš način života?

Ova budućnost (za samo dve do tri decenije) je neizbežna, ali i ona kakvu čovečanstvo nikada nije iskusilo. Na ova i druga pitanja će ovaj serijal Future of Energy pokušati odgovoriti.

Ali prije nego možemo istražiti kako će izgledati budućnost obnovljive energije, prvo moramo razumjeti zašto napuštamo doba fosilnih goriva. A ima li boljeg načina da se to učini od primjera koji nam je svima poznat, izvora energije koji je jeftin, u izobilju i izuzetno prljav: ugalj.

Ugalj: simptom naše ovisnosti o fosilnim gorivima

To je jeftino. Lako ga je izvaditi, otpremiti i spaliti. Na osnovu današnjeg nivoa potrošnje, postoji 109 godina dokazanih rezervi zakopanih ispod Zemlje. Najveća ležišta su u stabilnim demokratijama, kopaju ih pouzdane kompanije sa decenijama iskustva. Infrastruktura (elektrane) je već uspostavljena, od kojih će većina trajati još nekoliko decenija prije nego što bude potrebno zamijeniti. Na prvi pogled, ugalj zvuči kao odlična opcija za napajanje našeg svijeta.

Međutim, ima jedan nedostatak: jeste prljav kao pakao.

Termoelektrane na ugalj jedan su od najvećih i najprljavijih izvora emisije ugljika koji trenutno zagađuje našu atmosferu. Zbog toga je upotreba uglja bila u sporom padu u većem dijelu Sjeverne Amerike i Evrope—izgradnja većeg kapaciteta za proizvodnju energije iz uglja jednostavno nije kompatibilna s ciljevima smanjenja klimatskih promjena u razvijenom svijetu.

Uz to, ugalj je još uvijek među najvećim izvorima električne energije za SAD (20 posto), UK (30 posto), Kinu (70 posto), Indiju (53 posto) i mnoge druge nacije. Čak i kada bismo se u potpunosti prebacili na obnovljive izvore energije, mogle bi potrajati decenije da zamijenimo dio energetske pite koji sada predstavlja ugalj. To je i razlog zašto svijet u razvoju toliko oklijeva da prestane sa upotrebom uglja (posebno Kina i Indija), jer bi to vjerovatno značilo zabijanje kočnica njihovim ekonomijama i vraćanje stotina miliona u siromaštvo.

Dakle, umjesto zatvaranja postojećih elektrana na ugalj, mnoge vlade eksperimentiraju kako bi ih učinile čistijim. Ovo uključuje niz eksperimentalnih tehnologija koje se vrte oko ideje hvatanja i skladištenja ugljika (CCS): spaljivanje uglja i čišćenje plina od prljavih emisija ugljika prije nego što stigne u atmosferu.

Spora smrt fosilnih goriva

Evo kvake: instaliranje CCS tehnologije u postojeće elektrane na ugalj može koštati i do pola milijarde dolara po elektrani. To bi električnu energiju proizvedenu iz ovih postrojenja učinilo daleko skupljom od tradicionalnih (prljavih) elektrana na ugalj. “Koliko skuplje?” pitate. The Economist prijavljeno na novu, 5.2 milijarde dolara vrijednu američku CCS elektranu na ugalj Mississippi, čija je prosječna cijena po kilovatu 6,800 dolara — što je u poređenju sa oko 1,000 dolara iz elektrane na plin.

Kada bi CCS bio uveden na sve 2300 elektrane na ugalj širom svijeta, cijena bi mogla biti više od triliona dolara.

Na kraju, dok PR tim industrije uglja aktivno promoviše potencijal CCS-a u javnosti, iza zatvorenih vrata, industrija zna da će ih, ako ikada ulažu u zelenu, izbaciti iz poslovanja—to bi povećalo troškove njihove električne energije do tačke u kojoj bi obnovljivi izvori odmah postali jeftinija opcija.

U ovom trenutku mogli bismo potrošiti još nekoliko pasusa objašnjavajući zašto ovo pitanje troškova sada dovodi do porasta prirodnog plina kao zamjene za ugalj – budući da je čistiji za sagorijevanje, ne stvara toksični pepeo ili ostatke, efikasniji je i stvara više struje po kilogramu.

Ali tokom naredne dve decenije, ista egzistencijalna dilema sa kojom se sada suočava ugalj, doživeće i prirodni gas – i to je tema koju ćete često čitati u ovoj seriji: ključna razlika između obnovljivih izvora i izvora energije zasnovanih na ugljiku (poput uglja i nafta) je da je jedno tehnologija, dok je drugo fosilno gorivo. Tehnologija se poboljšava, postaje jeftinija i pruža veći povrat tokom vremena; dok kod fosilnih goriva, u većini slučajeva, njihova vrijednost raste, stagnira, postaje nestabilna i konačno opada s vremenom.

Prekretnica za novi energetski svjetski poredak

2015. je bila prva godina u kojoj je svjetska ekonomija je rasla dok emisije ugljika nisu—ovo razdvajanje ekonomije i emisija ugljika je uglavnom rezultat toga što kompanije i vlade ulažu više u obnovljive izvore energije nego u proizvodnju energije na bazi ugljika.

A ovo je samo početak. Realnost je da smo samo deceniju udaljeni od obnovljivih tehnologija kao što su solarna energija, vetar i druge do tačke u kojoj one postaju najjeftinija i najefikasnija opcija. Ta prekretnica će predstavljati početak novog doba u proizvodnji energije, a potencijalno i novog doba u ljudskoj istoriji.

Za samo nekoliko kratkih decenija ući ćemo u svijet budućnosti ispunjen gotovo besplatnom, neograničenom i čistom obnovljivom energijom. I to će sve promijeniti.

Tokom ove serije o budućnosti energije, naučićete sledeće: Zašto se doba prljavih goriva bliži kraju; zašto bi nafta trebala izazvati još jedan ekonomski kolaps u narednoj deceniji; zašto će nas električni automobili i solarna energija odvesti u post-karbonski svijet; kako će drugi obnovljivi izvori energije poput vjetra i algi, kao i eksperimentalna energija torija i fuzije, zauzeti blizu solarne energije; a zatim ćemo konačno istražiti kako će izgledati naš budući svijet istinski neograničene energije. (Savet: izgledaće prilično epski.)

Ali prije nego počnemo ozbiljno razgovarati o obnovljivim izvorima energije, prvo moramo ozbiljno razgovarati o današnjem najvažnijem izvoru energije: ulje.

BUDUĆNOST LINKOVA ENERGETSKIH SERIJA

Ulje! Okidač za eru obnovljivih izvora: Budućnost energije P2

Uspon električnog automobila: Budućnost energije P3

Solarna energija i uspon energetskog interneta: Budućnost energije P4

Obnovljivi izvori u odnosu na zamjenske znakove energije torija i fuzije: budućnost energije P5

Naša budućnost u svijetu bogatom energijom: Budućnost energije P6