La mort lenta de l'era de l'energia del carboni | Futur de l'energia P1

La mort lenta de l'era de l'energia del carboni | Futur de l'energia P1
CRÈDIT DE LA IMATGE: Quantumrun

La mort lenta de l'era de l'energia del carboni | Futur de l'energia P1

    Energia. És una mena de gran cosa. I, tanmateix, és una cosa a la qual poques vegades pensem molt. Igual que Internet, només us flipeu quan hi perdeu l'accés.

    Però en realitat, tant si es presenta en forma d'aliment, calor, electricitat o qualsevol de les seves múltiples formes, l'energia és la força impulsora de l'ascens de l'home. Cada vegada que la humanitat domina una nova forma d'energia (foc, carbó, petroli i aviat solar), el progrés s'accelera i les poblacions es disparan.

    No em creus? Fem un córrer ràpid per la història.

    L'energia i l'ascens dels humans

    Els primers humans eren caçadors-recol·lectors. Van generar l'energia d'hidrats de carboni que necessitaven per sobreviure millorant les seves tècniques de caça, expandint-se a nous territoris i, més tard, dominant l'ús del foc per cuinar i digerir millor la seva carn caçada i les plantes recol·lectades. Aquest estil de vida va permetre als primers humans expandir-se a una població d'al voltant d'un milió a tot el món.

    Més tard, cap al 7,000 aC, els humans van aprendre a domesticar i plantar llavors que els van permetre fer créixer un excés d'hidrats de carboni (energia). I emmagatzemant aquests carbohidrats als animals (alimentant ramats durant els estius i menjant-los durant els hiverns), la humanitat va poder generar prou energia per acabar amb el seu estil de vida nòmada. Això els va permetre concentrar-se en grups més grans de pobles, pobles i ciutats; i desenvolupar els elements bàsics de la tecnologia i la cultura compartida. Entre 7,000 aC i aproximadament 1700 dC, la població mundial va créixer fins als mil milions.

    Durant el 1700, l'ús del carbó va explotar. Al Regne Unit, els britànics es van veure obligats a extreure carbó per a l'ús energètic, a causa de la desforestació massiva. Afortunadament per a la història mundial, el carbó va cremar molt més que la fusta, no només ajudant les nacions del nord a viure els hiverns durs, sinó que també els va permetre augmentar molt la quantitat de metall que produïen i, el més important, alimentar la invenció de la màquina de vapor. La població mundial va créixer fins als dos mil milions entre els anys 1700 i 1940.

    Finalment, va passar el petroli (petroli). Tot i que va entrar en ús de manera limitada al voltant de la dècada de 1870 i es va expandir entre els anys 1910 i 20 amb la producció en massa del Model T, realment va enlairar després de la Segona Guerra Mundial. Va ser un combustible de transport ideal que va permetre el creixement intern dels cotxes i va reduir els costos del comerç internacional. El petroli també es va transformar en fertilitzants, herbicides i pesticides barats que, en part, van posar en marxa la Revolució Verda, reduint la fam al món. Els científics la van utilitzar per establir la indústria farmacèutica moderna, inventant una sèrie de medicaments que curaven moltes malalties mortals. Els industrials la van utilitzar per crear una gamma de nous productes plàstics i de roba. Ah, sí, i pots cremar oli per a l'electricitat.

    En total, el petroli va representar una bonança d'energia barata que va permetre a la humanitat créixer, construir i finançar una varietat de noves indústries i avenços culturals. I entre 1940 i 2015, la població mundial ha augmentat fins als set mil milions.

    Energia en context

    El que acabes de llegir és una versió simplificada d'uns 10,000 anys d'història humana (de benvingut), però tant de bo el missatge que estic intentant transmetre és clar: sempre que aprenem a controlar una font nova, més barata i més abundant. d'energia, la humanitat creix tecnològicament, econòmicament, culturalment i demogràficament.

    Seguint aquesta línia de pensament, cal fer la pregunta: què passa quan la humanitat entra en un món futur ple d'energia renovable gairebé gratuïta, il·limitada i neta? Com serà aquest món? Com canviarà les nostres economies, la nostra cultura, la nostra forma de vida?

    Aquest futur (a només dues o tres dècades de distància) és inevitable, però també un que la humanitat mai ha viscut. Aquestes preguntes i més són les que tractarà de respondre aquesta sèrie Future of Energy.

    Però abans de poder explorar com serà el futur de les energies renovables, primer hem d'entendre per què estem deixant l'era dels combustibles fòssils. I quina millor manera de fer-ho que amb un exemple que tots coneixem, una font d'energia barata, abundant i extremadament bruta: el carbó.

    Carbó: símptoma de la nostra addicció als combustibles fòssils

    És barat. És fàcil d'extreure, enviar i cremar. Segons els nivells de consum actuals, hi ha 109 anys de reserves provades enterrades sota la Terra. Els jaciments més grans es troben en democràcies estables, explotades per empreses fiables amb dècades d'experiència. Les infraestructures (centrals elèctriques) ja estan en funcionament, la majoria de les quals duraran diverses dècades més abans d'haver de ser substituïdes. A primera vista, el carbó sembla una gran opció per alimentar el nostre món.

    Tanmateix, té un inconvenient: ho és brut com l'infern.

    Les centrals elèctriques alimentades amb carbó són una de les fonts d'emissions de carboni més grans i brutes que contaminen actualment la nostra atmosfera. És per això que l'ús del carbó ha estat en un lent descens a gran part d'Amèrica del Nord i Europa; la creació de més capacitat de generació d'energia amb carbó simplement no és compatible amb els objectius de reducció del canvi climàtic del món desenvolupat.

    Dit això, el carbó segueix sent una de les fonts d'electricitat més grans per als EUA (en un 20%), el Regne Unit (30%), la Xina (70%), l'Índia (53%) i moltes altres nacions. Fins i tot si canviàvem completament a les renovables, podrien trigar dècades a substituir la part d'energia que representa el carbó. També és per això que el món en desenvolupament es mostra tan reticent a aturar el seu ús de carbó (especialment la Xina i l'Índia), ja que fer-ho probablement significaria frenar les seves economies i tornar a posar centenars de milions a la pobresa.

    Per tant, en comptes de tancar les centrals de carbó existents, molts governs estan experimentant per fer-les funcionar més netes. Això implica una varietat de tecnologies experimentals que giren al voltant de la idea de captura i emmagatzematge de carboni (CCS): cremar carbó i netejar el gas de les emissions de carboni brut abans que arribi a l'atmosfera.

    La mort lenta dels combustibles fòssils

    Aquí teniu el truc: instal·lar tecnologia CCS a les plantes de carbó existents pot costar fins a mig mil milions de dòlars per planta. Això faria que l'electricitat generada a partir d'aquestes plantes fos molt més cara que les centrals de carbó tradicionals (brutes). "Quant més car?" demanes. L'economista informar en una nova central elèctrica de carbó CCS de Mississippi de 5.2 milions de dòlars, el cost mitjà de la qual per quilowatt és de 6,800 dòlars, en comparació amb uns 1,000 dòlars d'una planta de gas.

    Si CCS s'hagués desplegat a tots els 2300 centrals elèctriques de carbó a tot el món, el cost podria ser de més d'un bilió de dòlars.

    Al final, mentre que l'equip de relacions públiques de la indústria del carbó promou activament el potencial de CCS al públic, a porta tancada, la indústria sap que si mai invertís en convertir-se en verd, els deixaria de negoci; augmentaria els costos. de la seva electricitat fins a un punt en què les renovables es convertirien immediatament en l'opció més barata.

    En aquest punt, podríem dedicar uns paràgrafs més a explicar per què aquest problema de costos està conduint ara a l'augment del gas natural com a reemplaçament del carbó, ja que és més net de cremar, no crea cendres ni residus tòxics, és més eficient i genera més electricitat per quilogram.

    Però durant les properes dues dècades, el mateix dilema existencial al qual s'enfronta el carbó, també experimentarà el gas natural, i és un tema que llegireu sovint en aquesta sèrie: la diferència clau entre les fonts d'energia renovables i basades en carboni (com el carbó). i el petroli) és que un és una tecnologia, mentre que l'altre és un combustible fòssil. Una tecnologia millora, es fa més barata i proporciona una major rendibilitat amb el temps; mentre que amb els combustibles fòssils, en la majoria dels casos, el seu valor augmenta, s'estanca, es torna volàtil i, finalment, disminueix amb el temps.

    El punt d'inflexió cap a un nou ordre mundial energètic

    El 2015 va marcar el primer any en què L'economia mundial va créixer mentre que les emissions de carboni no—aquest desacoblament de l'economia i les emissions de carboni és en gran part el resultat de les empreses i els governs que inverteixen més en energies renovables que en la generació d'energia basada en carboni.

    I això és només el començament. La realitat és que només estem a una dècada perquè les tecnologies renovables com la solar, l'eòlica i altres arribin a un punt en què es converteixen en l'opció més barata i eficient. Aquest punt d'inflexió representarà l'inici d'una nova era en la generació d'energia i, potencialment, una nova era en la història de la humanitat.

    En poques dècades, entrarem en un món futur ple d'energia renovable gairebé gratuïta, il·limitada i neta. I ho canviarà tot.

    Al llarg d'aquesta sèrie sobre el futur de l'energia, aprendràs el següent: Per què s'acaba l'era dels combustibles bruts; per què el petroli provocarà un nou col·lapse econòmic en la propera dècada; per què els cotxes elèctrics i l'energia solar ens portaran a un món postcarboni; com altres energies renovables com l'eòlica i les algues, així com el tori experimental i l'energia de fusió, ocuparan un segon a prop de la solar; i finalment, explorarem com serà el nostre futur món d'energia realment il·limitada. (Pista: semblarà bastant èpic.)

    Però abans de començar a parlar seriosament de les renovables, primer hem de parlar seriosament de la font d'energia més important d'avui: oli.

    EL FUTUR DELS ENLLAÇOS SÈRIES ENERGIA

    Oli! El detonant de l'era renovable: el futur de l'energia P2

    Auge del cotxe elèctric: futur de l'energia P3

    L'energia solar i l'auge de l'energia internet: el futur de l'energia P4

    Energies renovables enfront dels comodins d'energia de tori i fusió: futur de l'energia P5

    El nostre futur en un món abundant en energia: Futur de l'energia P6