Kulstofenergitidens langsomme død | Future of Energy P1

Den langsomme død af kulstofenergi-æraen | Future of Energy P1
BILLEDKREDIT: Quantumrun

Kulstofenergitidens langsomme død | Future of Energy P1

    Energi. Det er noget af en big deal. Og alligevel er det noget, vi sjældent tænker meget over. Ligesom internettet flipper du kun ud, når du mister adgangen til det.

    Men i virkeligheden, uanset om det kommer i form af mad, varme, elektricitet eller et hvilket som helst antal af dets mange former, er energi drivkraften bag menneskets opståen. Hver gang menneskeheden mestrede en ny form for energi (ild, kul, olie og snart sol), accelererer fremskridtet, og befolkningerne skyder i vejret.

    Tror du mig ikke? Lad os tage en hurtig løbetur gennem historien.

    Energi og menneskets opståen

    Tidlige mennesker var jæger-samlere. De genererede den kulhydratenergi, de havde brug for for at overleve, ved at forbedre deres jagtteknikker, udvide til nyt territorium og senere gennem at mestre brugen af ​​ild til at lave mad og bedre fordøje deres jagtede kød og indsamlede planter. Denne livsstil gjorde det muligt for tidlige mennesker at udvide til en befolkning på omkring en million på verdensplan.

    Senere, omkring 7,000 fvt., lærte mennesker at tæmme og plante frø, der gjorde det muligt for dem at dyrke overskydende kulhydrater (energi). Og ved at opbevare disse kulhydrater i dyr (fodre besætninger om somrene og spise dem om vintrene), var menneskeheden i stand til at generere nok energi til at afslutte sin nomadiske livsstil. Dette tillod dem at koncentrere sig i større grupper af landsbyer, byer og byer; og at udvikle byggestenene i teknologi og fælles kultur. Mellem 7,000 f.v.t. til omkring 1700 e.Kr. voksede verdensbefolkningen til en milliard.

    I løbet af 1700-tallet eksploderede brugen af ​​kul. I Storbritannien blev briterne tvunget til at bryde kul til energiforbrug på grund af massiv skovrydning. Heldigvis for verdenshistorien brændte kul meget varmere end træ, og det hjalp ikke kun de nordlige nationer til at leve gennem hårde vintre, men gav dem også mulighed for i høj grad at øge mængden af ​​metal, de producerede, og vigtigst af alt, brændstof for opfindelsen af ​​dampmaskinen. Den globale befolkning voksede til to milliarder mellem 1700-tallet og 1940.

    Endelig skete der olie (råolie). Mens den kom i brug på et begrænset grundlag omkring 1870'erne og udvidede mellem 1910-20'erne med masseproduktionen af ​​Model T, tog den virkelig fart efter Anden Verdenskrig. Det var et ideelt transportbrændstof, der muliggjorde den indenlandske vækst af biler og reducerede omkostningerne ved international handel. Petroleum blev også omdannet til billig gødning, herbicider og pesticider, der til dels lancerede den grønne revolution, hvilket reducerede verdens sult. Forskere brugte det til at etablere den moderne medicinalindustri og opfandt en række lægemidler, der helbredte mange dødelige sygdomme. Industrifolk brugte det til at skabe en række nye plast- og tøjprodukter. Åh ja, og du kan brænde olie til elektricitet.

    Alt i alt repræsenterede olie en bonanza af billig energi, der gjorde det muligt for menneskeheden at vokse, bygge og finansiere en række nye industrier og kulturelle fremskridt. Og mellem 1940 og 2015 er verdens befolkning eksploderet til over syv milliarder.

    Energi i sammenhæng

    Det, du lige har læst, var en forenklet version af omkring 10,000 års menneskelig historie (du er velkommen), men forhåbentlig er budskabet, jeg forsøger at komme igennem, klart: hver gang vi lærer at kontrollere en ny, billigere og mere rigelig kilde af energi vokser menneskeheden teknologisk, økonomisk, kulturelt og demografisk.

    Efter denne tankegang skal spørgsmålet stilles: Hvad sker der, når menneskeheden træder ind i en fremtidig verden fyldt med næsten fri, grænseløs og ren vedvarende energi? Hvordan vil denne verden se ud? Hvordan vil det omforme vores økonomier, vores kultur, vores livsstil?

    Denne fremtid (kun to til tre årtier væk) er uundgåelig, men også en som menneskeheden aldrig har oplevet. Disse spørgsmål og flere er, hvad denne Future of Energy-serie vil forsøge at besvare.

    Men før vi kan udforske, hvordan fremtiden for vedvarende energi vil se ud, skal vi først forstå, hvorfor vi forlader de fossile brændstoffers tidsalder. Og hvilken bedre måde at gøre det på end med et eksempel, vi alle kender, en energikilde, der er billig, rigelig og yderst beskidt: kul.

    Kul: et symptom på vores afhængighed af fossile brændstoffer

    Det er billigt. Det er nemt at udvinde, sende og brænde. Baseret på nutidens forbrugsniveauer er der 109 års påviste reserver begravet under Jorden. De største forekomster er i stabile demokratier, udvundet af pålidelige virksomheder med årtiers erfaring. Infrastrukturen (kraftværker) er allerede på plads, hvoraf de fleste vil holde i flere årtier, før de skal udskiftes. Umiddelbart lyder kul som en fantastisk mulighed for at drive vores verden.

    Det har dog en ulempe: det er det beskidt som fanden.

    Kuldrevne kraftværker er en af ​​de største og mest beskidte kilder til kulstofemissioner, der i øjeblikket forurener vores atmosfære. Det er grunden til, at kulforbruget har været i et langsomt fald i store dele af Nordamerika og Europa - at opbygge mere kulkraftproduktionskapacitet er simpelthen ikke foreneligt med den udviklede verdens reduktionsmål for klimaændringer.

    Når det er sagt, er kul stadig blandt de største kilder til elektricitet for USA (med 20 procent), Storbritannien (30 procent), Kina (70 procent), Indien (53 procent) og mange andre nationer. Selvom vi gik helt over til vedvarende energi, kan det tage årtier at erstatte den del af energikage, kul repræsenterer nu. Det er også grunden til, at udviklingslandene er så tilbageholdende med at stoppe sit kulforbrug (især Kina og Indien), da det sandsynligvis ville betyde at bremse deres økonomier og kaste hundredvis af millioner tilbage i fattigdom.

    Så i stedet for at lukke eksisterende kulværker, eksperimenterer mange regeringer med at få dem til at køre renere. Dette involverer en række eksperimentelle teknologier, der kredser om ideen om kulstoffangst og -lagring (CCS): afbrænding af kul og skrubning af gassen for beskidte kulstofemissioner, før den når atmosfæren.

    Den langsomme død af fossile brændstoffer

    Her er fangsten: Installation af CCS-teknologi i eksisterende kulværker kan koste op til en halv milliard dollars pr. Det ville gøre elektriciteten produceret fra disse værker langt dyrere end traditionelle (beskidte) kulværker. "Hvor meget dyrere?" du spørger. The Economist rapporteret på et nyt, 5.2 milliarder dollar US Mississippi CCS kulkraftværk, hvis gennemsnitlige pris pr. kilowatt er $6,800 – det er sammenlignet med omkring $1,000 fra et gasfyret værk.

    Hvis CCS blev rullet ud til alle 2300 kulfyrede kraftværker verden over, kan omkostningerne være op mod en billion dollars.

    I sidste ende, mens kulindustriens PR-team aktivt promoverer potentialet i CCS til offentligheden, bag lukkede døre, ved industrien, at hvis de nogensinde investerede i at blive grønne, ville det sætte dem ud af drift - det ville øge omkostningerne af deres elektricitet til et punkt, hvor vedvarende energi straks ville blive den billigere løsning.

    På dette tidspunkt kunne vi bruge endnu et par afsnit på at forklare, hvorfor dette omkostningsproblem nu fører til stigningen i naturgas som erstatning for kul – da det er renere at brænde, ikke skaber giftig aske eller rester, er mere effektivt og genererer mere el per kilogram.

    Men i løbet af de næste to årtier, det samme eksistentielle dilemma, kul nu står over for, vil naturgas også opleve - og det er et tema, du ofte vil læse i denne serie: den vigtigste forskel mellem vedvarende energikilder og kulstofbaserede energikilder (som kul og olie) er, at den ene er en teknologi, mens den anden er et fossilt brændstof. En teknologi forbedres, den bliver billigere og giver et større afkast over tid; hvorimod med fossile brændstoffer i de fleste tilfælde stiger deres værdi, stagnerer, bliver flygtige og til sidst falder over tid.

    Vippepunktet til en ny energi verdensorden

    2015 markerede det første år, hvor verdensøkonomien voksede, mens kulstofemissionerne ikke voksede— denne afkobling af økonomien og COXNUMX-emissioner er i høj grad resultatet af, at virksomheder og regeringer investerer mere i vedvarende energi end kulstofbaseret energiproduktion.

    Og dette er kun begyndelsen. Virkeligheden er, at vi kun er et årti væk fra, at vedvarende teknologier som sol, vind og andre når et punkt, hvor de bliver den billigste og mest effektive løsning. Det vendepunkt vil repræsentere begyndelsen på en ny tidsalder inden for energigenerering og potentielt en ny tidsalder i menneskehedens historie.

    Om blot et par korte årtier vil vi træde ind i en fremtidig verden fyldt med næsten gratis, grænseløs og ren vedvarende energi. Og det vil ændre alt.

    I løbet af denne serie om energiens fremtid vil du lære følgende: Hvorfor alderen med snavsede brændstoffer er ved at være slut; hvorfor olien vil udløse endnu et økonomisk kollaps i det næste årti; hvorfor elbiler og solenergi vil føre os ind i en post-carbon verden; hvordan andre vedvarende energikilder som vind og alger, såvel som eksperimentel thorium og fusionsenergi, vil tage et tæt sekund for solenergi; og så til sidst vil vi udforske, hvordan vores fremtidige verden af ​​virkelig grænseløs energi vil se ud. (Tip: det kommer til at se ret episk ud.)

    Men før vi begynder at tale seriøst om vedvarende energi, skal vi først tale seriøst om nutidens vigtigste energikilde: olie.

    LINKS TIL FUTURE OF ENERGY SERIE

    Olie! Udløseren for den vedvarende æra: Future of Energy P2

    Rise of the electric car: Future of Energy P3

    Solenergi og fremkomsten af ​​energiinternettet: Future of Energy P4

    Renewables vs the Thorium and Fusion energy wildcards: Future of Energy P5

    Vores fremtid i en energirig verden: Future of Energy P6