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Der langsame Tod des CO1-Energiezeitalters | Zukunft der Energie PXNUMX

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Der langsame Tod des CO1-Energiezeitalters | Zukunft der Energie PXNUMX

David Tal, Verleger, Futurist
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@DavidTalWrites

Energie. Es ist eine große Sache. Und doch ist es etwas, worüber wir selten viel nachdenken. Wie beim Internet flippt man nur aus, wenn man den Zugriff darauf verliert.

Aber in Wirklichkeit ist Energie die treibende Kraft hinter dem Aufstieg des Menschen, ob sie nun in Form von Nahrung, Wärme, Elektrizität oder in irgendeiner ihrer vielen Formen auftritt. Jedes Mal, wenn die Menschheit eine neue Energieform beherrscht (Feuer, Kohle, Öl und bald Solar), beschleunigt sich der Fortschritt und die Bevölkerungszahlen schießen in die Höhe.

Glauben Sie mir nicht? Lassen Sie uns einen kurzen Lauf durch die Geschichte machen.

Energie und der Aufstieg des Menschen

Frühe Menschen waren Jäger und Sammler. Sie erzeugten die Kohlenhydratenergie, die sie zum Überleben brauchten, indem sie ihre Jagdtechniken verbesserten, in neue Gebiete vordrangen und später die Verwendung von Feuer beherrschten, um ihr gejagtes Fleisch und ihre gesammelten Pflanzen zu kochen und besser zu verdauen. Dieser Lebensstil ermöglichte es den frühen Menschen, sich weltweit auf eine Bevölkerung von rund einer Million auszudehnen.

Später, um 7,000 v. Chr., lernten die Menschen, Samen zu domestizieren und zu pflanzen, die es ihnen ermöglichten, überschüssige Kohlenhydrate (Energie) anzubauen. Und durch die Speicherung dieser Kohlenhydrate in Tieren (Fütterung von Herden im Sommer und Verzehr im Winter) war die Menschheit in der Lage, genug Energie zu erzeugen, um ihren nomadischen Lebensstil zu beenden. Dies ermöglichte es ihnen, sich in größeren Gruppen von Dörfern, Städten und Gemeinden zu konzentrieren; und die Bausteine der Technologie und der gemeinsamen Kultur zu entwickeln. Zwischen 7,000 v. Chr. und etwa 1700 n. Chr. wuchs die Weltbevölkerung auf eine Milliarde.

Während der 1700er Jahre explodierte die Verwendung von Kohle. In Großbritannien waren die Briten aufgrund der massiven Entwaldung gezwungen, Kohle für die Energienutzung abzubauen. Zum Glück für die Weltgeschichte brannte Kohle viel heißer als Holz, was nicht nur den nördlichen Nationen half, harte Winter zu überstehen, sondern ihnen auch ermöglichte, die Menge an Metall, die sie produzierten, erheblich zu steigern und vor allem die Erfindung der Dampfmaschine voranzutreiben. Die Weltbevölkerung wuchs zwischen 1700 und 1940 auf zwei Milliarden an.

Schließlich geschah Öl (Erdöl). Während es um die 1870er Jahre in begrenztem Umfang zum Einsatz kam und zwischen 1910 und 20 mit der Massenproduktion des Modells T erweitert wurde, nahm es nach dem Zweiten Weltkrieg richtig Fahrt auf. Es war ein idealer Transportkraftstoff, der das Wachstum von Autos im Inland ermöglichte und die Kosten des internationalen Handels senkte. Erdöl wurde auch in billige Düngemittel, Herbizide und Pestizide umgewandelt, die teilweise die Grüne Revolution auslösten und den Welthunger reduzierten. Wissenschaftler nutzten es, um die moderne pharmazeutische Industrie zu etablieren und eine Reihe von Medikamenten zu erfinden, die viele tödliche Krankheiten heilten. Industrielle nutzten es, um eine Reihe neuer Kunststoff- und Bekleidungsprodukte herzustellen. Oh ja, und Sie können Öl für Strom verbrennen.

Alles in allem stellte Öl eine Goldgrube billiger Energie dar, die es der Menschheit ermöglichte, eine Vielzahl neuer Industrien und kultureller Fortschritte zu entwickeln, aufzubauen und zu finanzieren. Und zwischen 1940 und 2015 ist die Weltbevölkerung auf über sieben Milliarden explodiert.

Energie im Kontext

Was Sie gerade gelesen haben, war eine vereinfachte Version von etwa 10,000 Jahren Menschheitsgeschichte (Gern geschehen), aber hoffentlich ist die Botschaft, die ich zu vermitteln versuche, klar: Immer wenn wir lernen, eine neue, billigere und ergiebigere Quelle zu kontrollieren der Energie wächst die Menschheit technologisch, wirtschaftlich, kulturell und demographisch.

Wenn man diesem Gedankengang folgt, muss die Frage gestellt werden: Was passiert, wenn die Menschheit in eine zukünftige Welt eintritt, die mit nahezu kostenloser, grenzenloser und sauberer erneuerbarer Energie gefüllt ist? Wie wird diese Welt aussehen? Wie wird sie unsere Volkswirtschaften, unsere Kultur, unsere Lebensweise verändern?

Diese Zukunft (nur noch zwei bis drei Jahrzehnte entfernt) ist unvermeidlich, aber auch eine, die die Menschheit noch nie erlebt hat. Diese Fragen und mehr werden in dieser Serie über die Zukunft der Energie beantwortet.

Aber bevor wir untersuchen können, wie eine Zukunft mit erneuerbaren Energien aussehen wird, müssen wir zuerst verstehen, warum wir das Zeitalter der fossilen Brennstoffe verlassen. Und wie könnte man das besser tun als mit einem uns allen vertrauten Beispiel, einer Energiequelle, die billig, reichlich vorhanden und äußerst schmutzig ist: Kohle.

Kohle: ein Symptom unserer Sucht nach fossilen Brennstoffen

Es ist billig. Es ist einfach zu extrahieren, zu versenden und zu verbrennen. Basierend auf den heutigen Verbrauchswerten liegen 109 Jahre lang nachgewiesene Reserven unter der Erde vergraben. Die größten Vorkommen befinden sich in stabilen Demokratien, die von zuverlässigen Unternehmen mit jahrzehntelanger Erfahrung abgebaut werden. Die Infrastruktur (Kraftwerke) ist bereits vorhanden, von denen die meisten noch mehrere Jahrzehnte halten werden, bevor sie ersetzt werden müssen. Auf den ersten Blick klingt Kohle nach einer großartigen Option, um unsere Welt mit Strom zu versorgen.

Es hat jedoch einen Nachteil: Es ist schmutzig wie die Hölle.

Kohlekraftwerke sind eine der größten und schmutzigsten Quellen von Kohlenstoffemissionen, die derzeit unsere Atmosphäre verschmutzen. Aus diesem Grund ist der Kohleverbrauch in weiten Teilen Nordamerikas und Europas langsam zurückgegangen – der Aufbau von mehr Kapazität zur Stromerzeugung aus Kohle ist einfach nicht mit den Klimaschutzzielen der Industrieländer vereinbar.

Allerdings gehört Kohle immer noch zu den größten Stromquellen für die USA (mit 20 Prozent), Großbritannien (30 Prozent), China (70 Prozent), Indien (53 Prozent) und viele andere Nationen. Selbst wenn wir komplett auf Erneuerbare Energien umsteigen, könnte es Jahrzehnte dauern, bis das Stück Energiekuchen, das Kohle heute darstellt, ersetzt wird. Das ist auch der Grund, warum die Entwicklungsländer (insbesondere China und Indien) so zögerlich sind, ihre Kohlenutzung einzustellen, da dies wahrscheinlich bedeuten würde, ihre Volkswirtschaften auf die Bremse zu treten und Hunderte von Millionen zurück in die Armut zu stürzen.

Anstatt bestehende Kohlekraftwerke zu schließen, experimentieren viele Regierungen damit, sie sauberer laufen zu lassen. Dies beinhaltet eine Vielzahl von experimentellen Technologien, die sich um die Idee der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) drehen: Kohle verbrennen und das Gas von schmutzigen Kohlenstoffemissionen reinigen, bevor es die Atmosphäre erreicht.

Der langsame Tod fossiler Brennstoffe

Hier ist der Haken: Der Einbau von CCS-Technologie in bestehende Kohlekraftwerke kann bis zu einer halben Milliarde Dollar pro Kraftwerk kosten. Das würde den aus diesen Anlagen erzeugten Strom weitaus teurer machen als herkömmliche (schmutzige) Kohlekraftwerke. „Wie viel teurer?“ du fragst. Der Ökonom berichtet bei einem neuen, 5.2 Milliarden Dollar teuren CCS-Kohlekraftwerk in Mississippi in den USA, dessen durchschnittliche Kosten pro Kilowatt 6,800 Dollar betragen – im Vergleich zu etwa 1,000 Dollar bei einem gasbefeuerten Kraftwerk.

Wenn CCS auf alle ausgerollt würde 2300 Kohlekraftwerke weltweit könnten die Kosten mehr als eine Billion Dollar betragen.

Während das PR-Team der Kohleindustrie hinter verschlossenen Türen aktiv das Potenzial von CCS in der Öffentlichkeit bewirbt, weiß die Industrie am Ende, dass sie aus dem Geschäft gedrängt würde, wenn sie jemals in die Ökologisierung investieren würde – es würde die Kosten erhöhen ihres Stroms bis zu einem Punkt, an dem Erneuerbare sofort die billigere Option wären.

An dieser Stelle könnten wir noch ein paar Absätze damit verbringen, zu erklären, warum dieses Kostenproblem jetzt zum Aufstieg von Erdgas als Ersatz für Kohle führt – da es sauberer zu verbrennen ist, keine giftige Asche oder Rückstände erzeugt, effizienter ist und mehr erzeugt Strom pro kg.

Aber in den nächsten zwei Jahrzehnten steht Kohle vor dem gleichen existenziellen Dilemma wie Erdgas – und es ist ein Thema, das Sie in dieser Serie oft lesen werden: der Hauptunterschied zwischen erneuerbaren und kohlenstoffbasierten Energiequellen (wie Kohle). und Öl) ist, dass das eine eine Technologie ist, während das andere ein fossiler Brennstoff ist. Eine Technologie verbessert sich, sie wird billiger und bringt im Laufe der Zeit eine höhere Rendite; wohingegen bei fossilen Brennstoffen ihr Wert in den meisten Fällen steigt, stagniert, volatil wird und schließlich im Laufe der Zeit abnimmt.

Der Wendepunkt zu einer neuen Energieweltordnung

2015 war das erste Jahr, in dem die Die Weltwirtschaft wuchs, die Kohlenstoffemissionen jedoch nicht– Diese Entkopplung von Wirtschaft und COXNUMX-Emissionen ist größtenteils darauf zurückzuführen, dass Unternehmen und Regierungen mehr in erneuerbare Energien als in die kohlenstoffbasierte Energieerzeugung investieren.

Und das ist erst der Anfang. Die Realität ist, dass wir nur noch ein Jahrzehnt von erneuerbaren Technologien wie Sonne, Wind und anderen entfernt sind, die einen Punkt erreichen, an dem sie zur billigsten und effizientesten Option werden. Dieser Wendepunkt wird den Beginn eines neuen Zeitalters in der Energieerzeugung und möglicherweise eines neuen Zeitalters in der Menschheitsgeschichte darstellen.

In nur wenigen Jahrzehnten werden wir in eine zukünftige Welt eintreten, die mit nahezu kostenloser, grenzenloser und sauberer erneuerbarer Energie gefüllt ist. Und es wird alles verändern.

Im Laufe dieser Serie über die Zukunft der Energie erfahren Sie Folgendes: Warum das Zeitalter der schmutzigen Kraftstoffe zu Ende geht; warum Öl im nächsten Jahrzehnt einen weiteren wirtschaftlichen Zusammenbruch auslösen wird; warum Elektroautos und Solarenergie uns in eine Post-Carbon-Welt führen werden; wie andere erneuerbare Energien wie Wind und Algen sowie experimentelle Thorium- und Fusionsenergie dicht hinter der Sonne liegen werden; und schließlich werden wir erforschen, wie unsere zukünftige Welt der wirklich grenzenlosen Energie aussehen wird. (Hinweis: Es wird ziemlich episch aussehen.)

Aber bevor wir ernsthaft über Erneuerbare sprechen, müssen wir erst einmal ernsthaft über die heute wichtigste Energiequelle sprechen: Öl.