Ο αργός θάνατος της εποχής της ενέργειας του άνθρακα | Μέλλον της Ενέργειας P1

Ο αργός θάνατος της εποχής της ενέργειας του άνθρακα | Μέλλον της Ενέργειας P1
ΠΙΣΤΩΣΗ ΕΙΚΟΝΑΣ: Quantumrun

Ο αργός θάνατος της εποχής της ενέργειας του άνθρακα | Μέλλον της Ενέργειας P1

    • David Tal, Εκδότης, Μελλοντολόγος
    • Twitter
    • LinkedIn
    • @DavidTalWrites

    Ενέργεια. Είναι κάπως μεγάλη υπόθεση. Κι όμως, είναι κάτι που σπάνια το σκεφτόμαστε πολύ. Όπως το Διαδίκτυο, φρικάρεις μόνο όταν χάνεις την πρόσβαση σε αυτό.

    Αλλά στην πραγματικότητα, είτε έρχεται με τη μορφή τροφής, θερμότητας, ηλεκτρισμού ή οποιουδήποτε αριθμού από τις πολλές μορφές της, η ενέργεια είναι η κινητήρια δύναμη πίσω από την άνοδο του ανθρώπου. Κάθε φορά που η ανθρωπότητα κατακτούσε μια νέα μορφή ενέργειας (φωτιά, άνθρακας, πετρέλαιο και σύντομα ηλιακή), η πρόοδος επιταχύνεται και οι πληθυσμοί εκτοξεύονται στα ύψη.

    Δεν με πιστεύεις; Ας κάνουμε ένα γρήγορο τρέξιμο στην ιστορία.

    Ενέργεια και η άνοδος των ανθρώπων

    Οι πρώτοι άνθρωποι ήταν κυνηγοί-τροφοσυλλέκτες. Παρήγαγαν την ενέργεια υδατανθράκων που χρειάζονταν για να επιβιώσουν βελτιώνοντας τις τεχνικές κυνηγιού τους, επεκτείνοντας σε νέα επικράτεια και αργότερα, μαθαίνοντας τη χρήση της φωτιάς για το μαγείρεμα και την καλύτερη πέψη του κυνηγημένου κρέατος και των συγκεντρωμένων φυτών τους. Αυτός ο τρόπος ζωής επέτρεψε στους πρώτους ανθρώπους να επεκταθούν σε έναν πληθυσμό περίπου ενός εκατομμυρίου παγκοσμίως.

    Αργότερα, γύρω στο 7,000 π.Χ., οι άνθρωποι έμαθαν να εξημερώνουν και να φυτεύουν σπόρους που τους επέτρεπαν να καλλιεργούν υπερβολικούς υδατάνθρακες (ενέργεια). Και αποθηκεύοντας αυτούς τους υδατάνθρακες σε ζώα (ταΐζοντας κοπάδια τα καλοκαίρια και τρώγοντάς τα τους χειμώνες), η ανθρωπότητα μπόρεσε να παράγει αρκετή ενέργεια για να τερματίσει τον νομαδικό τρόπο ζωής της. Αυτό τους επέτρεψε να συγκεντρωθούν σε μεγαλύτερες ομάδες χωριών, κωμοπόλεων και πόλεων. και να αναπτύξουν τα δομικά στοιχεία της τεχνολογίας και της κοινής κουλτούρας. Μεταξύ 7,000 π.Χ. έως περίπου το 1700 μ.Χ., ο παγκόσμιος πληθυσμός αυξήθηκε στο ένα δισεκατομμύριο.

    Κατά τη διάρκεια του 1700, η ​​χρήση του άνθρακα εξερράγη. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, οι Βρετανοί αναγκάστηκαν να εξορύξουν άνθρακα για χρήση ενέργειας, λόγω της μαζικής αποψίλωσης των δασών. Ευτυχώς για την παγκόσμια ιστορία, ο άνθρακας έκαιγε πολύ πιο ζεστό από το ξύλο, όχι μόνο βοηθώντας τα βόρεια έθνη να ζήσουν σκληρούς χειμώνες, αλλά και επιτρέποντάς τους να αυξήσουν σημαντικά την ποσότητα μετάλλου που παρήγαγαν και το πιο σημαντικό, να τροφοδοτήσουν την εφεύρεση της ατμομηχανής. Ο παγκόσμιος πληθυσμός αυξήθηκε στα δύο δισεκατομμύρια μεταξύ του 1700 και του 1940.

    Τελικά έγινε το πετρέλαιο. Ενώ άρχισε να χρησιμοποιείται σε περιορισμένη βάση γύρω στη δεκαετία του 1870 και επεκτάθηκε μεταξύ 1910-20 με τη μαζική παραγωγή του Model T, πραγματικά απογειώθηκε μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Ήταν ένα ιδανικό καύσιμο μεταφοράς που επέτρεψε την εγχώρια ανάπτυξη των αυτοκινήτων και μείωσε το κόστος του διεθνούς εμπορίου. Το πετρέλαιο μετατράπηκε επίσης σε φθηνά λιπάσματα, ζιζανιοκτόνα και φυτοφάρμακα που, εν μέρει, ξεκίνησαν την Πράσινη Επανάσταση, μειώνοντας την πείνα στον κόσμο. Οι επιστήμονες το χρησιμοποίησαν για να ιδρύσουν τη σύγχρονη φαρμακευτική βιομηχανία, εφευρίσκοντας μια σειρά από φάρμακα που θεράπευαν πολλές θανατηφόρες ασθένειες. Οι βιομήχανοι το χρησιμοποίησαν για να δημιουργήσουν μια σειρά από νέα πλαστικά και προϊόντα ένδυσης. Ω ναι, και μπορείς να κάψεις λάδι για ηλεκτρισμό.

    Συνολικά, το πετρέλαιο αντιπροσώπευε ένα μπόνους φθηνής ενέργειας που επέτρεψε στην ανθρωπότητα να αναπτυχθεί, να οικοδομήσει και να χρηματοδοτήσει μια ποικιλία νέων βιομηχανιών και πολιτιστικών προόδων. Και μεταξύ 1940 και 2015, ο παγκόσμιος πληθυσμός έχει εκραγεί σε πάνω από επτά δισεκατομμύρια.

    Ενέργεια στο πλαίσιο

    Αυτό που μόλις διαβάσατε ήταν μια απλοποιημένη έκδοση περίπου 10,000 χρόνων ανθρώπινης ιστορίας (καλώς ήλθατε), αλλά ελπίζω ότι το μήνυμα που προσπαθώ να περάσω είναι σαφές: κάθε φορά που μαθαίνουμε να ελέγχουμε μια νέα, φθηνότερη και πιο άφθονη πηγή της ενέργειας, η ανθρωπότητα αναπτύσσεται τεχνολογικά, οικονομικά, πολιτιστικά και δημογραφικά.

    Ακολουθώντας αυτόν τον κύκλο σκέψης, πρέπει να τεθεί το ερώτημα: Τι συμβαίνει όταν η ανθρωπότητα εισέρχεται σε έναν μελλοντικό κόσμο γεμάτο με σχεδόν δωρεάν, απεριόριστη και καθαρή ανανεώσιμη ενέργεια; Πώς θα μοιάζει αυτός ο κόσμος; Πώς θα αναδιαμορφώσει τις οικονομίες μας, τον πολιτισμό μας, τον τρόπο ζωής μας;

    Αυτό το μέλλον (μόλις δύο με τρεις δεκαετίες μακριά) είναι αναπόφευκτο, αλλά και ένα που δεν έχει ζήσει ποτέ η ανθρωπότητα. Αυτές οι ερωτήσεις και άλλα είναι αυτά που θα προσπαθήσει να απαντήσει αυτή η σειρά Future of Energy.

    Αλλά προτού μπορέσουμε να εξερευνήσουμε πώς θα μοιάζει το μέλλον των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, πρέπει πρώτα να καταλάβουμε γιατί εγκαταλείπουμε την εποχή των ορυκτών καυσίμων. Και τι καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό από ένα παράδειγμα που όλοι γνωρίζουμε, μια πηγή ενέργειας φθηνή, άφθονη και εξαιρετικά βρώμικη: τον άνθρακα.

    Άνθρακας: ένα σύμπτωμα του εθισμού μας στα ορυκτά καύσιμα

    Είναι φθηνό. Είναι εύκολο να εξαχθεί, να αποσταλεί και να καεί. Με βάση τα σημερινά επίπεδα κατανάλωσης, υπάρχουν 109 χρόνια αποδεδειγμένα αποθέματα θαμμένα κάτω από τη Γη. Τα μεγαλύτερα κοιτάσματα βρίσκονται σε σταθερές δημοκρατίες, που εξορύσσονται από αξιόπιστες εταιρείες με εμπειρία δεκαετιών. Οι υποδομές (σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής) είναι ήδη σε ισχύ, οι περισσότερες από τις οποίες θα διαρκέσουν για αρκετές δεκαετίες ακόμη προτού χρειαστεί να αντικατασταθούν. Εκ πρώτης όψεως, ο άνθρακας ακούγεται σαν μια εξαιρετική επιλογή για να τροφοδοτήσει τον κόσμο μας.

    Ωστόσο, έχει ένα μειονέκτημα: είναι βρώμικο σαν κόλαση.

    Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής που τροφοδοτούνται με άνθρακα είναι μια από τις μεγαλύτερες και πιο βρώμικες πηγές εκπομπών άνθρακα που μολύνουν αυτήν τη στιγμή την ατμόσφαιρά μας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η χρήση άνθρακα μειώθηκε αργά σε μεγάλο μέρος της Βόρειας Αμερικής και της Ευρώπης - η δημιουργία περισσότερης ικανότητας παραγωγής ενέργειας από άνθρακα απλά δεν είναι συμβατή με τους στόχους μείωσης της κλιματικής αλλαγής στον ανεπτυγμένο κόσμο.

    Τούτου λεχθέντος, ο άνθρακας εξακολουθεί να είναι μεταξύ των μεγαλύτερων πηγών ηλεκτρικής ενέργειας για τις ΗΠΑ (με 20 τοις εκατό), το Ηνωμένο Βασίλειο (30 τοις εκατό), την Κίνα (70 τοις εκατό), την Ινδία (53 τοις εκατό) και πολλά άλλα έθνη. Ακόμα κι αν στραφούμε πλήρως στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, θα χρειαστούν δεκαετίες για να αντικατασταθεί το κομμάτι της ενεργειακής πίτας που αντιπροσωπεύει τώρα ο άνθρακας. Αυτός είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο ο αναπτυσσόμενος κόσμος είναι τόσο απρόθυμος να σταματήσει τη χρήση άνθρακα (ειδικά η Κίνα και η Ινδία), καθώς κάτι τέτοιο πιθανότατα θα σήμαινε φρένο στις οικονομίες τους και στη φτώχεια εκατοντάδες εκατομμύρια.

    Έτσι, αντί να κλείσουν τα υπάρχοντα εργοστάσια άνθρακα, πολλές κυβερνήσεις πειραματίζονται για να τα κάνουν πιο καθαρά. Αυτό περιλαμβάνει μια ποικιλία πειραματικών τεχνολογιών που περιστρέφονται γύρω από την ιδέα της δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα (CCS): καύση άνθρακα και τρίψιμο του αερίου των βρώμικων εκπομπών άνθρακα πριν φτάσει στην ατμόσφαιρα.

    Ο αργός θάνατος των ορυκτών καυσίμων

    Εδώ είναι το αλιεύμα: η εγκατάσταση τεχνολογίας CCS σε υπάρχουσες μονάδες άνθρακα μπορεί να κοστίσει έως και μισό δισεκατομμύριο δολάρια ανά μονάδα. Αυτό θα καθιστούσε την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από αυτές τις μονάδες πολύ πιο ακριβή από τις παραδοσιακές (βρώμικες) μονάδες άνθρακα. «Πόσο πιο ακριβό;» εσύ ρωτάς. Ο οικονομολόγος αναφερθεί σε ένα νέο, 5.2 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής με άνθρακα CCS του Μισισιπή, του οποίου το μέσο κόστος ανά κιλοβάτ είναι 6,800 δολάρια - αυτό είναι σε σύγκριση με περίπου 1,000 δολάρια από ένα εργοστάσιο που λειτουργεί με φυσικό αέριο.

    Εάν το CCS κυκλοφορούσε σε όλα τα 2300 εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα παγκοσμίως, το κόστος θα μπορούσε να είναι πάνω από ένα τρισεκατομμύριο δολάρια.

    Στο τέλος, ενώ η ομάδα δημοσίων σχέσεων της βιομηχανίας άνθρακα προωθεί ενεργά τις δυνατότητες της CCS στο κοινό, κεκλεισμένων των θυρών, η βιομηχανία γνωρίζει ότι αν επένδυε ποτέ στο να γίνουν πράσινοι, θα τους έδιωχνε εκτός λειτουργίας—θα αύξανε το κόστος της ηλεκτρικής τους ενέργειας σε σημείο όπου οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα γίνουν αμέσως η φθηνότερη επιλογή.

    Σε αυτό το σημείο, θα μπορούσαμε να αφιερώσουμε άλλες μερικές παραγράφους εξηγώντας γιατί αυτό το ζήτημα κόστους οδηγεί τώρα στην άνοδο του φυσικού αερίου ως αντικατάσταση του άνθρακα - καθώς είναι πιο καθαρό στην καύση, δεν δημιουργεί τοξική τέφρα ή υπολείμματα, είναι πιο αποτελεσματικό και παράγει περισσότερα ηλεκτρική ενέργεια ανά κιλό.

    Αλλά τις επόμενες δύο δεκαετίες, το ίδιο υπαρξιακό δίλημμα που αντιμετωπίζει τώρα ο άνθρακας, το φυσικό αέριο θα βιώσει επίσης—και είναι ένα θέμα που θα διαβάσετε συχνά σε αυτήν τη σειρά: η βασική διαφορά μεταξύ ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και πηγών ενέργειας με βάση τον άνθρακα (όπως ο άνθρακας και πετρέλαιο) είναι ότι το ένα είναι τεχνολογία, ενώ το άλλο είναι ορυκτό καύσιμο. Μια τεχνολογία βελτιώνεται, γίνεται φθηνότερη και παρέχει μεγαλύτερη απόδοση με την πάροδο του χρόνου. ενώ με τα ορυκτά καύσιμα, στις περισσότερες περιπτώσεις, η αξία τους αυξάνεται, μένει στάσιμη, γίνεται πτητική και τελικά μειώνεται με την πάροδο του χρόνου.

    Το σημείο καμπής για μια νέα ενεργειακή παγκόσμια τάξη πραγμάτων

    Το 2015 σηματοδότησε την πρώτη χρονιά όπου η Η παγκόσμια οικονομία αναπτύχθηκε ενώ οι εκπομπές άνθρακα όχι— αυτή η αποσύνδεση της οικονομίας και των εκπομπών άνθρακα είναι σε μεγάλο βαθμό το αποτέλεσμα των εταιρειών και των κυβερνήσεων που επενδύουν περισσότερο στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας παρά στην παραγωγή ενέργειας με βάση τον άνθρακα.

    Και αυτό είναι μόνο η αρχή. Η πραγματικότητα είναι ότι απέχουμε μόλις μια δεκαετία από τις ανανεώσιμες τεχνολογίες όπως η ηλιακή, η αιολική και άλλες που φτάνουν σε ένα σημείο όπου γίνονται η φθηνότερη και πιο αποτελεσματική επιλογή. Αυτό το οριακό σημείο θα αντιπροσωπεύει την αρχή μιας νέας εποχής στην παραγωγή ενέργειας, και ενδεχομένως, μιας νέας εποχής στην ανθρώπινη ιστορία.

    Σε λίγες μόλις δεκαετίες, θα εισέλθουμε σε έναν μελλοντικό κόσμο γεμάτο με σχεδόν δωρεάν, απεριόριστη και καθαρή ανανεώσιμη ενέργεια. Και θα αλλάξει τα πάντα.

    Κατά τη διάρκεια αυτής της σειράς για το Μέλλον της Ενέργειας, θα μάθετε τα εξής: Γιατί η εποχή των βρώμικων καυσίμων φτάνει στο τέλος της. γιατί το πετρέλαιο πρόκειται να προκαλέσει μια ακόμη οικονομική κατάρρευση την επόμενη δεκαετία; γιατί τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα και η ηλιακή ενέργεια θα μας οδηγήσουν σε έναν κόσμο μετά τον άνθρακα; πώς άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως ο άνεμος και τα φύκια, καθώς και η πειραματική ενέργεια του θορίου και της σύντηξης, θα καταλαμβάνουν πολύ δευτερόλεπτο από την ηλιακή ενέργεια; και, τέλος, θα εξερευνήσουμε πώς θα μοιάζει ο μελλοντικός μας κόσμος της πραγματικά απεριόριστης ενέργειας. (Υπόδειξη: θα φανεί αρκετά επικό.)

    Αλλά πριν αρχίσουμε να μιλάμε σοβαρά για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, πρέπει πρώτα να μιλήσουμε σοβαρά για τη σημερινή πιο σημαντική πηγή ενέργειας: προϊόντων.

    ΣΥΝΔΕΣΜΟΙ ΣΕΙΡΑΣ FUTURE OF ENERGY

    Λάδι! Το έναυσμα για την εποχή των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας: Μέλλον της Ενέργειας P2

    Η άνοδος του ηλεκτρικού αυτοκινήτου: Μέλλον της Ενέργειας P3

    Ηλιακή ενέργεια και η άνοδος του ενεργειακού Διαδικτύου: Μέλλον της Ενέργειας P4

    Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας vs the Thorium and Fusion Energy wildcards: Future of Energy P5

    Το μέλλον μας σε έναν κόσμο με άφθονη ενέργεια: Μέλλον της Ενέργειας P6