مرگ آهسته عصر انرژی کربن | آینده انرژی P1

انرژی. این یک نوع معامله بزرگ است. و با این حال، این چیزی است که ما به ندرت به آن فکر می کنیم. مانند اینترنت، تنها زمانی که دسترسی به آن را از دست بدهید، دچار وحشت می شوید.

اما در واقعیت، چه به شکل غذا، گرما، برق یا هر تعداد از اشکال مختلف آن باشد، انرژی نیروی محرکه ظهور انسان است. هر بار که بشریت بر شکل جدیدی از انرژی (آتش، زغال سنگ، نفت و به زودی خورشیدی) تسلط یافت، پیشرفت سرعت می‌گیرد و جمعیت به شدت افزایش می‌یابد.

باور نمی کنی؟ بیایید به سرعت در تاریخ قدم بزنیم.

انرژی و ظهور انسان

انسان های اولیه شکارچی-گردآورنده بودند. آنها انرژی کربوهیدرات مورد نیاز برای زنده ماندن را با بهبود تکنیک های شکار خود، گسترش به قلمرو جدید، و بعداً از طریق تسلط بر استفاده از آتش برای پختن و هضم بهتر گوشت شکار شده و گیاهان جمع آوری شده، تولید کردند. این سبک زندگی به انسان های اولیه اجازه داد تا به جمعیتی در حدود یک میلیون نفر در سراسر جهان گسترش یابند.

بعدها، حدود 7,000 سال قبل از میلاد، انسان ها یاد گرفتند که بذرهایی را اهلی کنند و بکارند که به آنها اجازه می داد کربوهیدرات های اضافی (انرژی) رشد کنند. و با ذخیره این کربوهیدرات ها در حیوانات (تغذیه گله ها در تابستان و خوردن آنها در زمستان)، بشر قادر به تولید انرژی کافی برای پایان دادن به سبک زندگی عشایری خود شد. این به آنها اجازه داد تا در گروه های بزرگتری از روستاها، شهرها و شهرها متمرکز شوند. و برای توسعه بلوک های سازنده فناوری و فرهنگ مشترک. بین 7,000 قبل از میلاد تا حدود 1700 پس از میلاد، جمعیت جهان به یک میلیارد افزایش یافت.

در طول دهه 1700، استفاده از زغال سنگ افزایش یافت. در بریتانیا، به دلیل جنگل‌زدایی گسترده، انگلیسی‌ها مجبور به استخراج زغال سنگ برای استفاده از انرژی شدند. خوشبختانه برای تاریخ جهان، زغال سنگ بسیار داغ‌تر از چوب می‌سوخت و نه تنها به کشورهای شمالی کمک می‌کند تا در زمستان‌های سخت زندگی کنند، بلکه به آن‌ها اجازه می‌دهد تا مقدار فلزی را که تولید می‌کنند افزایش دهند، و مهم‌تر از همه، سوخت اختراع موتور بخار است. جمعیت جهان بین سال های 1700 و 1940 به دو میلیارد رسید.

بالاخره نفت (نفت) اتفاق افتاد. در حالی که در حدود دهه 1870 به طور محدود وارد استفاده شد و بین سال های 1910 تا 20 با تولید انبوه مدل T گسترش یافت، پس از جنگ جهانی دوم واقعاً شروع به کار کرد. این یک سوخت حمل و نقل ایده آل بود که باعث رشد داخلی خودروها و کاهش هزینه های تجارت بین المللی شد. نفت همچنین به کودهای ارزان قیمت، علف‌کش‌ها و آفت‌کش‌ها تبدیل شد که تا حدودی انقلاب سبز را به راه انداخت و گرسنگی جهان را کاهش داد. دانشمندان از آن برای تأسیس صنعت داروسازی مدرن استفاده کردند و طیف وسیعی از داروها را اختراع کردند که بسیاری از بیماری های کشنده را درمان می کرد. صنعتگران از آن برای ایجاد طیف وسیعی از محصولات پلاستیکی و پوشاک جدید استفاده کردند. اوه بله، و شما می توانید نفت را برای برق بسوزانید.

در مجموع، نفت نشان دهنده هنگفتی از انرژی ارزان بود که بشریت را قادر به رشد، ساختن و تأمین مالی انواع صنایع جدید و پیشرفت های فرهنگی کرد. و بین سال های 1940 تا 2015، جمعیت جهان به بیش از هفت میلیارد رسیده است.

انرژی در زمینه

آنچه که خواندید یک نسخه ساده شده از حدود 10,000 سال تاریخ بشر بود (خوش آمدید)، اما امیدوارم پیامی که می‌خواهم به آن برسانم واضح باشد: هر زمان که یاد بگیریم یک منبع جدید، ارزان‌تر و فراوان‌تر را کنترل کنیم. از نظر انرژی، بشریت از نظر فناوری، اقتصادی، فرهنگی و جمعیتی رشد می کند.

به دنبال این رشته فکری، این سوال باید پرسیده شود: چه اتفاقی می‌افتد وقتی بشریت وارد دنیای آینده پر از انرژی‌های تجدیدپذیر تقریبا رایگان، بی حد و حصر و پاک می‌شود؟ این دنیا چه شکلی خواهد بود؟ چگونه اقتصاد، فرهنگ و شیوه زندگی ما را تغییر خواهد داد؟

این آینده (فقط دو تا سه دهه دیگر) اجتناب ناپذیر است، اما همچنین آینده ای است که بشریت هرگز آن را تجربه نکرده است. این سؤالات و موارد دیگر همان چیزی است که این مجموعه Future of Energy سعی خواهد کرد به آنها پاسخ دهد.

اما قبل از اینکه بتوانیم بررسی کنیم آینده انرژی های تجدیدپذیر چگونه خواهد بود، ابتدا باید بفهمیم که چرا عصر سوخت های فسیلی را ترک می کنیم. و چه راهی برای انجام این کار بهتر از مثالی که همه ما با آن آشنا هستیم، منبع انرژی ارزان، فراوان و بسیار کثیف: زغال سنگ.

زغال سنگ: نشانه ای از اعتیاد ما به سوخت های فسیلی

ارزان است. استخراج، ارسال و سوزاندن آن آسان است. بر اساس سطوح مصرف امروزی، 109 سال ذخایر اثبات شده در زیر زمین مدفون شده است. بزرگترین سپرده ها در دموکراسی های پایدار است که توسط شرکت های قابل اعتماد با چندین دهه تجربه استخراج شده است. زیرساخت‌ها (نیروگاه‌ها) در حال حاضر وجود دارد، که بیشتر آن‌ها قبل از نیاز به تعویض، چندین دهه دیگر دوام خواهند داشت. در ظاهر، زغال سنگ گزینه ای عالی برای قدرت بخشیدن به دنیای ما به نظر می رسد.

با این حال، یک اشکال دارد: این است کثیف مثل جهنم.

نیروگاه های زغال سنگ یکی از بزرگترین و کثیف ترین منابع انتشار کربن هستند که در حال حاضر جو ما را آلوده می کند. به همین دلیل است که استفاده از زغال سنگ در بسیاری از آمریکای شمالی و اروپا با کاهش آهسته ای روبه رو بوده است – ایجاد ظرفیت بیشتر تولید نیروی زغال سنگ به سادگی با اهداف کاهش تغییرات آب و هوایی در جهان توسعه یافته سازگار نیست.

با این حال، زغال سنگ هنوز در میان بزرگترین منابع برق برای ایالات متحده (با 20 درصد)، انگلستان (30 درصد)، چین (70 درصد)، هند (53 درصد) و بسیاری از کشورهای دیگر قرار دارد. حتی اگر به طور کامل به انرژی‌های تجدیدپذیر روی بیاوریم، ممکن است دهه‌ها طول بکشد تا تکه‌ای از زغال‌سنگ پای انرژی که اکنون نشان می‌دهد جایگزین شود. همچنین به همین دلیل است که کشورهای در حال توسعه بسیار تمایلی به توقف استفاده از زغال سنگ (به ویژه چین و هند) ندارند، زیرا انجام این کار احتمالاً به معنای ترمز بر روی اقتصاد آنها و بازگرداندن صدها میلیون نفر به فقر است.

بنابراین، بسیاری از دولت‌ها به جای بستن کارخانه‌های زغال‌سنگ موجود، سعی می‌کنند آنها را تمیزتر کنند. این شامل انواع فناوری های تجربی است که حول ایده جذب و ذخیره کربن (CCS) می چرخد: سوزاندن زغال سنگ و پاک کردن گاز انتشار کربن کثیف قبل از رسیدن به جو.

مرگ آهسته سوخت های فسیلی

نکته اینجاست: نصب فناوری CCS در کارخانه‌های زغال‌سنگ موجود می‌تواند تا نیم میلیارد دلار برای هر نیروگاه هزینه داشته باشد. این امر برق تولید شده از این نیروگاه ها را بسیار گران تر از نیروگاه های زغال سنگ سنتی (کثیف) می کند. "چقدر گران تر؟" تو پرسیدی. اقتصاد دان گزارش در نیروگاه جدید زغال سنگ CCS می سی سی پی ایالات متحده با ارزش 5.2 میلیارد دلار، که میانگین هزینه هر کیلووات آن 6,800 دلار است، که در مقایسه با حدود 1,000 دلار از یک نیروگاه گازسوز است.

اگر CCS در همه موارد منتشر شود 2300 نیروگاه های زغال سنگ در سراسر جهان، هزینه می تواند بیش از یک تریلیون دلار باشد.

در پایان، در حالی که تیم روابط عمومی صنعت زغال سنگ به طور فعال پتانسیل CCS را در پشت درهای بسته برای عموم تبلیغ می‌کند، این صنعت می‌داند که اگر برای سبز شدن سرمایه‌گذاری کنند، آن‌ها را از تجارت خارج می‌کند – هزینه‌ها را افزایش می‌دهد. از برق آنها به نقطه ای می رسد که انرژی های تجدیدپذیر بلافاصله به گزینه ارزان تر تبدیل می شوند.

در این مرحله، می‌توانیم چند پاراگراف دیگر را توضیح دهیم که چرا این مسئله هزینه اکنون منجر به افزایش گاز طبیعی به عنوان جایگزین زغال‌سنگ می‌شود - زیرا سوختن آن تمیزتر است، خاکستر یا پسماند سمی ایجاد نمی‌کند، کارآمدتر است و بیشتر تولید می‌کند. برق به ازای هر کیلوگرم

اما در طی دو دهه آینده، اکنون با همان معضل وجودی زغال سنگ مواجه است، گاز طبیعی نیز تجربه خواهد کرد - و این موضوعی است که اغلب در این مجموعه خواهید خواند: تفاوت کلیدی بین انرژی های تجدید پذیر و منابع انرژی مبتنی بر کربن (مانند زغال سنگ) و نفت) این است که یکی یک فناوری است، در حالی که دیگری سوخت فسیلی است. یک فناوری بهبود می‌یابد، ارزان‌تر می‌شود و در طول زمان بازدهی بیشتری ارائه می‌کند. در حالی که با سوخت های فسیلی، در بیشتر موارد، ارزش آنها افزایش می یابد، راکد می شود، فرار می شود و در نهایت در طول زمان کاهش می یابد.

نقطه عطف نظم جهانی انرژی جدید

سال 2015 اولین سالی بود که در آن اقتصاد جهان رشد کرد در حالی که انتشار کربن رشد نکرد- این جداسازی اقتصاد و انتشار کربن عمدتاً نتیجه سرمایه‌گذاری شرکت‌ها و دولت‌ها در انرژی‌های تجدیدپذیر است تا تولید انرژی مبتنی بر کربن.

و این تازه اولشه. واقعیت این است که ما تنها یک دهه با فناوری‌های تجدیدپذیر مانند خورشیدی، بادی و سایر فناوری‌های تجدیدپذیر فاصله داریم تا به نقطه‌ای برسند که ارزان‌ترین و کارآمدترین گزینه باشند. آن نقطه اوج آغاز عصر جدیدی در تولید انرژی و به طور بالقوه عصر جدیدی در تاریخ بشر خواهد بود.

تنها در چند دهه کوتاه، ما وارد دنیای آینده خواهیم شد که پر از انرژی های تجدیدپذیر تقریبا رایگان، بی حد و حصر و پاک است. و همه چیز را تغییر خواهد داد.

در طول این مجموعه در مورد آینده انرژی، موارد زیر را خواهید آموخت: چرا عصر سوخت های کثیف به پایان می رسد. چرا قرار است نفت در دهه آینده باعث سقوط اقتصادی دیگری شود؟ چرا خودروهای برقی و انرژی خورشیدی ما را به دنیای پسا کربن هدایت می کنند. چگونه انرژی‌های تجدیدپذیر دیگری مانند باد و جلبک‌ها، و همچنین توریم تجربی و انرژی همجوشی، یک ثانیه نزدیک به خورشید را اشغال می‌کنند. و سپس در نهایت، ما کشف خواهیم کرد که دنیای آینده ما با انرژی واقعا بی حد و حصر چگونه خواهد بود. (نکته: بسیار حماسی به نظر می رسد.)

اما قبل از اینکه به طور جدی در مورد انرژی های تجدیدپذیر صحبت کنیم، ابتدا باید به طور جدی در مورد مهمترین منبع انرژی امروز صحبت کنیم: نفت.

پیوندهای سری آینده انرژی

نفت! محرک عصر تجدیدپذیر: آینده انرژی P2

ظهور ماشین الکتریکی: آینده انرژی P3

انرژی خورشیدی و ظهور اینترنت انرژی: آینده انرژی P4

انرژی‌های تجدیدپذیر در برابر توریم و انرژی فیوژن: آینده انرژی P5

آینده ما در دنیای سرشار از انرژی: آینده انرژی P6