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La mort lente de l'ère de l'énergie carbonique | Avenir de l'énergie P1

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La mort lente de l'ère de l'énergie carbonique | Avenir de l'énergie P1

David Tal, éditeur, futuriste
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@DavidTalWrites

Énergie. C'est un gros problème. Et pourtant, c'est quelque chose auquel on ne pense que rarement. Comme Internet, vous ne paniquez que lorsque vous en perdez l'accès.

Mais en réalité, qu'elle se présente sous la forme de nourriture, de chaleur, d'électricité ou de n'importe laquelle de ses nombreuses formes, l'énergie est le moteur de l'ascension de l'homme. Chaque fois que l'humanité maîtrise une nouvelle forme d'énergie (feu, charbon, pétrole et bientôt solaire), les progrès s'accélèrent et les populations explosent.

Vous ne me croyez pas ? Prenons un rapide jogging à travers l'histoire.

L'énergie et l'essor de l'homme

Les premiers humains étaient des chasseurs-cueilleurs. Ils ont généré l'énergie glucidique dont ils avaient besoin pour survivre en améliorant leurs techniques de chasse, en s'étendant sur de nouveaux territoires, et plus tard, en maîtrisant l'utilisation du feu pour cuisiner et mieux digérer leur viande chassée et leurs plantes cueillies. Ce mode de vie a permis aux premiers humains de s'étendre à une population d'environ un million de personnes dans le monde.

Plus tard, vers 7,000 7,000 avant notre ère, les humains ont appris à domestiquer et à planter des graines qui leur ont permis de cultiver un excès de glucides (énergie). Et en stockant ces glucides chez les animaux (nourrir les troupeaux pendant les étés et les manger pendant les hivers), l'humanité a pu générer suffisamment d'énergie pour mettre fin à son mode de vie nomade. Cela leur a permis de se concentrer dans de plus grands groupes de villages, de villes et de villes; et développer les éléments constitutifs de la technologie et de la culture partagée. Entre 1700 XNUMX avant notre ère et environ XNUMX de notre ère, la population mondiale est passée à un milliard.

Au cours des années 1700, l'utilisation du charbon a explosé. Au Royaume-Uni, les Britanniques ont été contraints d'extraire du charbon à des fins énergétiques, en raison d'une déforestation massive. Heureusement pour l'histoire du monde, le charbon brûlait beaucoup plus chaud que le bois, aidant non seulement les pays du Nord à traverser des hivers rigoureux, mais leur permettant également d'augmenter considérablement la quantité de métal qu'ils produisaient et, plus important encore, d'alimenter l'invention de la machine à vapeur. La population mondiale est passée à deux milliards entre les années 1700 et 1940.

Enfin, le pétrole (pétrole) est arrivé. Alors qu'il est entré en usage de manière limitée vers les années 1870 et s'est étendu entre les années 1910 et 20 avec la production de masse du modèle T, il a vraiment décollé après la Seconde Guerre mondiale. C'était un carburant de transport idéal qui a permis la croissance intérieure des voitures et réduit les coûts du commerce international. Le pétrole a également été transformé en engrais, herbicides et pesticides bon marché qui, en partie, ont lancé la révolution verte, réduisant la faim dans le monde. Les scientifiques l'ont utilisé pour établir l'industrie pharmaceutique moderne, inventant une gamme de médicaments qui ont guéri de nombreuses maladies mortelles. Les industriels l'ont utilisé pour créer une gamme de nouveaux produits plastiques et vestimentaires. Oh oui, et vous pouvez brûler du pétrole pour l'électricité.

Dans l'ensemble, le pétrole représentait une aubaine d'énergie bon marché qui a permis à l'humanité de croître, de construire et de financer une variété de nouvelles industries et de progrès culturels. Et entre 1940 et 2015, la population mondiale a explosé à plus de sept milliards.

L'énergie en contexte

Ce que vous venez de lire est une version simplifiée d'environ 10,000 XNUMX ans d'histoire humaine (de rien), mais j'espère que le message que j'essaie de faire passer est clair : chaque fois que nous apprenons à contrôler une source nouvelle, moins chère et plus abondante d'énergie, l'humanité se développe technologiquement, économiquement, culturellement et démographiquement.

En suivant ce cheminement de pensée, la question doit être posée : que se passe-t-il lorsque l'humanité entre dans un monde futur rempli d'énergie renouvelable presque gratuite, illimitée et propre ? A quoi ressemblera ce monde ? Comment va-t-il remodeler nos économies, notre culture, notre mode de vie ?

Cet avenir (à seulement deux ou trois décennies) est inévitable, mais aussi un que l'humanité n'a jamais connu. C'est à ces questions et bien d'autres que tentera de répondre cette série sur l'avenir de l'énergie.

Mais avant de pouvoir explorer à quoi ressemblera l'avenir des énergies renouvelables, nous devons d'abord comprendre pourquoi nous quittons l'ère des combustibles fossiles. Et quelle meilleure façon de le faire qu'avec un exemple que nous connaissons tous, une source d'énergie bon marché, abondante et extrêmement sale : le charbon.

Le charbon : un symptôme de notre dépendance aux énergies fossiles

Ce n'est pas cher. Il est facile à extraire, expédier et brûler. Sur la base des niveaux de consommation actuels, il y a 109 ans de réserves prouvées enfouies sous la Terre. Les gisements les plus importants se trouvent dans des démocraties stables, exploités par des sociétés fiables ayant des décennies d'expérience. Les infrastructures (centrales électriques) sont déjà en place, dont la plupart dureront encore plusieurs décennies avant de devoir être remplacées. À première vue, le charbon semble être une excellente option pour alimenter notre monde.

Cependant, il a un inconvénient : il est sale comme l'enfer.

Les centrales électriques au charbon sont l'une des sources d'émissions de carbone les plus importantes et les plus polluantes qui polluent actuellement notre atmosphère. C'est pourquoi l'utilisation du charbon décline lentement dans une grande partie de l'Amérique du Nord et de l'Europe. La construction d'une plus grande capacité de production d'électricité au charbon n'est tout simplement pas compatible avec les objectifs de réduction du changement climatique du monde développé.

Cela dit, le charbon reste l'une des principales sources d'électricité pour les États-Unis (à 20 %), le Royaume-Uni (30 %), la Chine (70 %), l'Inde (53 %) et de nombreux autres pays. Même si nous passons complètement aux énergies renouvelables, cela pourrait prendre des décennies pour remplacer la part du gâteau énergétique que représente aujourd'hui le charbon. C'est aussi pourquoi le monde en développement est si réticent à arrêter son utilisation du charbon (en particulier la Chine et l'Inde), car cela reviendrait probablement à freiner leurs économies et à rejeter des centaines de millions de personnes dans la pauvreté.

Ainsi, au lieu de fermer les centrales au charbon existantes, de nombreux gouvernements tentent de les rendre plus propres. Cela implique une variété de technologies expérimentales qui s'articulent autour de l'idée de capture et de stockage du carbone (CSC) : brûler du charbon et épurer le gaz des émissions de carbone sale avant qu'il n'atteigne l'atmosphère.

La mort lente des énergies fossiles

Voici le hic : l'installation de la technologie CSC dans les centrales au charbon existantes peut coûter jusqu'à un demi-milliard de dollars par centrale. Cela rendrait l'électricité produite par ces centrales beaucoup plus chère que les centrales à charbon traditionnelles (sales). « Combien de plus cher ? » tu demandes. L'économiste rapporté sur une nouvelle centrale au charbon US Mississippi CCS de 5.2 milliards de dollars, dont le coût moyen par kilowatt est de 6,800 1,000 $, contre environ XNUMX XNUMX $ pour une centrale au gaz.

Si le CCS était étendu à tous les 2300 centrales au charbon dans le monde entier, le coût pourrait atteindre plus d'un billion de dollars.

En fin de compte, alors que l'équipe de relations publiques de l'industrie du charbon promeut activement le potentiel du CSC auprès du public, à huis clos, l'industrie sait que si jamais elle investissait pour devenir verte, cela la mettrait en faillite - cela augmenterait les coûts de leur électricité à un point où les énergies renouvelables deviendraient immédiatement l'option la moins chère.

À ce stade, nous pourrions passer encore quelques paragraphes à expliquer pourquoi ce problème de coût conduit maintenant à l'essor du gaz naturel en remplacement du charbon - vu qu'il est plus propre à brûler, ne crée pas de cendres ou de résidus toxiques, est plus efficace et génère plus électricité par kilogramme.

Mais au cours des deux prochaines décennies, le charbon sera confronté au même dilemme existentiel que le gaz naturel connaîtra également - et c'est un thème que vous lirez souvent dans cette série : la différence clé entre les énergies renouvelables et les sources d'énergie à base de carbone (comme le charbon et le pétrole) est que l'un est une technologie, tandis que l'autre est un combustible fossile. Une technologie s'améliore, elle devient moins chère et offre un meilleur rendement dans le temps ; alors qu'avec les combustibles fossiles, dans la plupart des cas, leur valeur augmente, stagne, devient volatile et finalement diminue avec le temps.

Le point de bascule vers un nouvel ordre mondial de l'énergie

2015 a marqué la première année où le l'économie mondiale a augmenté alors que les émissions de carbone n'ont pas— ce découplage de l'économie et des émissions de carbone est en grande partie le résultat du fait que les entreprises et les gouvernements investissent davantage dans les énergies renouvelables que dans la production d'énergie à base de carbone.

Et ce n'est que le début. La réalité est que nous ne sommes qu'à une décennie des technologies renouvelables comme le solaire, l'éolien et d'autres qui atteindront un point où elles deviendront l'option la moins chère et la plus efficace. Ce point de basculement représentera le début d'une nouvelle ère dans la production d'énergie, et potentiellement, une nouvelle ère dans l'histoire humaine.

Dans quelques décennies seulement, nous entrerons dans un monde futur rempli d'énergies renouvelables presque gratuites, illimitées et propres. Et ça va tout changer.

Au cours de cette série sur l'avenir de l'énergie, vous apprendrez ce qui suit : pourquoi l'ère des carburants sales touche à sa fin ; pourquoi le pétrole est sur le point de déclencher un nouvel effondrement économique au cours de la prochaine décennie ; pourquoi les voitures électriques et l'énergie solaire vont nous entraîner dans un monde post-carbone ; comment d'autres énergies renouvelables comme le vent et les algues, ainsi que le thorium expérimental et l'énergie de fusion, occuperont une place de choix après le solaire ; et enfin, nous explorerons à quoi ressemblera notre futur monde d'énergie vraiment illimitée. (Astuce : ça va avoir l'air assez épique.)

Mais avant de commencer à parler sérieusement des énergies renouvelables, nous devons d'abord parler sérieusement de la source d'énergie la plus importante d'aujourd'hui : de chanvre.