Quantumrun

Ofbyldingskredyt: Quantumrun

Renewables vs. de thorium en fúzje enerzjy wildcards: Future of Energy P5

David Tal, útjouwer, Futurist
@DavidTalwrites
LinkedIn

Di, 09/15/2020 - 10:23

Krekt as hoe't sinne net 24/7 enerzjy opwekt, wurket it op guon plakken yn 'e wrâld ek net te goed yn ferliking mei oaren. Leau my, komst út Kanada, binne d'r guon moannen wêr't jo de sinne amper sjogge. It is wierskynlik folle slimmer yn 'e Noardske lannen en Ruslân - miskien ferklearret dat ek de grutte hoemannichte swier metaal en wodka dy't dêr boppe geniet.

Mar lykas neamd yn 'e foarige diel fan dizze Future of Energy-searje is sinne-enerzjy net it ienige duorsume spultsje yn 'e stêd. Yn feite binne d'r in ferskaat oan opsjes foar duorsume enerzjy wêrfan de technology krekt sa fluch ûntwikkelet as sinne, en wêrfan de kosten en elektrisiteitsútfier (yn guon gefallen) sinne binne.

Oan 'e oare kant, wy sille ek prate oer wat ik graach neame "wildcard duorsume enerzjy." Dit binne nije en ongelooflijk krêftige enerzjyboarnen dy't nul koalstofútstjit produsearje, mar wêrfan de sekundêre kosten foar it miljeu en de maatskippij noch moatte wurde bestudearre (en kinne skealik wêze).

Yn 't algemien is it punt dat wy hjir sille ferkenne dat hoewol sinne de dominante enerzjyboarne sil wurde yn' e midden fan 'e ieu, de takomst ek sil bestean út in enerzjycocktail fan duorsume enerzjy en jokertekens. Dus litte wy begjinne mei de duorsume dat NIMBYs om 'e wrâld haatsje mei in passy.

Wynkrêft, wat Don Quichot net wist

As pundits prate oer duorsume enerzjy, klont de measte wynparken neist sinne. De reden? No, ûnder alle duorsume enerzjy op 'e merke binne gigantyske wynmûnen it meast sichtber - se stekke út as seare tommen lâns boerenfjilden en isolearre (en net sa isolearre) útsichten op' e kust yn in protte dielen fan 'e wrâld.

Mar wylst a vocal kiesdistrikt haat harren, yn guon dielen fan 'e wrâld, se revolutionizing de enerzjy mix. Dat komt om't wylst guon lannen segene binne mei sinne, oaren hawwe wyn en in protte dêrfan. Wat wie eartiids in paraplu-ferneatigjende, finster-shuttering, en kapsel-fergriemjende argewaasje is kultivearre (benammen yn 'e ôfrûne fiif oant sân jier) ta in krêftsintrum fan opwekking fan duorsume enerzjy.

Nim bygelyks de Noardske lannen. Wynenerzjy is sa hurd groeid yn Finlân en Denemarken dat se de winstmarges fan har koalesintrales opfrette. Dit binne stienkoalsintrales, trouwens, dy't dizze lannen soene beskermje tsjin "ûnbetroubere" duorsume enerzjy. No, Denemarken en Finlân binne fan plan om dizze enerzjysintrales, 2,000 megawatt smoarge enerzjy, út it systeem te mothballen by 2030.

Mar dat is net alles minsken! Denemarken binne sa hurd gien op wynenerzjy dat se fan plan binne om stienkoal folslein út te faze troch 2030 en har hiele ekonomy oer te setten nei duorsume enerzjy (meast fan wyn) by 2050. Underwilens binne nije wynmûne-ûntwerpen (bgl. ien, twa) komme hieltyd út dy't de yndustry revolúsjonearje kinne en wynenerzjy mooglik sa oantreklik meitsje kinne foar sinnerike lannen as foar wynrike lannen.

Farming de weagen

Besibbe oan wynmûnen, mar djip begroeven ûnder de see, is de tredde meast hyped foarm fan duorsume enerzjy: tij. Tijmûnen lykje op wynmûnen, mar ynstee fan enerzjy te sammeljen fan 'e wyn, sammelje se har enerzjy út' e oseaan.

Tidal pleatsen binne net sa populêr, noch lûke se safolle ynvestearrings, lykas sinne en wyn. Om dy reden sil tij nea in wichtige spieler wêze yn 'e duorsume miks bûten in pear lannen, lykas it Feriene Keninkryk. Dat is in skande, om't, neffens it UK Marine Foresight Panel, as wy mar 0.1 prosint fan 'e kinetyske tij-enerzjy fan' e ierde fêstlizze, soe it genôch wêze om de wrâld te betsjinjen.

Tidal enerzjy hat ek inkele unike foardielen boppe sinne en wyn. Bygelyks, yn tsjinstelling ta sinne en wyn, rint tij echt 24/7. De tij is hast konstant, sadat jo altyd witte hoefolle macht jo sille generearje op in bepaalde dei - geweldig foar foarsisberens en planning. En it wichtichste foar de NIMBY's dy't der binne, om't tijpleatsen op 'e boaiem fan' e oseaan sitte, binne se effektyf út it sicht, út 'e geast.

Alde skoalle duorsume: hydro en ierdwaarmte

Jo sille miskien tinke dat it frjemd is dat wy, as wy oer duorsume enerzjy prate, net folle lofttiid jouwe oan guon fan 'e âldste en meast brûkte foarmen fan duorsume enerzjy: hydro en ierdwaarmte. No, d'r is in goede reden foar: klimaatferoaring sil ynkoarten de enerzjyútfier fan hydro erodearje, wylst ierdwaarmte minder ekonomysk sil groeie yn ferliking mei sinne en wyn. Mar litte wy wat djipper grave.

De measte hydroelektryske dammen fan 'e wrâld wurde fieden troch grutte rivieren en marren dy't sels fiede wurde troch it seizoensgeande smelten fan gletsjers út tichteby lizzende berchketens en, yn mindere mjitte, grûnwetter út reingebieten heech boppe seenivo. De kommende desennia sil klimaatferoaring de hoemannichte wetter dy't út beide wetterboarnen komt te ferminderjen (smelten of útdroegje).

In foarbyld hjirfan is te sjen yn Brazylje, in lân mei ien fan 'e grienste enerzjymixen fan' e wrâld, dy't mear as 75 prosint fan syn enerzjy opwekt út wetterkrêft. Yn de ôfrûne jierren, minder delslach en tanimmende droechte hawwe feroarsake regelmjittige stroomsteuringen (brownouts en blackouts) it hiele jier troch. Sokke enerzjykwetsberheden sille mei elk desennia folle gewoaner wurde, en lannen dy't ôfhinklik binne fan hydro twinge om har duorsume dollars earne oars te ynvestearjen.

Underwilens is it konsept fan ierdwaarmte basis genôch: ûnder in bepaalde djipte is de ierde altyd hyt; boarje in djip gat, drop yn wat piping, giet wetter yn, sammelje de waarme stoom dy't opkomt, en brûk dy stoom foar in macht in turbine en generearje enerzjy.

Yn guon lannen lykas Yslân, wêr't se "seine" binne mei in grut oantal fulkanen, is ierdwaarmte in massale generator fan frije en griene enerzjy - it produsearret hast 30 prosint fan 'e macht fan Yslân. En yn selekteare gebieten fan 'e wrâld dy't ferlykbere tektonyske skaaimerken hawwe, is it in weardefolle foarm fan enerzjy om yn te ynvestearjen. Mar meast oeral oars binne ierdwaarmteplanten djoer om te bouwen en mei't sinne en wyn elk jier yn priis ôfnimme, sil ierdwaarm gewoan net kinne konkurrearje yn 'e measte lannen.

De wildcard duorsume enerzjy

De tsjinstanners fan duorsume enerzjy sizze faak dat wy troch har ûnbetrouberens ynvestearje moatte yn grutte, fêstige en smoarge enerzjyboarnen - lykas stienkoal, oalje en floeiber ierdgas - om konsekwinte hoemannichten enerzjy te leverjen om oan ús behoeften te foldwaan. Dizze enerzjyboarnen wurde oantsjutten as "baseload" enerzjyboarnen, om't se tradisjoneel tsjinne as de rêchbonke fan ús enerzjysysteem. Mar yn guon dielen fan 'e wrâld, benammen lannen lykas Frankryk, kearn hat west de basis lading macht boarne fan kar.

Nuclear is sûnt it ein fan 'e Twadde Wrâldoarloch in diel fan' e enerzjymix fan 'e wrâld. Wylst it technysk in substansjele hoemannichte nul-koalstof-enerzjy produseart, hawwe de side-effekten yn termen fan giftige ôffal, kearnûngemakken, en proliferaasje fan kearnwapens moderne ynvestearrings yn nukleêre njonken ûnmooglik makke.

Dat sei, nukleêre is net it ienige spultsje yn 'e stêd. D'r binne twa nije soarten net-duorsume enerzjyboarnen dy't it wurdich binne om oer te praten: Thorium en Fusion-enerzjy. Tink oan dizze as folgjende-generaasje kearnkrêft, mar skjinner, feiliger, en folle machtiger.

Thorium en fúzje om 'e hoeke?

Thoriumreaktors rinne op thoriumnitraat, in boarne dy't fjouwer kear oerfloedich is as uranium. Se generearje ek folle mear enerzjy dan uranium-oandreaune reaktors, produsearje minder ôffal, kinne net feroare wurde yn bommen fan wapenklasse, en binne praktysk meltdown-proof. (Besjoch in fiif minuten útlis fan Thorium-reaktors hjir.)

Underwilens rinne fúzjereaktors yn prinsipe op seewetter - of om krekt te wêzen, in kombinaasje fan de wetterstofisotopen tritium en deuterium. Wêr't kearnreaktors elektrisiteit generearje troch atomen te splitsen, nimme fúzjereaktors in side út it playbook fan ús sinne en besykje atomen tegearre te fusearjen. (Besjoch in acht minuten útlis fan fúzjereaktors hjir.)

Beide fan dizze enerzjy-generearjende technologyen soene oan 'e lette 2040's op 'e merke komme - folle te let om echt in ferskil te meitsjen yn 'e enerzjymerken fan 'e wrâld, lit stean ús striid tsjin klimaatferoaring. Gelokkich kin dat net te lang it gefal wêze.

De technology om thoriumreaktors hinne bestiet foar in grut part al en wurdt aktyf ferfolge troch Sina. Yn feite kundige se har plannen oan om in folslein funksjonearjende Thorium-reaktor te bouwen binnen de kommende 10 jier (midden 2020's). Underwilens is fúzjekrêft al tsientallen jierren lang chronysk ûnderfinansierd, mar resint nijs fan Lockheed Martin jout oan dat in nije fúzjereaktor ek mar in desennium fuort kin wêze.

As ien fan dizze enerzjyboarnen binnen de kommende desennia online komt, sil it skokgolven stjoere troch de enerzjymerken. Thorium en fúzjemacht hawwe it potensjeel om enoarme hoemannichten skjinne enerzjy rapper yn ús enerzjynet yn te fieren dan duorsume enerzjy, om't se ús net nedich hawwe om it besteande stroomnet opnij te bedraden. En om't dit kapitaalyntinsive en sintralisearre foarmen fan enerzjy binne, sille se machtich oantreklik wêze foar dy tradisjonele nutsbedriuwen dy't sykje om te fjochtsjen tsjin de groei fan sinne.

Oan 'e ein fan 'e dei is it in toss-up. As thorium en fúzje de kommersjele merken yn 'e kommende 10 jier komme, kinne se duorsume enerzjy ynhelje as de takomst fan enerzjy. Al langer dan dat en duorsume enerzjy wint út. Hoe dan ek, goedkeap en oerfloedich enerzjy is yn ús takomst.

Dus hoe sjocht in wrâld mei ûnbeheinde enerzjy der echt út? Wy beäntwurdzje dy fraach úteinlik yn diel seis fan ús Future of Energy-searje.