Quantumrun

CREIDMHEASA ÍOMHÁ: Quantumrun

Ábhair in-athnuaite vs. na cártaí fiáin tóiriam agus comhleá: Todhchaí Fuinnimh P5

David Tal, Foilsitheoir, Futurist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Dé Máirt, 09/15/2020 - 10:23

Díreach cosúil leis an gcaoi nach ngineann an ghrian fuinneamh 24/7, ní oibríonn sé ró-mhaith in áiteanna áirithe ar domhan i gcomparáid le háiteanna eile. Iontaobhas dom, ag teacht ó Cheanada, tá roinnt míonna ann nuair is ar éigean a fheiceann tú an ghrian. Is dócha go bhfuil sé i bhfad níos measa sna tíortha Nordacha agus sa Rúis - b'fhéidir go míníonn sé sin freisin an méid mór miotal trom agus vodca a taitneamh as suas ansin.

Ach mar a luadh sa chuid roimhe den tsraith seo Future of Energy, ní hé cumhacht gréine an t-aon chluiche in-athnuaite sa bhaile. Go deimhin, tá éagsúlacht de roghanna fuinnimh in-athnuaite ann a bhfuil a dteicneolaíocht ag forbairt chomh tapa leis an ngrian, agus a bhfuil a gcostas agus a aschur leictreachais (i gcásanna áirithe) ag bualadh na gréine.

Ar an taobh eile de, beimid ag dul a labhairt freisin faoi na rudaí is maith liom a dtugtar “fiáin in-athnuaite orthu”. Is foinsí fuinnimh nua agus thar a bheith cumhachtach iad seo a tháirgeann astuithe carbóin nialasacha, ach nach bhfuil staidéar déanta fós ar a gcostais thánaisteacha ar an gcomhshaol agus ar an tsochaí (agus a d’fhéadfadh a bheith díobhálach).

Ar an iomlán, is é an pointe a scrúdóimid anseo ná cé go mbeidh an ghrian ar an bpríomhfhoinse fuinnimh faoi lár na haoise, beidh an todhchaí comhdhéanta freisin de rogha fuinnimh in-athnuaite agus saoróga. Mar sin, cuirimis tús leis an athnuaite sin NIMBYs ar fud an domhain fuath le paisean.

Cumhacht gaoithe, rud nach raibh a fhios ag Don Quixote

Nuair a labhraíonn pundits faoi fhuinneamh in-athnuaite, cnapáin an chuid is mó i bhfeirmeacha gaoithe taobh leis an ngrian. An cúis? Bhuel, i measc na n-acmhainní in-athnuaite go léir ar an margadh, is iad na muilte gaoithe ollmhóra na cinn is feiceálaí - seasann siad cosúil le ordóga tinn feadh pháirceanna feirmeoirí agus radhairc scoite (nach bhfuil scoite amach) cois farraige i go leor áiteanna ar fud an domhain.

Ach cé go a toghcheantar gutha Is fuath leo, i gcodanna áirithe den domhan, tá siad ag réabhlóidiú an mheascáin fuinnimh. Is é sin toisc go bhfuil roinnt tíortha beannaithe leis an ghrian, tá gaoth ag tíortha eile agus go leor di. Cad a bhí uair an scáth-scriosadh, comhlaí fuinneoige, agus cur as do scrios gruaige saothraithe (go háirithe le cúig go seacht mbliana anuas) i dteach cumhachta giniúna fuinnimh in-athnuaite.

Tóg na tíortha Nordacha, mar shampla. Tá cumhacht gaoithe ag fás chomh tapa sin san Fhionlainn agus sa Danmhairg go bhfuil siad ag ithe na n-imeall brabúis dá ngléasraí cumhachta guail. Is stáisiúin chumhachta guail iad seo, dála an scéil, a bhí ceaptha na tíortha seo a chosaint ar fhuinneamh in-athnuaite “neamhiontaofa”. Anois, tá sé beartaithe ag an Danmhairg agus ag an bhFionlainn na stáisiúin chumhachta seo, 2,000 meigeavata d'fhuinneamh salach, a bhaint as an gcóras. faoi 2030.

Ach ní hé sin gach duine! Tá an Danmhairg imithe chomh mór sin ar fhuinneamh gaoithe go bhfuil sé beartaithe acu deireadh a chur le gual go hiomlán faoi 2030 agus a geilleagar iomlán a aistriú go cumhacht in-athnuaite (ón ngaoth den chuid is mó) faoi 2050. Idir an dá linn, dearaí nua muilte gaoithe (ex. amháin, dhá) atá ag teacht amach an t-am ar fad a d’fhéadfadh an tionscal a réabhlóidiú agus a d’fhéadfadh fuinneamh gaoithe a dhéanamh chomh tarraingteach do thíortha atá saibhir i ngrian agus atá do thíortha ar mhórán gaoithe iad.

Feirmeoireacht na dtonn

Maidir le muilte gaoithe, ach curtha go domhain faoin bhfarraige, tá an tríú foirm fuinnimh in-athnuaite is hyped: taoide. Breathnaíonn muilte taoide cosúil le muilte gaoithe, ach in ionad fuinneamh a bhailiú ón ngaoth, bailíonn siad a gcuid fuinnimh ó thaoidí an aigéin.

Níl an oiread céanna tóir ar fheirmeacha taoide, agus ní mheallann siad an oiread infheistíochta, amhail an ghrian agus an ghaoth. Ar an ábhar sin, ní bheidh ról mór ag taoide sa mheascán in-athnuaite taobh amuigh de roinnt tíortha, cosúil leis an RA. Is mór an náire é sin mar, de réir Phainéal Réamhamhairc Mara na Ríochta Aontaithe, dá mba rud é gur ghabhamar ach 0.1 faoin gcéad d’fhuinneamh cinéiteach taoide an Domhain, bheadh sé go leor chun cumhacht a thabhairt don domhan.

Tá roinnt buntáistí uathúla ag fuinneamh taoide thar an ngrian agus an ghaoth. Mar shampla, murab ionann agus an ghrian agus an ghaoth, ritheann taoide 24/7 i ndáiríre. Tá na taoidí beagnach seasmhach, mar sin bíonn a fhios agat i gcónaí cé mhéad cumhachta a ghinfidh tú i rith aon lá ar leith - iontach le haghaidh intuarthachta agus pleanála. Agus is tábhachtaí do na NIMBYs amuigh ansin, ós rud é go suíonn feirmeacha taoide ag bun an aigéin, tá siad as radharc, as an áireamh.

Athnuachan seanscoile: hidreafhuinneamh agus geoiteirmeach

Seans go gceapfá go bhfuil sé aisteach, agus muid ag caint faoi fhuinneamh in-athnuaite, nach dtugaimid mórán ama craolta do chuid de na foirmeacha in-athnuaite is sine agus is mó a nglactar leo: hidreafhuinneamh agus geoiteirmeach. Bhuel, tá cúis mhaith leis sin: Ní fada go gcreimfidh an t-athrú aeráide an t-aschur cumhachta hidrea-chumhachta, agus beidh níos lú eacnamaíoch ag baint le geoiteirmeach i gcomparáid leis an ngrian agus leis an ngaoth. Ach déanaimis tochailt beagán níos doimhne.

Cothaítear an chuid is mó de dhambaí hidrileictreacha an domhain ag aibhneacha agus lochanna móra a chothaítear iad féin ag leá séasúrach oighearshruth ó shléibhte in aice láimhe agus, go pointe níos lú, ag screamhuisce ó réigiúin báistí atá ard os cionn leibhéal na farraige. Sna blianta atá le teacht, tá sé beartaithe go laghdóidh athrú aeráide an méid uisce a thagann ón dá fhoinse uisce seo (leá nó triomú).

Tá sampla de seo le feiceáil sa Bhrasaíl, tír ina bhfuil ceann de na meascáin fuinnimh is glaise ar domhan, a ghin os cionn 75 faoin gcéad dá fuinneamh ó chumhacht hidrileictreach. Le blianta beaga anuas, tá laghdú ar an mbáisteach agus ar an triomach méadaithe ba chúis le briseadh cumhachta rialta (donnóga agus blackouts) ar feadh cuid mhór den bhliain. Beidh leochaileachtaí fuinnimh den sórt sin i bhfad níos coitianta le gach deich mbliana anuas, rud a chuirfidh iachall ar thíortha atá ag brath ar hidreafhuinneamh a ndollair in-athnuaite a infheistiú in áiteanna eile.

Idir an dá linn, tá coincheap an gheoiteirmeach bunúsach go leor: faoi bhun doimhneacht áirithe, bíonn an Domhan te i gcónaí; druileáil poll domhain, titim isteach roinnt píobaireachta, doirt uisce isteach, bailigh an gaile te a ardaíonn, agus úsáid an gal sin chun tuirbín a chumhachtú agus fuinneamh a ghiniúint.

I roinnt tíortha ar nós an Íoslainn, áit a bhfuil “beannaithe” acu le líon mór bolcáin, is gineadóir ollmhór fuinnimh in aisce agus glas é geoiteirmeach - táirgeann sé beagnach 30 faoin gcéad de chumhacht na hÍoslainne. Agus i limistéir roghnaithe den domhan a bhfuil tréithe cosúla teicteonacha acu, is cineál fiúntach fuinnimh é le hinfheistíocht a dhéanamh ann. Ach an chuid is mó i ngach áit eile, tá plandaí geoiteirmeacha costasach le tógáil agus le praghas na gréine agus na gaoithe ag laghdú gach bliain, ní bheidh geoiteirmeach. a bheith in ann dul san iomaíocht i bhformhór na dtíortha.

Na foinsí in-athnuaite saoróg

Is minic a deir lucht na n-ábhar in-athnuaite mar gheall ar a neamhiontaofacht, go gcaithfimid infheistíocht a dhéanamh i bhfoinsí fuinnimh atá mór, seanbhunaithe agus salach—cosúil le gual, ola agus gás nádúrtha leachtaithe—chun méideanna comhsheasmhacha fuinnimh a sholáthar chun freastal ar ár gcuid riachtanas. Tagraítear do na foinsí fuinnimh seo mar fhoinsí cumhachta “bonnualach” toisc go raibh siad go traidisiúnta mar chnámh droma ár gcóras fuinnimh. Ach i gcodanna áirithe den domhan, go háirithe tíortha cosúil leis an bhFrainc, is é núicléach an fhoinse cumhachta bonnualaigh a roghnaíodh.

Tá núicléach mar chuid de mheascán fuinnimh an domhain ó dheireadh an Dara Cogadh Domhanda. Cé go dtáirgeann sé méid suntasach fuinnimh náid-charbóin go teicniúil, tá infheistíochtaí nua-aimseartha déanta ag na fo-iarmhairtí i dtéarmaí dramhaíola tocsaineacha, tionóiscí núicléacha agus iomadú airm núicléacha in earnáil na n-arm núicléach nach bhfuil dodhéanta.

É sin ráite, ní núicléach an t-aon chluiche sa bhaile mór. Tá dhá chineál nua foinsí cumhachta neamh-inathnuaite fiú labhairt faoi: Tóiriam agus Fuinneamh Comhleá. Smaoinigh orthu seo mar chumhacht núicléach den chéad ghlúin eile, ach níos glaine, níos sábháilte, agus i bhfad níos cumhachtaí.

Tóiriam agus comhleá timpeall an chúinne?

Ritheann imoibreoirí tóiriam ar níotráit tóiriam, acmhainn atá ceithre huaire níos flúirseach ná úráiniam. Gineann siad freisin i bhfad níos mó fuinnimh ná imoibreoirí faoi thiomáint úráiniam, táirgeann siad níos lú dramhaíola, ní féidir iad a iompú isteach i buamaí grád-airm, agus is beagnach atá in aghaidh na tubaiste. (Féach ar mhíniú cúig nóiméad ar imoibreoirí Tóiriam anseo.)

Idir an dá linn, ritheann imoibreoirí comhleá go bunúsach ar uisce na farraige - nó le bheith cruinn, teaglaim de na iseatóip hidrigine tritium agus deoitéiriam. Nuair a ghineann imoibreoirí núicléacha leictreachas trí adaimh a scoilteadh, tógann imoibreoirí comhleá leathanach as leabhar súgartha na gréine agus déanann siad iarracht adaimh a chomhleá le chéile. (Féach ar mhíniú ocht nóiméad ar imoibreoirí comhleá anseo.)

Bhí an dá theicneolaíocht giniúna fuinnimh seo le teacht ar an margadh faoi dheireadh na 2040idí – tá siad ró-dhéanach chun difríocht a dhéanamh i ndáiríre i margaí fuinnimh an domhain, gan trácht ar ár gcomhrac in aghaidh an athraithe aeráide. Ar an dea-uair, b’fhéidir nach mbeadh sé sin amhlaidh rófhada.

Tá an teicneolaíocht timpeall ar imoibreoirí tóiriam ann cheana féin den chuid is mó agus tá sí á cur go gníomhach á saothrú ag an tSín. Déanta na fírinne, d'fhógair siad a bpleananna chun imoibreoir Tóiriam a bheadh ag feidhmiú go hiomlán a thógáil laistigh de na 10 mbliana atá romhainn (lár na 2020idí). Idir an dá linn, tá tearcmhaoiniú á dhéanamh ar chumhacht chomhleá le blianta fada anuas, ach le déanaí nuacht ó Lockheed Martin léiríonn sé go bhféadfadh imoibreoir comhleá nua a bheith díreach deich mbliana ar shiúl freisin.

Má thagann ceachtar den dá fhoinse fuinnimh seo ar líne laistigh de na deich mbliana atá romhainn, seolfaidh sé tonnta turrainge trí na margaí fuinnimh. Tá an poitéinseal ag cumhacht tóiriam agus comhleá méideanna ollmhóra fuinnimh ghlan a thabhairt isteach inár ngreille fuinnimh níos tapúla ná foinsí in-athnuaite ós rud é nach mbeidh orainn an eangach chumhachta reatha a athshreangú. Agus ós rud é gur foirmeacha fuinnimh láraithe agus dianchaipiteal iad seo, beidh siad an-tarraingteach do na cuideachtaí fóntais traidisiúnta sin atá ag iarraidh troid i gcoinne fhás na gréine.

Ag deireadh an lae, tá sé ina toss-up. Má théann tóiriam agus comhleá isteach sna margaí tráchtála laistigh de na 10 mbliana atá romhainn, d'fhéadfaidís foinsí in-athnuaite a scoitheadh mar thodhchaí an fhuinnimh. Níos faide ná sin bíonn buaite ag foinsí in-athnuaite. Cibé slí, tá fuinneamh saor agus flúirseach inár dtodhchaí.

Mar sin, cad is cosúil i ndáiríre ar domhan le fuinneamh gan teorainn? Freagraimid an cheist sin faoi dheireadh i cuid a sé dár sraith Future of Energy.