Quantumrun

A morte lenta da era da enerxía do carbono | Futuro da Enerxía P1

CRÉDITO DA IMAXE: Quantumrun

A morte lenta da era da enerxía do carbono | Futuro da Enerxía P1

David Tal, Editor, Futurista
chilro
LinkedIn
@DavidTalWrites

Enerxía. É unha especie de gran cousa. E aínda así, é algo ao que raramente pensamos moito. Do mesmo xeito que Internet, só te asustas cando perdes o acceso a ela.

Pero en realidade, xa sexa en forma de alimento, calor, electricidade ou calquera das súas moitas formas, a enerxía é a forza motriz detrás do ascenso do home. Cada vez que a humanidade domina unha nova forma de enerxía (lume, carbón, petróleo e logo solar), o progreso acelera e as poboacións dispáranse.

Non me cres? Imos facer un trote rápido pola historia.

A enerxía e o auxe do ser humano

Os primeiros humanos eran cazadores-recolectores. Xeraron a enerxía de hidratos de carbono que necesitaban para sobrevivir mellorando as súas técnicas de caza, expandíndose a novos territorios e, máis tarde, dominando o uso do lume para cociñar e dixerir mellor a súa carne cazada e as plantas recollidas. Este estilo de vida permitiu aos primeiros humanos expandirse a unha poboación de arredor dun millón en todo o mundo.

Máis tarde, ao redor do 7,000 a. C., os humanos aprenderon a domesticar e plantar sementes que lles permitían cultivar un exceso de carbohidratos (enerxía). E almacenando eses carbohidratos nos animais (alimentando os rabaños durante os veráns e coméndoos durante os invernos), a humanidade puido xerar enerxía suficiente para acabar co seu estilo de vida nómada. Isto permitiulles concentrarse en grupos máis grandes de aldeas, vilas e cidades; e desenvolver os bloques de construción da tecnoloxía e da cultura compartida. Entre 7,000 a. C. e preto de 1700 a. C., a poboación mundial creceu ata os mil millóns.

Durante o 1700, o uso do carbón explotou. No Reino Unido, os británicos víronse obrigados a extraer carbón para o seu uso enerxético, debido á masiva deforestación. Afortunadamente para a historia mundial, o carbón ardeu moito máis que a madeira, o que non só axudou ás nacións do norte a vivir os duros invernos, senón que tamén lles permitiu aumentar moito a cantidade de metal que producían e, máis importante, alimentar a invención da máquina de vapor. A poboación mundial creceu ata os dous mil millóns entre os anos 1700 e 1940.

Finalmente, pasou o petróleo (petróleo). Aínda que entrou en uso de forma limitada ao redor da década de 1870 e se expandiu entre os anos 1910 e 20 coa produción en masa do Modelo T, realmente despegou despois da Segunda Guerra Mundial. Era un combustible de transporte ideal que permitiu o crecemento interno dos coches e diminuíu os custos do comercio internacional. O petróleo tamén se transformou en fertilizantes, herbicidas e pesticidas baratos que, en parte, lanzaron a Revolución Verde, reducindo a fame no mundo. Os científicos utilizárono para establecer a industria farmacéutica moderna, inventando unha serie de medicamentos que curaban moitas enfermidades mortais. Os industriais utilizárono para crear unha gama de novos produtos plásticos e de roupa. Ah, si, e podes queimar petróleo para obter electricidade.

En total, o petróleo representou unha bonanza de enerxía barata que permitiu á humanidade crecer, construír e financiar unha variedade de novas industrias e avances culturais. E entre 1940 e 2015, a poboación mundial superou os sete mil millóns.

Enerxía no contexto

O que acabas de ler foi unha versión simplificada duns 10,000 anos de historia da humanidade (de nada), pero espero que a mensaxe que intento transmitir sexa clara: sempre que aprendemos a controlar unha fonte nova, máis barata e máis abundante. de enerxía, a humanidade medra tecnolóxica, económica, cultural e demográficamente.

Seguindo este pensamento, cómpre facerse a pregunta: que ocorre cando a humanidade entra nun mundo futuro cheo de enerxía renovable case gratuíta, ilimitada e limpa? Como será este mundo? Como vai remodelar as nosas economías, a nosa cultura, o noso modo de vida?

Este futuro (a só dúas ou tres décadas de distancia) é inevitable, pero tamén que a humanidade nunca experimentou. Estas preguntas e máis son as que tentará responder esta serie Future of Energy.

Pero antes de poder explorar como será o futuro das enerxías renovables, primeiro temos que entender por que abandonamos a era dos combustibles fósiles. E que mellor forma de facelo que cun exemplo que todos coñecemos, unha fonte de enerxía barata, abundante e sumamente sucia: o carbón.

Carbón: síntoma da nosa adicción aos combustibles fósiles

É barato. É doado de extraer, enviar e queimar. Segundo os niveis de consumo actuais, hai 109 anos de reservas probadas enterradas debaixo da Terra. Os maiores xacementos están en democracias estables, explotadas por empresas fiables con décadas de experiencia. As infraestruturas (centrais eléctricas) xa están instaladas, a maioría das cales durarán varias décadas máis antes de ter que ser substituídas. A primeira vista, o carbón parece unha gran opción para alimentar o noso mundo.

Non obstante, ten un inconveniente: é sucio coma o inferno.

As centrais eléctricas alimentadas con carbón son unha das maiores e máis sucias fontes de emisións de carbono que contaminan actualmente a nosa atmosfera. É por iso que o uso do carbón estivo nun lento descenso en gran parte de América do Norte e Europa; a construción de máis capacidade de xeración de enerxía de carbón simplemente non é compatible cos obxectivos de redución do cambio climático do mundo desenvolvido.

Dito isto, o carbón segue sendo unha das maiores fontes de electricidade para os EE. UU. (cun 20 por cento), Reino Unido (30 por cento), China (70 por cento), India (53 por cento) e moitas outras nacións. Aínda que cambiamos completamente ás renovables, poderían levar décadas substituír a parte da enerxía que representa o carbón. É tamén por iso que o mundo en desenvolvemento é tan reticente a deixar o seu uso de carbón (especialmente China e India), xa que facelo probablemente significaría frear as súas economías e botar centos de millóns de novo á pobreza.

Polo tanto, en lugar de pechar as centrais de carbón existentes, moitos gobernos están a experimentar con facelos funcionar máis limpos. Isto implica unha variedade de tecnoloxías experimentais que xiran arredor da idea de captura e almacenamento de carbono (CCS): queimar carbón e lavar o gas das emisións de carbono sucio antes de que chegue á atmosfera.

A lenta morte dos combustibles fósiles

Aquí está o truco: instalar tecnoloxía CCS nas centrais de carbón existentes pode custar ata medio billón de dólares por planta. Iso faría que a electricidade xerada a partir destas centrais sexa moito máis cara que as centrais de carbón tradicionais (sucias). "Canto máis caro?" preguntas. O Economista informar nunha nova central eléctrica de carbón de 5.2 millóns de dólares estadounidenses Mississippi CCS, cuxo custo medio por quilowatt é de 6,800 dólares, comparado con preto de 1,000 dólares dunha planta de gas.

Se CCS se implementara a todos os 2300 centrais eléctricas de carbón en todo o mundo, o custo podería ser de máis dun billón de dólares.

Ao final, aínda que o equipo de relacións públicas da industria do carbón promove activamente o potencial do CCS para o público, a porta pechada, a industria sabe que, se algunha vez investisen en converterse en verdes, deixaríaos de comer, aumentaría os custos. da súa electricidade ata un punto en que as renovables se converterían inmediatamente na opción máis barata.

Neste punto, poderiamos dedicar uns cantos parágrafos a explicar por que este problema de custos está levando agora ao aumento do gas natural como substituto do carbón, xa que é máis limpo para queimar, non crea cinzas nin residuos tóxicos, é máis eficiente e xera máis electricidade por quilogramo.

Pero durante as próximas dúas décadas, o mesmo dilema existencial ao que se enfronta agora o carbón, tamén o experimentará o gas natural, e é un tema que lerás a miúdo nesta serie: a diferenza fundamental entre as fontes de enerxía renovables e a base de carbono (como o carbón). e petróleo) é que un é unha tecnoloxía, mentres que o outro é un combustible fósil. Unha tecnoloxía mellora, faise máis barata e proporciona unha maior rendibilidade co paso do tempo; mentres que cos combustibles fósiles, na maioría dos casos, o seu valor aumenta, estancase, vólvese volátil e finalmente diminúe co paso do tempo.

O punto de inflexión para unha nova orde mundial enerxética

2015 foi o primeiro ano no que a a economía mundial creceu mentres que as emisións de carbono non—Este desacoplamento da economía e das emisións de carbono é en gran parte o resultado de que as empresas e os gobernos invisten máis en renovables que na xeración de enerxía baseada en carbono.

E isto é só o comezo. A realidade é que estamos a só unha década de que as tecnoloxías renovables como a solar, a eólica e outras cheguen a un punto no que se converten na opción máis barata e eficiente. Ese punto de inflexión representará o comezo dunha nova era na xeración de enerxía e, potencialmente, unha nova era na historia da humanidade.

Dentro dunhas poucas décadas, entraremos nun mundo futuro cheo de enerxías renovables case gratuítas, ilimitadas e limpas. E cambiará todo.

Ao longo desta serie sobre o Futuro da Enerxía, aprenderás o seguinte: Por que a era dos combustibles sucios está chegando ao seu fin; por que o petróleo está disposto a desencadear outro colapso económico na próxima década; por que os coches eléctricos e a enerxía solar nos van levar a un mundo poscarbono; como outras enerxías renovables como o vento e as algas, así como o torio experimental e a enerxía de fusión, ocuparán un segundo preto da solar; e despois, finalmente, exploraremos como será o noso futuro mundo de enerxía verdadeiramente ilimitada. (Pista: vai parecer bastante épico.)

Pero antes de comezar a falar seriamente das renovables, primeiro temos que falar seriamente da fonte de enerxía máis importante de hoxe: aceite.