Energi terbarukan vs. wildcard energi thorium dan fusi: Masa Depan Energi P5

 Sama seperti bagaimana matahari tidak menghasilkan energi 24/7, itu juga tidak bekerja dengan baik di beberapa tempat di dunia dibandingkan dengan tempat lain. Percayalah, datang dari Kanada, ada beberapa bulan di mana Anda hampir tidak melihat matahari. Ini mungkin jauh lebih buruk di negara-negara Nordik dan Rusia—mungkin itu juga menjelaskan jumlah yang cukup besar dari logam berat dan vodka yang dinikmati di sana.

Tapi seperti yang disebutkan dalam bagian sebelumnya dari seri Future of Energy ini, tenaga surya bukanlah satu-satunya game terbarukan di kota ini. Faktanya, ada berbagai pilihan energi terbarukan yang teknologinya berkembang secepat tenaga surya, dan yang biaya dan keluaran listriknya (dalam beberapa kasus) mengalahkan tenaga surya.

Di sisi lain, kita juga akan berbicara tentang apa yang saya sebut “wildcard terbarukan.” Ini adalah sumber energi baru dan sangat kuat yang menghasilkan nol emisi karbon, tetapi biaya sekundernya terhadap lingkungan dan masyarakat belum dipelajari (dan mungkin terbukti berbahaya).

Secara keseluruhan, poin yang akan kita jelajahi di sini adalah bahwa sementara matahari akan menjadi sumber energi dominan pada pertengahan abad ini, masa depan juga akan terdiri dari campuran energi dari energi terbarukan dan wildcard. Jadi mari kita mulai dengan yang terbarukan itu NIMBY di seluruh dunia membenci dengan penuh gairah.

Tenaga angin, apa yang tidak diketahui Don Quixote

Ketika pakar berbicara tentang energi terbarukan, sebagian besar benjolan di ladang angin di samping surya. Alasannya? Nah, di antara semua energi terbarukan di pasar, kincir angin raksasa adalah yang paling terlihat—mereka mencuat seperti jempol yang sakit di sepanjang ladang petani dan pemandangan tepi laut yang terisolasi (dan tidak terlalu terpencil) di banyak bagian dunia.

Tapi sementara daerah pemilihan vokal membenci mereka, di beberapa bagian dunia, mereka merevolusi bauran energi. Itu karena sementara beberapa negara diberkati dengan matahari, yang lain memiliki angin dan banyak. Apa yang dulunya penghancur payung, penutup jendela, dan gangguan yang merusak tatanan rambut telah dibudidayakan (terutama selama lima sampai tujuh tahun terakhir) menjadi pembangkit tenaga listrik pembangkit energi terbarukan.

Ambil contoh negara-negara Nordik. Tenaga angin telah berkembang pesat di Finlandia dan Denmark sehingga mereka memakan margin keuntungan dari pembangkit listrik tenaga batu bara mereka. Omong-omong, ini adalah pembangkit listrik tenaga batu bara, yang seharusnya melindungi negara-negara ini dari energi terbarukan yang "tidak dapat diandalkan". Sekarang, Denmark dan Finlandia berencana untuk menghentikan pembangkit listrik ini, 2,000 megawatt energi kotor, keluar dari sistem oleh 2030.

Tapi itu tidak semua orang! Denmark telah menjadi pengganggu energi angin sehingga mereka berencana untuk menghapus batubara sepenuhnya pada tahun 2030 dan mentransisikan seluruh ekonomi mereka ke energi terbarukan (kebanyakan dari angin) oleh 2050. Sementara itu, desain kincir angin baru (mis. satu, dua) keluar sepanjang waktu yang dapat merevolusi industri dan berpotensi membuat energi angin menarik bagi negara-negara kaya matahari seperti halnya bagi negara-negara kaya angin.

Menanam ombak

Terkait dengan kincir angin, tetapi terkubur jauh di bawah laut, adalah bentuk energi terbarukan ketiga yang paling populer: pasang surut. Tide mills terlihat mirip dengan windmills, tetapi alih-alih mengumpulkan energi dari angin, mereka mengumpulkan energi mereka dari gelombang laut.

Pertanian pasang surut hampir tidak sepopuler itu, juga tidak menarik banyak investasi, seperti tenaga surya dan angin. Oleh karena itu, pasang surut tidak akan pernah menjadi pemain utama dalam campuran energi terbarukan di luar beberapa negara, seperti Inggris. Itu memalukan karena, menurut Panel Prakiraan Kelautan Inggris, jika kita menangkap hanya 0.1 persen energi kinetik pasang surut Bumi, itu akan cukup untuk memberi daya pada dunia.

Energi pasang surut juga memiliki beberapa keunggulan unik dibandingkan matahari dan angin. Misalnya, tidak seperti matahari dan angin, pasang surut benar-benar berjalan 24/7. Pasangnya hampir konstan, jadi Anda selalu tahu berapa banyak daya yang akan Anda hasilkan pada hari tertentu—sangat bagus untuk prediktabilitas dan perencanaan. Dan yang paling penting bagi NIMBY di luar sana, karena peternakan pasang surut berada di dasar laut, mereka secara efektif tidak terlihat, tidak terpikirkan.

Energi terbarukan sekolah lama: hidro dan panas bumi

Anda mungkin berpikir aneh bahwa ketika berbicara tentang energi terbarukan, kami tidak memberikan banyak waktu tayang untuk beberapa bentuk energi terbarukan tertua dan paling banyak diadopsi: hidro dan panas bumi. Nah, ada alasan bagus untuk itu: Perubahan iklim akan segera mengikis output daya hidro, sementara panas bumi akan tumbuh kurang ekonomis jika dibandingkan dengan matahari dan angin. Tapi mari kita menggali lebih dalam.

Sebagian besar bendungan pembangkit listrik tenaga air di dunia dialiri oleh sungai dan danau besar yang dialiri oleh pencairan musiman gletser dari pegunungan terdekat dan, pada tingkat lebih rendah, air tanah dari daerah hujan yang tinggi di atas permukaan laut. Selama beberapa dekade mendatang, perubahan iklim akan mengurangi (mencair atau mengeringkan) jumlah air yang berasal dari kedua sumber air ini.

Contohnya dapat dilihat di Brasil, negara dengan salah satu campuran energi paling hijau di dunia, yang menghasilkan lebih dari 75 persen energinya dari pembangkit listrik tenaga air. Dalam beberapa tahun terakhir, berkurangnya curah hujan dan meningkatnya kekeringan telah menyebabkan gangguan listrik biasa (coklat dan padam) hampir sepanjang tahun. Kerentanan energi seperti itu akan menjadi jauh lebih umum setiap dekade, memaksa negara-negara yang bergantung pada hidro untuk menginvestasikan dolar terbarukan mereka di tempat lain.

Sedangkan konsep panas bumi cukup mendasar: di bawah kedalaman tertentu, Bumi selalu panas; bor lubang yang dalam, masukkan beberapa pipa, tuangkan air, kumpulkan uap panas yang naik, dan gunakan uap itu untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan energi.

Di beberapa negara seperti Islandia, di mana mereka "diberkahi" dengan sejumlah besar gunung berapi, panas bumi adalah generator besar energi bebas dan hijau—menghasilkan hampir 30 persen listrik Islandia. Dan di beberapa wilayah tertentu di dunia yang memiliki karakteristik tektonik serupa, ini adalah bentuk energi yang berharga untuk diinvestasikan. Tetapi di sebagian besar tempat lain, pembangkit listrik tenaga panas bumi mahal untuk dibangun dan dengan penurunan harga matahari dan angin setiap tahun, panas bumi tidak akan mampu bersaing di sebagian besar negara.

Wildcard terbarukan

Penentang energi terbarukan sering mengatakan bahwa karena tidak dapat diandalkan, kita perlu berinvestasi pada sumber energi yang besar, mapan, dan kotor—seperti batu bara, minyak, dan gas alam cair—untuk menyediakan jumlah energi yang konsisten untuk memenuhi kebutuhan kita. Sumber energi ini disebut sebagai sumber daya "beban dasar" karena mereka secara tradisional berfungsi sebagai tulang punggung sistem energi kita. Namun di beberapa belahan dunia, terutama negara-negara seperti Prancis, nuklir telah menjadi sumber daya beban dasar pilihan.

Nuklir telah menjadi bagian dari bauran energi dunia sejak akhir Perang Dunia II. Sementara secara teknis menghasilkan sejumlah besar energi nol-karbon, efek samping dalam hal limbah beracun, kecelakaan nuklir, dan proliferasi senjata nuklir telah membuat investasi modern dalam nuklir hampir mustahil.

Yang mengatakan, nuklir bukan satu-satunya permainan di kota. Ada dua jenis baru sumber daya tak terbarukan yang layak dibicarakan: energi Thorium dan Fusion. Pikirkan ini sebagai tenaga nuklir generasi berikutnya, tetapi lebih bersih, lebih aman, dan jauh lebih kuat.

Thorium dan fusi di tikungan?

Reaktor thorium menggunakan thorium nitrat, sumber daya yang empat kali lebih melimpah daripada uranium. Mereka juga menghasilkan lebih banyak energi daripada reaktor bertenaga uranium, menghasilkan lebih sedikit limbah, tidak dapat diubah menjadi bom tingkat senjata, dan hampir anti-meleleh. (Tonton penjelasan lima menit tentang reaktor Thorium di sini.)

Sementara itu, reaktor fusi pada dasarnya berjalan di atas air laut—atau tepatnya, kombinasi dari isotop hidrogen tritium dan deuterium. Di mana reaktor nuklir menghasilkan listrik dengan membelah atom, reaktor fusi mengambil halaman dari buku pedoman matahari kita dan mencoba menggabungkan atom bersama-sama. (Tonton penjelasan delapan menit tentang reaktor fusi di sini.)

Kedua teknologi pembangkit energi ini akan hadir di pasar pada akhir tahun 2040-an—terlalu terlambat untuk benar-benar membuat perbedaan di pasar energi dunia, apalagi perjuangan kita melawan perubahan iklim. Untungnya, itu mungkin tidak terjadi terlalu lama.

Teknologi di sekitar reaktor thorium sebagian besar sudah ada dan sedang aktif dikejar oleh Cina. Bahkan, mereka mengumumkan rencana mereka untuk membangun reaktor Thorium yang berfungsi penuh dalam 10 tahun ke depan (pertengahan 2020-an). Sementara itu, kekuatan fusi telah kekurangan dana secara kronis selama beberapa dekade, tetapi baru-baru ini berita dari Lockheed Martin menunjukkan bahwa reaktor fusi baru mungkin hanya satu dekade lagi.

Jika salah satu dari sumber energi ini online dalam dekade berikutnya, itu akan mengirimkan gelombang kejutan melalui pasar energi. Tenaga thorium dan fusi memiliki potensi untuk memasukkan sejumlah besar energi bersih ke dalam jaringan energi kita lebih cepat daripada energi terbarukan karena mereka tidak memerlukan kita untuk memasang kembali jaringan listrik yang ada. Dan karena ini adalah bentuk energi yang padat modal dan terpusat, mereka akan sangat menarik bagi perusahaan utilitas tradisional yang ingin berjuang melawan pertumbuhan tenaga surya.

Pada akhirnya, itu adalah undian. Jika thorium dan fusi memasuki pasar komersial dalam 10 tahun ke depan, mereka dapat mengambil alih energi terbarukan sebagai energi masa depan. Lebih lama dari itu dan energi terbarukan menang. Bagaimanapun, energi yang murah dan berlimpah ada di masa depan kita.

Jadi seperti apa sebenarnya dunia dengan energi tak terbatas itu? Kami akhirnya menjawab pertanyaan itu di bagian enam dari seri Future of Energy kami.

LINK SERI ENERGI MASA DEPAN

Kematian lambat era energi karbon: Masa Depan Energi P1

Minyak! Pemicu era terbarukan: Masa Depan Energi P2

Bangkitnya mobil listrik: Masa Depan Energi P3

Energi surya dan kebangkitan internet energi: Masa Depan Energi P4

Masa depan kita di dunia yang berlimpah energi: Masa Depan Energi P6