La lenta morte dell'era dell'energia del carbonio | Futuro dell'energia P1

La lenta morte dell'era dell'energia del carbonio | Futuro dell'energia P1
CREDITO IMMAGINE: Quantumrun

La lenta morte dell'era dell'energia del carbonio | Futuro dell'energia P1

    Energia. È un grosso problema. Eppure, è qualcosa a cui raramente prestiamo molta attenzione. Come Internet, impazzisci solo quando perdi l'accesso.

    Ma in realtà, che si manifesti sotto forma di cibo, calore, elettricità, o un numero qualsiasi delle sue molteplici forme, l'energia è la forza trainante dell'ascesa dell'uomo. Ogni volta che l'umanità padroneggia una nuova forma di energia (fuoco, carbone, petrolio e presto solare), il progresso accelera e la popolazione sale alle stelle.

    Non mi credi? Facciamo un veloce jogging attraverso la storia.

    Energia e ascesa dell'uomo

    I primi umani erano cacciatori-raccoglitori. Hanno generato l'energia di carboidrati di cui avevano bisogno per sopravvivere migliorando le loro tecniche di caccia, espandendosi in nuovi territori e, successivamente, padroneggiando l'uso del fuoco per cucinare e digerire meglio la carne cacciata e le piante raccolte. Questo stile di vita ha permesso ai primi esseri umani di espandersi fino a raggiungere una popolazione di circa un milione in tutto il mondo.

    Più tardi, intorno al 7,000 a.C., gli esseri umani impararono ad addomesticare e piantare semi che consentivano loro di coltivare carboidrati in eccesso (energia). E immagazzinando quei carboidrati negli animali (nutrendo le mandrie durante le estati e mangiandole durante gli inverni), l'umanità è stata in grado di generare abbastanza energia per porre fine al suo stile di vita nomade. Ciò ha permesso loro di concentrarsi in gruppi più ampi di villaggi, paesi e città; e per sviluppare gli elementi costitutivi della tecnologia e della cultura condivisa. Tra il 7,000 a.C. e il 1700 d.C. circa, la popolazione mondiale crebbe fino a un miliardo.

    Nel corso del 1700 esplose l'uso del carbone. Nel Regno Unito, gli inglesi furono costretti a estrarre carbone per uso energetico, a causa della massiccia deforestazione. Fortunatamente per la storia mondiale, il carbone bruciava molto più caldo del legno, non solo aiutando le nazioni del nord a vivere inverni rigidi, ma consentendo loro anche di aumentare notevolmente la quantità di metallo che producevano e, cosa più importante, alimentando l'invenzione del motore a vapore. La popolazione mondiale è cresciuta fino a raggiungere i due miliardi tra il 1700 e il 1940.

    Alla fine, è successo il petrolio (petrolio). Sebbene sia entrato in uso su base limitata intorno al 1870 e si sia ampliato tra il 1910 e il 20 con la produzione in serie del Modello T, è davvero decollato dopo la seconda guerra mondiale. Era un carburante ideale per il trasporto che ha consentito la crescita interna delle automobili e ha ridotto i costi del commercio internazionale. Il petrolio è stato anche trasformato in fertilizzanti, erbicidi e pesticidi economici che, in parte, hanno lanciato la Rivoluzione Verde, riducendo la fame nel mondo. Gli scienziati lo usarono per fondare la moderna industria farmaceutica, inventando una gamma di medicinali che curavano molte malattie mortali. Gli industriali lo usarono per creare una gamma di nuovi prodotti in plastica e abbigliamento. Oh sì, e puoi bruciare petrolio per l'elettricità.

    In tutto, il petrolio ha rappresentato una manna d'energia a basso costo che ha permesso all'umanità di crescere, costruire e finanziare una varietà di nuove industrie e progressi culturali. E tra il 1940 e il 2015, la popolazione mondiale è esplosa a oltre sette miliardi.

    Energia nel contesto

    Quello che hai appena letto era una versione semplificata di circa 10,000 anni di storia umana (prego), ma spero che il messaggio che sto cercando di trasmettere sia chiaro: ogni volta che impariamo a controllare una fonte nuova, più economica e più abbondante di energia, l'umanità cresce tecnologicamente, economicamente, culturalmente e demograficamente.

    Seguendo questa linea di pensiero, è necessario porsi la domanda: cosa succede quando l'umanità entra in un mondo futuro pieno di energia rinnovabile quasi gratuita, illimitata e pulita? Come sarà questo mondo? Come rimodellerà le nostre economie, la nostra cultura, il nostro modo di vivere?

    Questo futuro (distante solo due o tre decenni) è inevitabile, ma anche un futuro che l'umanità non ha mai sperimentato. Queste e altre domande sono ciò a cui cercherà di rispondere questa serie Future of Energy.

    Ma prima di poter esplorare come sarà un futuro di energia rinnovabile, dobbiamo prima capire perché stiamo abbandonando l'era dei combustibili fossili. E quale modo migliore per farlo se non con un esempio che tutti conosciamo, una fonte di energia economica, abbondante e estremamente sporca: il carbone.

    Carbone: un sintomo della nostra dipendenza dai combustibili fossili

    Costa poco. È facile da estrarre, spedire e bruciare. Sulla base dei livelli di consumo odierni, ci sono 109 anni di riserve accertate sepolte sotto la Terra. I depositi più grandi si trovano in democrazie stabili, estratte da società affidabili con decenni di esperienza. Le infrastrutture (centrali elettriche) sono già in atto, la maggior parte delle quali durerà per diversi decenni prima di dover essere sostituite. A prima vista, il carbone sembra un'ottima opzione per alimentare il nostro mondo.

    Tuttavia, ha uno svantaggio: lo è sporco da morire.

    Le centrali elettriche alimentate a carbone sono una delle più grandi e sporche fonti di emissioni di carbonio che attualmente inquinano la nostra atmosfera. Ecco perché l'uso del carbone è in lento declino in gran parte del Nord America e dell'Europa: costruire più capacità di generazione di energia da carbone semplicemente non è compatibile con gli obiettivi di riduzione del cambiamento climatico del mondo sviluppato.

    Detto questo, il carbone è ancora tra le maggiori fonti di elettricità per gli Stati Uniti (al 20%), il Regno Unito (30%), la Cina (70%), l'India (53%) e molte altre nazioni. Anche se passassimo completamente alle rinnovabili, potrebbero volerci decenni per sostituire la fetta di energia che il carbone rappresenta oggi. Questo è anche il motivo per cui il mondo in via di sviluppo è così riluttante a interrompere l'uso del carbone (soprattutto Cina e India), poiché farlo significherebbe probabilmente sbattere i freni alle loro economie e riportare centinaia di milioni di persone nella povertà.

    Quindi, invece di chiudere le centrali a carbone esistenti, molti governi stanno sperimentando per renderle più pulite. Ciò comporta una varietà di tecnologie sperimentali che ruotano attorno all'idea di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS): bruciare carbone e depurare il gas dalle emissioni di carbonio sporco prima che raggiunga l'atmosfera.

    La lenta morte dei combustibili fossili

    Ecco il trucco: l'installazione della tecnologia CCS nelle centrali a carbone esistenti può costare fino a mezzo miliardo di dollari per impianto. Ciò renderebbe l'elettricità generata da questi impianti molto più costosa rispetto alle tradizionali (sporche) centrali a carbone. "Quanto più costoso?" tu chiedi. L'economista segnalati su una nuova centrale a carbone US Mississippi CCS da 5.2 miliardi di dollari, il cui costo medio per kilowatt è di $ 6,800, rispetto a circa $ 1,000 di una centrale a gas.

    Se CCS venisse distribuito a tutti i 2300 centrali elettriche a carbone in tutto il mondo, il costo potrebbe superare i mille miliardi di dollari.

    Alla fine, mentre il team di PR dell'industria del carbone promuove attivamente il potenziale di CCS al pubblico, a porte chiuse, l'industria sa che se mai investisse per diventare ecologici, li metterebbe fuori mercato, aumenterebbe i costi della loro elettricità a un punto in cui le rinnovabili diventerebbero immediatamente l'opzione più economica.

    A questo punto, potremmo spendere qualche altro paragrafo per spiegare perché questo problema di costi sta ora portando all'aumento del gas naturale come sostituto del carbone, visto che è più pulito da bruciare, non crea ceneri o residui tossici, è più efficiente e genera di più elettricità per chilogrammo.

    Ma nei prossimi due decenni, lo stesso dilemma esistenziale che il carbone si trova ad affrontare, anche il gas naturale sperimenterà, ed è un tema che leggerete spesso in questa serie: la differenza fondamentale tra le energie rinnovabili e le fonti di energia a base di carbonio (come il carbone e petrolio) è che uno è una tecnologia, mentre l'altro è un combustibile fossile. Una tecnologia migliora, diventa più economica e offre un maggiore ritorno nel tempo; mentre con i combustibili fossili, nella maggior parte dei casi, il loro valore aumenta, ristagna, diventa volatile e infine diminuisce nel tempo.

    Il punto di svolta verso un nuovo ordine mondiale dell'energia

    Il 2015 ha segnato il primo anno in cui il l'economia mondiale è cresciuta mentre le emissioni di carbonio no—questo disaccoppiamento tra economia ed emissioni di carbonio è in gran parte il risultato di aziende e governi che investono di più nelle energie rinnovabili rispetto alla generazione di energia basata sul carbonio.

    E questo è solo l'inizio. La realtà è che siamo solo a un decennio di distanza dalle tecnologie rinnovabili come il solare, l'eolico e altre, raggiungendo un punto in cui diventano l'opzione più economica ed efficiente. Quel punto di svolta rappresenterà l'inizio di una nuova era nella generazione di energia e, potenzialmente, una nuova era nella storia umana.

    Tra pochi decenni entreremo in un mondo futuro pieno di energia rinnovabile quasi gratuita, illimitata e pulita. E cambierà tutto.

    Nel corso di questa serie sul futuro dell'energia, imparerai quanto segue: perché l'era dei combustibili sporchi sta volgendo al termine; perché il petrolio è destinato a innescare l'ennesimo crollo economico nel prossimo decennio; perché le auto elettriche e l'energia solare ci porteranno in un mondo post-carbonio; come altre energie rinnovabili come il vento e le alghe, così come il torio sperimentale e l'energia da fusione, prenderanno un secondo posto rispetto al solare; e infine, esploreremo come sarà il nostro mondo futuro di energia davvero illimitata. (Suggerimento: sembrerà piuttosto epico.)

    Ma prima di iniziare a parlare seriamente di rinnovabili, dobbiamo prima parlare seriamente della più importante fonte di energia odierna: oil & gas.

    COLLEGAMENTI FUTURE OF ENERGY SERIES

    Olio! L'innesco dell'era delle rinnovabili: Future of Energy P2

    Ascesa dell'auto elettrica: Future of Energy P3

    L'energia solare e l'ascesa di Internet dell'energia: il futuro dell'energia P4

    Rinnovabili vs i caratteri jolly dell'energia di torio e fusione: Future of Energy P5

    Il nostro futuro in un mondo ricco di energia: Future of Energy P6