אנרגיה מתחדשת לעומת תווים כלליים של תוריום ואנרגיה היתוך: Future of Energy P5

 בדיוק כמו איך שמש לא מייצרת אנרגיה 24/7, זה גם לא עובד טוב מדי במקומות מסוימים בעולם בהשוואה לאחרים. תאמין לי, כשמגיעים מקנדה, יש כמה חודשים שבהם אתה בקושי רואה את השמש. זה כנראה הרבה יותר גרוע במדינות הנורדיות וברוסיה - אולי זה גם מסביר את הכמות הגדולה של מתכת כבדה וודקה שנהנו שם למעלה.

אבל כאמור ב החלק הקודם מסדרת Future of Energy זו, אנרגיה סולארית היא לא המשחק המתחדש היחיד בעיר. למעשה, ישנן מגוון אפשרויות אנרגיה מתחדשת שהטכנולוגיה שלהן מתפתחת במהירות כמו סולארית, והעלויות ותפוקת החשמל שלהן (במקרים מסוימים) מנצחים את השמש.

מהצד השני, אנחנו גם הולכים לדבר על מה שאני אוהב לכנות "מתחדשים ברבים". אלו הם מקורות אנרגיה חדשים וחזקים להפליא שמייצרים פליטת פחמן אפסית, אך העלויות המשניות שלהם על הסביבה והחברה טרם נחקרו (ועשויות להוכיח שהם מזיקים).

בסך הכל, הנקודה שנחקור כאן היא שבעוד שהשמש תהפוך למקור האנרגיה הדומיננטי עד אמצע המאה, העתיד יהיה מורכב גם מקוקטייל אנרגיה של מתחדשים ותווים כלליים. אז בואו נתחיל עם המתחדש זה NIMBYs מסביב לעולם שונאים בתשוקה.

כוח רוח, מה שדון קישוט לא ידע

כאשר מבקרים מדברים על אנרגיה מתחדשת, רובם מתגבשים בחוות רוח לצד סולארי. הסיבה? ובכן, מבין כל האנרגיה המתחדשת בשוק, טחנות רוח ענקיות הן הגלויות ביותר - הן בולטות כמו אגודלים כואבים לאורך שדות החקלאים ונופי חוף מבודדים (ולא כל כך מבודדים) במקומות רבים בעולם.

אבל בעוד א אזור בחירה קולני שונא אותם, בחלקים מסוימים של העולם, הם עושים מהפכה בתמהיל האנרגיה. זה בגלל שבעוד שמדינות מסוימות התברכו בשמש, באחרות יש רוח והרבה ממנה. מה שהיה פעם א הורסת מטריות, סגירת חלונות ומטרדה הורסת תסרוקת טופחה (במיוחד במהלך חמש עד שבע השנים האחרונות) לתחנת כוח של ייצור אנרגיה מתחדשת.

קחו למשל את המדינות הנורדיות. כוח הרוח גדל בקצב מהיר כל כך בפינלנד ובדנמרק שהם אוכלים את שולי הרווח של תחנות הכוח הפחמיות שלהם. אלו תחנות כוח פחמיות, אגב, שהיו אמורות להגן על המדינות הללו מפני אנרגיה מתחדשת "לא אמינה". כעת, דנמרק ופינלנד מתכננות להוציא את תחנות הכוח הללו, 2,000 מגה וואט של אנרגיה מלוכלכת, מחוץ למערכת. על ידי 2030.

אבל זה לא הכל אנשים! דנמרק הגיעה כל כך לטירוף באנרגיית רוח שהם מתכננים לבטל את הפחם לחלוטין עד 2030 ולהעביר את כל הכלכלה שלהם לאנרגיה מתחדשת (בעיקר מרוח) על ידי 2050. בינתיים, עיצובים חדשים של טחנות רוח (לדוגמה. אחד, שתיים) יוצאים כל הזמן שעשויים לחולל מהפכה בתעשייה ועשויות להפוך את אנרגיית הרוח לאטרקטיבית למדינות עשירות בשמש כפי שהן עבור מדינות עשירות ברוח.

חקלאות הגלים

קשורה לטחנות רוח, אבל קבורה עמוק מתחת לים, היא הצורה השלישית הכי מפוצצת של אנרגיה מתחדשת: גאות ושפל. טחנות גאות נראות דומות לטחנות רוח, אך במקום לאסוף אנרגיה מהרוח, הן אוספות את האנרגיה שלהן מהגאות באוקיינוס.

חוות גאות ושפל אינן פופולאריות כל כך, וגם לא מושכות אליהן השקעה רבה כמו שמש ורוח. מסיבה זו, גאות ושפל לעולם לא תהיה שחקן מרכזי בתמהיל המתחדש מחוץ לכמה מדינות, כמו בריטניה. זה חבל כי על פי הפאנל הימי של בריטניה, אם נלכד רק 0.1 אחוז מאנרגיית הגאות הקינטית של כדור הארץ, זה יספיק כדי להפעיל את העולם.

לאנרגיית גאות ושפל יש גם כמה יתרונות ייחודיים על פני שמש ורוח. לדוגמה, בניגוד לשמש ורוח, הגאות והשפל באמת פועלת 24/7. הגאות והשפל הם כמעט קבועים, כך שאתה תמיד יודע כמה כוח תפיק במהלך כל יום נתון - מצוין לניבוי ותכנון. והכי חשוב ל-NIMBYs שם בחוץ, מכיוון שחוות גאות ושפל יושבות בקרקעית האוקיינוס, הן למעשה מחוץ לטווח הראייה, מחוץ למוח.

מקורות מתחדשים מהאסכולה הישנה: הידרו וגיאותרמית

אולי תחשוב שזה מוזר שכשמדברים על אנרגיה מתחדשת, אנחנו לא נותנים הרבה זמן אוויר לכמה מהצורות הוותיקות והמאומצות ביותר של אנרגיה מתחדשת: הידרו וגיאותרמית. ובכן, יש לכך סיבה טובה: שינויי האקלים ישחקו בקרוב את תפוקת הכוח של הידרו, בעוד הגיאותרמית תצמח פחות חסכונית בהשוואה לשמש ורוח. אבל בואו נחפור קצת יותר לעומק.

רוב הסכרים ההידרואלקטרים ​​בעולם ניזונים מנהרות ואגמים גדולים הניזונים בעצמם מהמסה עונתית של קרחונים מרכסי הרים סמוכים, ובמידה פחותה, מי תהום מאזורים גשומים גבוהים מעל פני הים. במהלך העשורים הקרובים, שינויי האקלים אמורים להפחית (להמיס או להתייבש) את כמות המים שמגיעה משני מקורות המים הללו.

דוגמה לכך ניתן לראות בברזיל, מדינה עם אחד מתערובות האנרגיה הירוקים בעולם, המפיקה מעל 75 אחוז מהאנרגיה שלה מכוח הידרואלקטרי. בשנים האחרונות ירד כמות המשקעים והבצורת הולכת וגוברת גרם להפרעות חשמל קבועות (הפסקות והפסקות) לאורך רוב השנה. פגיעות אנרגיה כאלה יהפכו נפוצות הרבה יותר עם כל עשור שיעבור, ויאלצו מדינות התלויות בהידרו להשקיע את הדולרים המתחדשים שלהן במקומות אחרים.

בינתיים, המושג גיאותרמי הוא בסיסי מספיק: מתחת לעומק מסוים, כדור הארץ תמיד חם; לקדוח חור עמוק, להכניס פנימה צנרת, לשפוך מים פנימה, לאסוף את הקיטור החם שעולה, ולהשתמש באדים כדי להפעיל טורבינה ולהפיק אנרגיה.

במדינות מסוימות כמו איסלנד, שם הם "בורכו" במספר רב של הרי געש, גיאותרמית היא מחולל עצום של אנרגיה חופשית וירוקה - היא מייצרת כמעט 30 אחוז מהכוח של איסלנד. ובאזורים נבחרים בעולם שיש להם מאפיינים טקטוניים דומים, זו צורת אנרגיה שכדאי להשקיע בה. אבל בכל מקום אחר, מפעלים גיאותרמיים יקרים לבנייה ועם ירידת מחירים של השמש והרוח מדי שנה, גיאותרמית פשוט לא תעשה זאת. להיות מסוגל להתחרות ברוב המדינות.

התווים הכלליים המתחדשים

מתנגדי האנרגיה המתחדשת אומרים לעתים קרובות כי בשל חוסר האמינות שלהם, עלינו להשקיע במקורות אנרגיה גדולים, מבוססים ומלוכלכים - כמו פחם, נפט וגז טבעי נוזלי - כדי לספק כמויות אנרגיה עקביות כדי לענות על הצרכים שלנו. מקורות אנרגיה אלו מכונים מקורות כוח "בסיס עומס" מכיוון שהם שימשו באופן מסורתי כעמוד השדרה של מערכת האנרגיה שלנו. אבל בחלקים מסוימים של העולם, במיוחד מדינות כמו צרפת, גרעין היה מקור הכוח הבסיסי של הבחירה.

גרעין היה חלק מתמהיל האנרגיה העולמי מאז סוף מלחמת העולם השנייה. בעוד שהוא מייצר מבחינה טכנית כמות ניכרת של אנרגיה אפסית פחמן, תופעות הלוואי במונחים של פסולת רעילה, תאונות גרעיניות והפצת נשק גרעיני הפכו השקעות מודרניות בגרעין לכמעט בלתי אפשריות.

עם זאת, גרעין הוא לא המשחק היחיד בעיר. ישנם שני סוגים חדשים של מקורות חשמל שאינם מתחדשים שכדאי לדבר עליהם: תוריום ואנרגיה פיוז'ן. חשבו על אלה כאל כוח גרעיני מהדור הבא, אבל נקי יותר, בטוח יותר והרבה יותר חזק.

תוריום ופיוז'ן מעבר לפינה?

כורי תוריום פועלים על תוריום חנקתי, משאב שנמצא בשפע פי ארבעה מאורניום. הם גם מייצרים הרבה יותר אנרגיה מכורים המונעים באורניום, מייצרים פחות פסולת, לא ניתן להפוך אותם לפצצות בדרגת נשק, והם כמעט עמידים להתמוטטות. (צפו בהסבר של חמש דקות על כורי תוריום כאן.)

בינתיים, כורי היתוך פועלים בעצם על מי ים - או ליתר דיוק, שילוב של איזוטופי המימן טריטיום ודוטריום. במקום שבו כורים גרעיניים מייצרים חשמל על ידי פיצול אטומים, כורי היתוך מוציאים עמוד מתוך ספר ההפעלה של השמש שלנו ומנסים למזג אטומים זה לזה. (צפו בהסבר בן שמונה דקות על כורי היתוך כאן.)

שתי הטכנולוגיות הללו לייצור אנרגיה היו אמורות להגיע לשוק בסוף שנות ה-2040 של המאה הקודמת - מאוחר מדי מכדי להשפיע באמת על שווקי האנרגיה בעולם, שלא לדבר על המאבק שלנו בשינויי האקלים. למרבה המזל, זה לא יכול להיות המקרה יותר מדי זמן.

הטכנולוגיה סביב כורי תוריום כבר קיימת ברובה והיא פעילה נרדף על ידי סין. למעשה, הם הכריזו על תוכניותיהם לבנות כור תוריום הפועל במלואו בתוך 10 השנים הבאות (אמצע שנות ה-2020). בינתיים, כוח ההיתוך ממומן באופן כרוני במשך עשרות שנים, אך לאחרונה חדשות מלוקהיד מרטין מצביע על כך שכור היתוך חדש עשוי להיות גם במרחק של עשור בלבד.

אם אחד ממקורות האנרגיה הללו יגיע לאינטרנט בעשור הקרוב, זה ישלח גלי הלם בשווקי האנרגיה. לתוריום ולכוח היתוך יש פוטנציאל להחדיר כמויות אדירות של אנרגיה נקייה לרשת האנרגיה שלנו מהר יותר מאשר אנרגיה מתחדשת, מכיוון שהם לא יצטרכו אותנו לחיווט מחדש את רשת החשמל הקיימת. ומכיוון שמדובר בצורות אנרגיה עתירות הון וריכוזיות, הן יהיו אטרקטיביות מאוד לאותן חברות שירות מסורתיות המבקשות להילחם נגד צמיחת השמש.

בסופו של יום, זו הטלה. אם תוריום והיתוך ייכנסו לשווקים המסחריים בתוך 10 השנים הבאות, הם עלולים לעקוף את האנרגיה המתחדשת כעתיד האנרגיה. יותר מזה והאנרגיה המתחדשת מנצחת. כך או כך, אנרגיה זולה ושופעת נמצאת בעתיד שלנו.

אז איך באמת נראה עולם עם אנרגיה בלתי מוגבלת? סוף סוף אנחנו עונים על השאלה הזו חלק שישי בסדרת עתיד האנרגיה שלנו.

קישורים לסדרת FUTURE OF ENERGY

המוות האיטי של עידן אנרגיית הפחמן: עתיד האנרגיה P1

שמן! הטריגר לעידן המתחדש: Future of Energy P2

עליית המכונית החשמלית: Future of Energy P3

אנרגיה סולארית ועלייתו של אינטרנט האנרגיה: עתיד האנרגיה P4

העתיד שלנו בעולם שופע אנרגיה: עתיד האנרגיה P6