Квантумрун

Көміртегі энергия дәуірінің баяу өлімі | Энергияның болашағы P1

БЕЙНЕЛЕУ Кредит: Quantumrun

Көміртегі энергия дәуірінің баяу өлімі | Энергияның болашағы P1

Дэвид Тал, баспагер, футуролог
Twitter
LinkedIn
@DavidTalWrites

Энергия. Бұл үлкен мәселе. Дегенмен, бұл біз сирек ойлайтын нәрсе. Интернет сияқты, сіз оған кіру мүмкіндігін жоғалтқан кезде ғана қорқасыз.

Бірақ шын мәнінде, ол тамақ, жылу, электр түрінде немесе оның көптеген түрлерінің кез келген саны түрінде болсын, энергия адамның өркендеуінің қозғаушы күші болып табылады. Адамзат энергияның жаңа түрін (от, көмір, мұнай және жақын арада күн) игерген сайын, прогресс жылдамдап, халық саны күрт өседі.

Маған сенбейсіз бе? Тарихқа жылдам жүгірейік.

Энергия және адамның өркендеуі

Ертедегі адамдар аңшылықпен айналысқан. Олар аң аулау техникасын жетілдіріп, жаңа аумаққа кеңейіп, кейінірек аңшылық еті мен жинаған өсімдіктерін пісіру және жақсы қорыту үшін отты пайдалануды меңгеру арқылы өмір сүруге қажетті көмірсулар энергиясын өндірді. Бұл өмір салты ертедегі адамдарға бүкіл әлем бойынша бір миллионға жуық халықты кеңейтуге мүмкіндік берді.

Кейінірек, шамамен біздің эрамызға дейінгі 7,000 жылы адамдар артық көмірсуларды (энергияны) өсіруге мүмкіндік беретін тұқымдарды қолға үйретіп, отырғызуды үйренді. Және сол көмірсуларды жануарларда сақтау (жазда табындарды тамақтандыру және қыста жеу) арқылы адамзат өзінің көшпелі өмір салтын тоқтату үшін жеткілікті қуат алды. Бұл оларға ауылдардың, қалалардың және қалалардың үлкен топтарына шоғырлануға мүмкіндік берді; және технология мен ортақ мәдениеттің құрылыс блоктарын дамыту. Біздің эрамызға дейінгі 7,000 1700 жылдан шамамен б. з. XNUMX жылға дейін әлем халқының саны бір миллиардқа дейін өсті.

1700 жылдары көмірді пайдалану жарылды. Ұлыбританияда британдықтар ормандардың жаппай кесілуіне байланысты энергияны пайдалану үшін көмір өндіруге мәжбүр болды. Бақытымызға орай, дүниежүзілік тарих үшін көмір ағашқа қарағанда әлдеқайда ыстық болды, бұл солтүстік халықтарға қатал қыста өмір сүруге көмектесіп қана қоймай, сонымен бірге олар өндіретін металл көлемін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік берді, ал ең бастысы, бу машинасының өнертабысына отын берді. 1700-1940 жылдар аралығында жер шарындағы халық саны екі миллиардқа дейін өсті.

Ақырында мұнай (мұнай) болды. Ол 1870-ші жылдар шамасында шектеулі негізде қолданыла бастағанымен және 1910-20-шы жылдар аралығында T моделінің жаппай өндірісімен кеңейтілгенімен, ол шын мәнінде Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін басталды. Бұл автомобильдердің ішкі өсуіне және халықаралық сауданың шығындарын азайтуға мүмкіндік беретін тамаша көлік отыны болды. Мұнай сонымен қатар арзан тыңайтқыштарға, гербицидтерге және пестицидтерге айналды, бұл ішінара «Жасыл революцияны» бастап, әлемдік аштықты азайтты. Ғалымдар оны заманауи фармацевтикалық индустрияны құру үшін қолданып, көптеген өлімге әкелетін ауруларды емдейтін бірқатар дәрі-дәрмектерді ойлап тапты. Өнеркәсіпшілер оны жаңа пластмассалар мен киім-кешек бұйымдарын жасау үшін пайдаланды. Иә, сіз электр қуаты үшін май жағуға болады.

Тұтастай алғанда, мұнай адамзатқа әртүрлі жаңа өнеркәсіптер мен мәдени жетістіктерді дамытуға, салуға және қаржыландыруға мүмкіндік беретін арзан энергияның кереметін көрсетті. Ал 1940-2015 жылдар аралығында әлем халқының саны жеті миллиардтан асты.

Контексттегі энергия

Сіз жаңа ғана оқығаныңыз шамамен 10,000 XNUMX жылдық адамзат тарихының жеңілдетілген нұсқасы болды (қош келдіңіз), бірақ мен жеткізгісі келетін хабар анық болады деп үміттенемін: біз жаңа, арзанырақ және көбірек дереккөзді басқаруды үйренген сайын энергияның арқасында адамзат технологиялық, экономикалық, мәдени және демографиялық тұрғыдан өседі.

Осы ой тізбегінен кейін келесі сұрақты қою керек: адамзат тегін, шексіз және таза жаңартылатын энергияға толы болашақ әлемге кіргенде не болады? Бұл дүние қандай болады? Бұл біздің экономикамызды, мәдениетімізді, өмір салтымызды қалай өзгертеді?

Бұл болашақ (бар болғаны екі-үш онжылдықта) сөзсіз, бірақ сонымен бірге адамзат ешқашан бастан кешірмеген болашақ. Осы және т.б. сұрақтарға «Энергияның болашағы» сериясы жауап беруге тырысады.

Бірақ біз жаңартылатын энергияның болашағы қандай болатынын зерттемес бұрын, алдымен қазба отын дәуірінен неге кетіп жатқанымызды түсінуіміз керек. Мұны істеудің бәрімізге таныс мысалдан гөрі, арзан, мол және өте лас энергия көзі: көмірден артық не бар.

Көмір: біздің қазба отынға тәуелділігіміздің белгісі

Бұл арзан. Оны алу, жөнелту және жағу оңай. Бүгінгі тұтыну деңгейіне сүйенетін болсақ, жердің астында 109 жыл дәлелденген қор бар. Ең ірі кен орындары тұрақты демократиялық елдерде, ондаған жылдық тәжірибесі бар сенімді компаниялар өндіреді. Инфрақұрылым (электр станциялары) қазірдің өзінде бар, олардың көпшілігі ауыстыруды қажет етпес бұрын бірнеше ондаған жылдарға созылады. Бір қарағанда, көмір біздің әлемді қуаттандырудың тамаша нұсқасы сияқты.

Дегенмен, оның бір кемшілігі бар: ол тозақ сияқты лас.

Көмірмен жұмыс істейтін электр станциялары қазіргі уақытта атмосфераны ластайтын көміртегі шығарындыларының ең үлкен және ең лас көздерінің бірі болып табылады. Сол себепті Солтүстік Америка мен Еуропаның көп бөлігінде көмірді пайдалану баяу құлдырап кетті — көмір қуатын өндірудің көбірек қуатын құру дамыған әлемдегі климаттың өзгеруін азайту мақсаттарымен үйлеспейді.

Осылайша, көмір әлі де АҚШ (20 пайыз), Ұлыбритания (30 пайыз), Қытай (70 пайыз), Үндістан (53 пайыз) және басқа да көптеген елдер үшін ең үлкен электр энергиясының көздерінің бірі болып табылады. Егер біз жаңартылатын көздерге толығымен ауыссақ та, қазіргі кездегі көмірдің бір бөлігін ауыстыру үшін ондаған жылдар қажет болуы мүмкін. Дамушы елдердің (әсіресе Қытай мен Үндістан) көмірді пайдалануын тоқтатуға соншалықты құлықсыз екендігі де сондықтан, бұл олардың экономикасын тежеуді және жүздеген миллиондарды қайыршылыққа түсіруді білдіруі мүмкін.

Сондықтан көптеген үкіметтер жұмыс істеп тұрған көмір зауыттарын жабудың орнына оларды таза жұмыс істеуге тырысуда. Бұл көміртекті ұстау және сақтау (CCS) идеясының айналасында айналатын әртүрлі эксперименталды технологияларды қамтиды: көмірді жағу және лас көміртегі шығарындыларының газын атмосфераға жеткенге дейін тазарту.

Қазба отындарының баяу өлуі

Міне, осыған байланысты: CCS технологиясын қолданыстағы көмір зауыттарына орнату әрбір зауытқа жарты миллиард долларға дейін жетуі мүмкін. Бұл осы зауыттардан өндірілетін электр қуатын дәстүрлі (лас) көмір зауыттарынан әлдеқайда қымбатырақ етеді. «Қанша қымбат?» сен сұрадың. The Economist деп хабарлайды АҚШ-тың 5.2 миллиард долларлық Миссисипи CCS көмір электр станциясында, оның бір киловатттың орташа құны 6,800 долларды құрайды, бұл газбен жұмыс істейтін зауыттың шамамен 1,000 долларымен салыстырғанда.

Егер CCS барлығына таратылса 2300 дүние жүзіндегі көмірмен жұмыс істейтін электр станцияларының құны триллион доллардан жоғары болуы мүмкін.

Ақыр соңында, көмір өнеркәсібінің PR тобы ОКҚ әлеуетін жұртшылыққа белсенді түрде насихаттап жатқанымен, жабық есіктердің артында, сала егер олар жасыл болуға инвестиция салса, бұл оларды бизнестен алып тастайтынын біледі - бұл шығындарды арттырады олардың электр қуатын қалпына келтіретін көздер бірден арзанырақ нұсқаға айналатын деңгейге дейін.

Осы тұста біз тағы бірнеше параграфты осы шығын мәселесі неге көмірді алмастыратын табиғи газдың көтерілуіне әкеліп соқтыратынын түсіндіре аламыз, өйткені ол жану таза, улы күл немесе қалдық жасамайды, тиімдірек және көбірек газ шығарады. килограмға электр энергиясы.

Бірақ келесі екі онжылдықта дәл осындай экзистенциалды дилемма көмірмен бетпе-бет келеді, табиғи газ да бастан кешіреді — және бұл сіз осы сериядан жиі оқитын тақырып: жаңартылатын көздер мен көміртегі негізіндегі энергия көздері арасындағы негізгі айырмашылық (көмір сияқты) және мұнай) бірі технология болса, екіншісі қазба отын болып табылады. Технология жетілдіріліп, арзандайды және уақыт өте келе үлкен табыс береді; ал қазбалы отынмен көп жағдайда олардың құны көтеріледі, тоқырауға ұшырайды, құбылмалы болады және уақыт өте келе төмендейді.

Жаңа энергетикалық әлемдік тәртіптің шыңы

2015 жыл бірінші жыл болды әлемдік экономика өсті, ал көміртегі шығарындылары өспеді— экономика мен көміртегі шығарындыларының бұл ажыратылуы негізінен көміртегі негізіндегі энергия өндіруге қарағанда жаңартылатын көздерге көбірек инвестиция салатын компаниялар мен үкіметтердің нәтижесі болып табылады.

Ал бұл бастамасы ғана. Шындығында, біз күн, жел және басқалар сияқты жаңартылатын технологиялардан олар ең арзан, ең тиімді нұсқаға айналатын деңгейге жеткенше он жыл ғана қалдық. Бұл шарықтау нүктесі энергия өндірудегі жаңа дәуірдің басталуы және адамзат тарихындағы жаңа дәуір болуы мүмкін.

Бірнеше онжылдықта біз дерлік тегін, шексіз және таза жаңартылатын энергияға толы болашақ әлемге кіреміз. Және ол бәрін өзгертеді.

Энергияның болашағы туралы осы серияның барысында сіз мынаны білесіз: Неліктен лас отынның дәуірі аяқталуда; неліктен мұнай алдағы онжылдықта тағы бір экономикалық күйреуді тудыруы мүмкін; неге электромобильдер мен күн энергиясы бізді көміртегіден кейінгі әлемге апарады; жел мен балдырлар, сондай-ақ тәжірибелік торий және синтез энергиясы сияқты басқа жаңартылатын қуаттар күн энергиясына жақын секундты қалай алады; содан кейін біз шынымен шексіз энергияның болашақ әлемі қандай болатынын зерттейміз. (Кеңес: бұл өте эпикалық болып көрінеді.)

Бірақ біз жаңартылатын көздер туралы байыпты сөйлесуді бастамас бұрын, ең алдымен бүгінгі күннің ең маңызды энергия көзі туралы байыпты айтуымыз керек: мұнай.