Oglekļa enerģijas laikmeta lēnā nāve | Enerģijas nākotne P1
Oglekļa enerģijas laikmeta lēnā nāve | Enerģijas nākotne P1
Enerģija. Tas ir sava veida liels darījums. Un tomēr, mēs reti pievēršam uzmanību tam. Tāpat kā internets, jūs satraucaties tikai tad, kad zaudējat piekļuvi tam.
Taču patiesībā enerģija, neatkarīgi no tā, vai tā ir pārtika, siltums, elektrība vai daudzās tās dažādās formās, ir cilvēka izaugsmes dzinējspēks. Katru reizi, kad cilvēce apgūst jaunu enerģijas veidu (uguni, ogles, naftu un drīzumā arī saules enerģiju), progress paātrinās un iedzīvotāju skaits strauji pieaug.
Netici man? Īsi paskrienam vēsturē.
Enerģija un cilvēku izaugsme
Agrīnie cilvēki bija mednieki-vācēji. Viņi radīja izdzīvošanai nepieciešamo ogļhidrātu enerģiju, uzlabojot medību paņēmienus, izvēršoties jaunā teritorijā un vēlāk apgūstot uguns izmantošanu, lai pagatavotu un labāk sagremotu nomedīto gaļu un savāktos augus. Šis dzīvesveids ļāva agrīnajiem cilvēkiem paplašināties līdz aptuveni vienam miljonam iedzīvotāju visā pasaulē.
Vēlāk, aptuveni 7,000 p.m.ē., cilvēki iemācījās pieradināt un stādīt sēklas, kas ļāva izaudzēt liekos ogļhidrātus (enerģiju). Un, uzglabājot šos ogļhidrātus dzīvniekos (barojot ganāmpulkus vasarās un ēdot tos ziemā), cilvēce spēja saražot pietiekami daudz enerģijas, lai izbeigtu savu nomadu dzīvesveidu. Tas ļāva viņiem koncentrēties lielākās ciemu, pilsētu un pilsētu grupās; un attīstīt tehnoloģiju un kopīgās kultūras pamatelementus. No 7,000. gada p.m.ē. līdz aptuveni 1700. gadiem p.m.ē. pasaules iedzīvotāju skaits pieauga līdz vienam miljardam.
1700. gados ogļu izmantošana strauji pieauga. Apvienotajā Karalistē briti bija spiesti iegūt ogles enerģijas izmantošanai masveida mežu izciršanas dēļ. Par laimi pasaules vēsturē ogles dega daudz karstāk nekā koksne, ne tikai palīdzot ziemeļu tautām pārdzīvot bargas ziemas, bet arī ļaujot tām ievērojami palielināt saražotā metāla daudzumu un, pats galvenais, veicināt tvaika dzinēja izgudrošanu. No 1700. līdz 1940. gadam pasaules iedzīvotāju skaits pieauga līdz diviem miljardiem.
Visbeidzot, notika nafta (nafta). Lai gan tas tika ierobežots lietošanā aptuveni 1870. gados un paplašinājās no 1910. līdz 20. gadiem, masveidā ražojot T modeli, pēc Otrā pasaules kara tas patiešām sāka darboties. Tā bija ideāla transporta degviela, kas ļāva iekšzemes automobiļu izaugsmei un samazināja starptautiskās tirdzniecības izmaksas. Nafta tika pārveidota arī par lētiem mēslošanas līdzekļiem, herbicīdiem un pesticīdiem, kas daļēji aizsāka Zaļo revolūciju, samazinot badu pasaulē. Zinātnieki to izmantoja, lai izveidotu modernu farmācijas nozari, izgudrojot virkni zāļu, kas izārstēja daudzas letālas slimības. Rūpnieki to izmantoja, lai radītu virkni jaunu plastmasas un apģērbu izstrādājumu. Ak, jā, un jūs varat sadedzināt eļļu elektrībai.
Kopumā nafta bija lētas enerģijas ieguvums, kas ļāva cilvēcei augt, būvēt un finansēt dažādas jaunas nozares un kultūras sasniegumus. Un laikā no 1940. līdz 2015. gadam pasaules iedzīvotāju skaits ir palielinājies līdz vairāk nekā septiņiem miljardiem.
Enerģija kontekstā
Tas, ko jūs tikko izlasījāt, bija aptuveni 10,000 XNUMX gadu cilvēces vēstures vienkāršota versija (esat laipni aicināti), taču cerams, ka vēstījums, ko cenšos nodot, ir skaidrs: ikreiz, kad mēs iemācāmies kontrolēt jaunu, lētāku un bagātīgāku avotu. enerģētikas jomā cilvēce aug tehnoloģiski, ekonomiski, kultūras un demogrāfiski.
Sekojot šim domu gājienam, ir jāuzdod jautājums: kas notiek, kad cilvēce ienāks nākotnes pasaulē, kas piepildīta ar gandrīz bezmaksas, neierobežotu un tīru atjaunojamo enerģiju? Kāda izskatīsies šī pasaule? Kā tas mainīs mūsu ekonomiku, kultūru, mūsu dzīvesveidu?
Šī nākotne (tikai divu līdz trīs gadu desmitu attālumā) ir neizbēgama, taču arī tāda, kādu cilvēce nekad nav pieredzējusi. Uz šiem un citiem jautājumiem mēģinās atbildēt šī Enerģijas nākotnes sērija.
Bet pirms mēs varam izpētīt, kā izskatīsies atjaunojamās enerģijas nākotne, mums vispirms ir jāsaprot, kāpēc mēs atstājam fosilā kurināmā laikmetu. Un kāds ir labāks veids, kā to izdarīt, ja ne ar mums visiem zināmo piemēru — enerģijas avotu, kas ir lēts, bagātīgs un ārkārtīgi netīrs: ogles.
Ogles: mūsu fosilā kurināmā atkarības simptoms
Tas ir lēts. To ir viegli iegūt, nosūtīt un sadedzināt. Pamatojoties uz mūsdienu patēriņa līmeni, zem Zemes ir apraktas 109 gadus ilgas pārbaudītas rezerves. Lielākās atradnes atrodas stabilās demokrātijās, ko iegūst uzticami uzņēmumi ar gadu desmitiem ilgu pieredzi. Infrastruktūra (elektrostacijas) jau ir izveidota, un lielākā daļa no tām kalpos vēl vairākas desmitgades, pirms būs nepieciešama nomaiņa. No pirmā acu uzmetiena ogles izklausās kā lieliska iespēja mūsu pasaulei nodrošināt enerģiju.
Tomēr tam ir viens trūkums: tas ir netīrs kā ellē.
Ar oglēm darbināmas spēkstacijas ir viens no lielākajiem un netīrākajiem oglekļa emisiju avotiem, kas pašlaik piesārņo mūsu atmosfēru. Tāpēc ogļu izmantošana ir lēni samazinājusies lielā daļā Ziemeļamerikas un Eiropas — ogļu enerģijas ražošanas jaudas palielināšana vienkārši nav savienojama ar attīstītās pasaules klimata pārmaiņu samazināšanas mērķiem.
Tomēr ogles joprojām ir viens no lielākajiem elektroenerģijas avotiem ASV (20 procenti), Apvienotajā Karalistē (30 procenti), Ķīnā (70 procenti), Indijas (53 procenti) un daudzās citās valstīs. Pat ja mēs pilnībā pārietu uz atjaunojamiem energoresursiem, varētu paiet gadu desmitiem, lai aizstātu pašreizējo ogļu enerģijas daļu. Tas ir arī iemesls, kāpēc jaunattīstības valstis tik nelabprāt pārtrauc savu ogļu izmantošanu (īpaši Ķīnu un Indiju), jo tas, visticamāk, nozīmētu bremzēt to ekonomiku un simtiem miljonu atpakaļ nabadzībā.
Tā vietā, lai slēgtu esošās ogļu rūpnīcas, daudzas valdības eksperimentē, lai padarītu tās tīrākas. Tas ietver dažādas eksperimentālas tehnoloģijas, kas ir saistītas ar oglekļa uztveršanas un uzglabāšanas (CCS) ideju: ogļu sadedzināšanu un netīro oglekļa emisiju gāzes attīrīšanu, pirms tās sasniedz atmosfēru.
Fosilā kurināmā lēna nāve
Lūk, āķis: CCS tehnoloģiju uzstādīšana esošajās ogļu stacijās var izmaksāt līdz pusmiljardam dolāru par vienu iekārtu. Tas padarītu no šīm stacijām saražoto elektroenerģiju daudz dārgāku nekā tradicionālās (netīrās) ogļu stacijas. "Cik dārgāk?" tu jautā. The Economist ziņots par jaunu, 5.2 miljardus ASV dolāru vērtu Misisipi CCS ogļu spēkstaciju, kuras vidējās izmaksas par kilovatu ir 6,800 USD, kas ir salīdzinājumā ar aptuveni 1,000 USD no gāzes stacijas.
Ja CCS tiktu ieviesta visiem 2300 ogļu spēkstacijām visā pasaulē, izmaksas varētu sasniegt triljonus dolāru.
Galu galā, kamēr ogļu nozares sabiedrisko attiecību komanda aiz slēgtām durvīm aktīvi popularizē CCS potenciālu sabiedrībai, nozare zina, ka, ja viņi kādreiz veiktu ieguldījumus, lai kļūtu par videi nekaitīgākiem, tas izstumtu viņus no uzņēmējdarbības — tas palielinātu izmaksas. elektroenerģijas līdz līmenim, kurā atjaunojamie energoresursi nekavējoties kļūtu par lētāku risinājumu.
Šajā brīdī mēs varētu veltīt vēl dažas rindkopas, lai izskaidrotu, kāpēc šī izmaksu problēma tagad izraisa dabasgāzes kā ogļu aizstājēja pieauguma pieaugumu — tā ir tīrāka degšana, nerada toksiskus pelnus vai atliekas, ir efektīvāka un rada vairāk. elektrība uz kilogramu.
Taču nākamo divu desmitgažu laikā ogles tagad saskarsies ar tām pašām eksistenciālām dilemmām, kā arī dabasgāze, un šī ir tēma, kuru jūs bieži lasīsit šajā sērijā: galvenā atšķirība starp atjaunojamiem energoresursiem un oglekļa enerģijas avotiem (piemēram, oglēm). un nafta), ka viens ir tehnoloģija, bet otrs ir fosilais kurināmais. Tehnoloģija uzlabojas, tā kļūst lētāka un laika gaitā nodrošina lielāku atdevi; tā kā, izmantojot fosilo kurināmo, vairumā gadījumu to vērtība pieaug, stagnē, kļūst nepastāvīga un visbeidzot laika gaitā samazinās.
Pagrieziena punkts uz jaunu enerģijas pasaules kārtību
2015. gads bija pirmais gads, kad pasaules ekonomika pieauga, bet oglekļa emisijas ne— šī ekonomikas atsaiste no oglekļa emisijām lielā mērā ir saistīta ar uzņēmumu un valdību ieguldīšanu vairāk atjaunojamos energoresursos nekā enerģijas ražošanā, kuras pamatā ir ogleklis.
Un tas ir tikai sākums. Realitāte ir tāda, ka mēs esam tikai desmit gadu attālumā no atjaunojamām tehnoloģijām, piemēram, saules, vēja un citām tehnoloģijām, lai tās kļūtu par lētāko un efektīvāko risinājumu. Šis lūzuma punkts atspoguļos jauna laikmeta sākumu enerģijas ražošanā un, iespējams, jaunu laikmetu cilvēces vēsturē.
Tikai dažu īsu gadu desmitu laikā mēs ieiesim nākotnes pasaulē, kas piepildīta ar gandrīz bezmaksas, neierobežotu un tīru atjaunojamo enerģiju. Un tas visu mainīs.
Šīs sērijas par enerģētikas nākotni laikā jūs uzzināsiet sekojošo: Kāpēc netīrās degvielas laikmets tuvojas beigām; kāpēc naftai nākamajos desmit gados ir paredzēts izraisīt vēl vienu ekonomikas sabrukumu; kāpēc elektriskie automobiļi un saules enerģija vedīs mūs uz post-oglekļa pasauli; kā citi atjaunojamie resursi, piemēram, vējš un aļģes, kā arī eksperimentālā torija un kodolsintēzes enerģija, aizņems gandrīz otro vietu pēc saules enerģijas; un tad visbeidzot, mēs izpētīsim, kā izskatīsies mūsu nākotnes patiesi neierobežotās enerģijas pasaule. (Padoms: tas izskatīsies diezgan episki.)
Taču, pirms sākam nopietni runāt par atjaunojamiem energoresursiem, mums vispirms nopietni jārunā par mūsdienu svarīgāko enerģijas avotu: eļļa.
FUTURE OF ENERGY SĒRIJAS SAITES
Eļļa! Atjaunojamo energoresursu laikmeta ierosinātājs: Enerģijas nākotne P2
Elektrisko automobiļu uzplaukums: Enerģijas nākotne P3
Saules enerģija un enerģijas interneta pieaugums: Enerģijas nākotne P4
Mūsu nākotne enerģijas pārbagātajā pasaulē: Enerģijas nākotne P6
