क्वांटमरुन

कार्बन ऊर्जा युगाचा मंद मृत्यू | उर्जेचे भविष्य P1

इमेज क्रेडिट: क्वांटमरुन

कार्बन ऊर्जा युगाचा मंद मृत्यू | उर्जेचे भविष्य P1

डेव्हिड ताल, प्रकाशक, भविष्यवादी
Twitter
संलग्न
@ डेव्हिडटालराइट्स

ऊर्जा. हा प्रकार खूप मोठा आहे. आणि तरीही, ही अशी गोष्ट आहे ज्याचा आपण क्वचितच विचार करतो. इंटरनेट प्रमाणे, जेव्हा तुम्ही त्यात प्रवेश गमावता तेव्हाच तुम्ही घाबरता.

परंतु प्रत्यक्षात, ते अन्न, उष्णता, वीज किंवा त्याच्या अनेक रूपांपैकी कितीही असो, ऊर्जा ही माणसाच्या उदयामागील प्रेरक शक्ती आहे. प्रत्येक वेळी मानवतेने ऊर्जा (अग्नी, कोळसा, तेल आणि लवकरच सौर) या नवीन प्रकारात प्रभुत्व मिळवले, प्रगती वेगवान होते आणि लोकसंख्या गगनाला भिडते.

माझ्यावर विश्वास नाही? चला इतिहासात झटपट धाव घेऊया.

ऊर्जा आणि मानवाचा उदय

सुरुवातीचे मानव शिकारी होते. त्यांनी त्यांची शिकार करण्याचे तंत्र सुधारून, नवीन प्रदेशात विस्तार करून आणि नंतर शिकार केलेले मांस आणि गोळा केलेले मांस शिजवण्यासाठी आणि चांगले पचवण्यासाठी अग्नीच्या वापरावर प्रभुत्व मिळवून जगण्यासाठी आवश्यक असलेली कार्बोहायड्रेट ऊर्जा निर्माण केली. या जीवनशैलीमुळे सुरुवातीच्या मानवांना जगभरात सुमारे एक दशलक्ष लोकसंख्येपर्यंत विस्तारण्याची परवानगी मिळाली.

नंतर, सुमारे 7,000 बीसीई, मानवांनी बियाणे पाळीव करणे आणि पेरणे शिकले ज्यामुळे त्यांना अतिरिक्त कर्बोदके (ऊर्जा) वाढू दिली. आणि ते कार्ब प्राण्यांमध्ये साठवून (उन्हाळ्यात कळपांना खायला घालणे आणि हिवाळ्यात ते खाणे) मानवजात भटक्या जीवनशैलीचा अंत करण्यासाठी पुरेशी ऊर्जा निर्माण करू शकली. यामुळे त्यांना गावे, शहरे आणि शहरांच्या मोठ्या गटांमध्ये लक्ष केंद्रित करण्याची परवानगी मिळाली; आणि तंत्रज्ञान आणि सामायिक संस्कृतीचे बिल्डिंग ब्लॉक्स विकसित करणे. 7,000 BCE ते 1700 CE च्या दरम्यान, जगाची लोकसंख्या एक अब्ज झाली.

1700 च्या दरम्यान, कोळशाच्या वापराचा स्फोट झाला. यूकेमध्ये, मोठ्या प्रमाणावर जंगलतोड झाल्यामुळे ब्रिटिशांना ऊर्जा वापरासाठी कोळशाची खाण करण्यास भाग पाडले गेले. सुदैवाने जगाच्या इतिहासासाठी, कोळसा लाकडापेक्षा जास्त गरम होता, ज्यामुळे उत्तरेकडील राष्ट्रांना कठोर हिवाळ्यात जगण्यास मदत होतेच, परंतु त्यांना त्यांनी उत्पादित केलेल्या धातूचे प्रमाण मोठ्या प्रमाणात वाढवण्यास देखील अनुमती दिली आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, वाफेच्या इंजिनच्या शोधाला चालना दिली. 1700 ते 1940 दरम्यान जागतिक लोकसंख्या दोन अब्ज झाली.

शेवटी, तेल (पेट्रोलियम) झाले. 1870 च्या आसपास मर्यादित आधारावर वापरला गेला आणि मॉडेल T च्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासह 1910-20 च्या दरम्यान त्याचा विस्तार झाला, परंतु WWII नंतर त्याचा प्रारंभ झाला. हे एक आदर्श वाहतूक इंधन होते ज्यामुळे कारची देशांतर्गत वाढ झाली आणि आंतरराष्ट्रीय व्यापाराचा खर्च कमी झाला. पेट्रोलियमचे रूपांतर स्वस्त खते, तणनाशके आणि कीटकनाशकांमध्येही झाले, ज्याने अंशतः हरितक्रांती सुरू केली आणि जगाची भूक कमी केली. शास्त्रज्ञांनी आधुनिक फार्मास्युटिकल उद्योगाची स्थापना करण्यासाठी याचा वापर केला, अनेक घातक आजारांवर उपचार करणाऱ्या औषधांचा शोध लावला. उद्योगपतींनी नवीन प्लास्टिक आणि कपडे उत्पादनांची श्रेणी तयार करण्यासाठी याचा वापर केला. अरे हो, आणि आपण विजेसाठी तेल जाळू शकता.

एकंदरीत, तेलाने स्वस्त ऊर्जेचा वरदान दर्शविला ज्यामुळे मानवतेला विविध प्रकारचे नवीन उद्योग आणि सांस्कृतिक प्रगती वाढण्यास, तयार करण्यास आणि निधी देण्यास सक्षम केले. आणि 1940 ते 2015 दरम्यान, जगाची लोकसंख्या सात अब्जांहून अधिक झाली आहे.

संदर्भात ऊर्जा

तुम्ही नुकतेच जे वाचले ते सुमारे 10,000 वर्षांच्या मानवी इतिहासाची सोपी आवृत्ती होती (तुमचे स्वागत आहे), परंतु आशा आहे की मी जो संदेश मिळवण्याचा प्रयत्न करत आहे तो स्पष्ट आहे: जेव्हाही आम्ही नवीन, स्वस्त आणि अधिक मुबलक स्त्रोत नियंत्रित करण्यास शिकतो ऊर्जा, मानवता तांत्रिक, आर्थिक, सांस्कृतिक आणि लोकसंख्याशास्त्रीयदृष्ट्या वाढते.

विचारांच्या या ट्रेनला अनुसरून, प्रश्न विचारला जाणे आवश्यक आहे: जेव्हा मानवता जवळजवळ मुक्त, अमर्याद आणि स्वच्छ अक्षय उर्जेने भरलेल्या भविष्यातील जगात प्रवेश करते तेव्हा काय होते? हे जग कसे दिसेल? ते आपली अर्थव्यवस्था, आपली संस्कृती, आपली जीवनशैली कशी बदलेल?

हे भविष्य (फक्त दोन ते तीन दशके दूर) अपरिहार्य आहे, परंतु मानवतेने कधीही अनुभवलेले नाही. हे प्रश्न आणि बरेच काही ही फ्यूचर ऑफ एनर्जी मालिका उत्तरे देण्याचा प्रयत्न करेल.

परंतु नूतनीकरणक्षम उर्जेचे भविष्य कसे असेल हे शोधण्याआधी, आपण जीवाश्म इंधनाचे युग का सोडत आहोत हे प्रथम समजून घेतले पाहिजे. आणि ते करण्याचा उत्तम मार्ग कोणता आहे, ज्याच्याशी आपण सर्व परिचित आहोत, स्वस्त, मुबलक आणि अत्यंत गलिच्छ असलेल्या उर्जेचा स्रोत: कोळसा.

कोळसा: आमच्या जीवाश्म इंधन व्यसनाचे लक्षण

ते स्वस्त आहे. ते काढणे, पाठवणे आणि बर्न करणे सोपे आहे. आजच्या उपभोग पातळीच्या आधारावर, पृथ्वीच्या खाली 109 वर्षांचे सिद्ध साठे आहेत. सर्वात मोठ्या ठेवी स्थिर लोकशाहीमध्ये आहेत, ज्याचे अनेक दशकांचा अनुभव असलेल्या विश्वासार्ह कंपन्यांद्वारे खनन केले जाते. पायाभूत सुविधा (पॉवर प्लांट्स) आधीच अस्तित्वात आहेत, त्यापैकी बहुतेक बदलण्याची आवश्यकता होण्यापूर्वी आणखी काही दशके टिकतील. याच्या तोंडावर, कोळसा हा आपल्या जगाला सामर्थ्य देण्यासाठी एक उत्तम पर्याय वाटतो.

तथापि, त्यात एक कमतरता आहे: ती आहे नरक म्हणून गलिच्छ.

सध्या आपले वातावरण प्रदूषित करणाऱ्या कार्बन उत्सर्जनाचे सर्वात मोठे आणि घाणेरडे स्रोत कोळसा पुरवणारे ऊर्जा प्रकल्प आहेत. म्हणूनच कोळशाचा वापर उत्तर अमेरिका आणि युरोपमधील बर्‍याच भागांमध्ये मंद गतीने कमी होत आहे - अधिक कोळसा ऊर्जा निर्मिती क्षमता निर्माण करणे हे विकसित जगाच्या हवामान बदल कमी करण्याच्या लक्ष्याशी सुसंगत नाही.

असे म्हटले आहे की, कोळसा अजूनही यूएस (20 टक्के), यूके (30 टक्के), चीन (70 टक्के), भारत (53 टक्के) आणि इतर अनेक राष्ट्रांसाठी विजेचा सर्वात मोठा स्त्रोत आहे. जरी आम्ही पूर्णपणे पुनर्नवीकरणक्षमतेकडे वळलो, तरीही आता प्रतिनिधित्व करत असलेल्या एनर्जी पाई कोळशाचा तुकडा बदलण्यासाठी अनेक दशके लागू शकतात. म्हणूनच विकसनशील जग त्यांचा कोळसा वापर (विशेषत: चीन आणि भारत) थांबवण्यास फारच नाखूष आहे, कारण असे केल्याने त्यांच्या अर्थव्यवस्थेला ब्रेक लावणे आणि लाखो लोकांना पुन्हा गरिबीत फेकणे असा होऊ शकतो.

त्यामुळे सध्याचे कोळसा प्रकल्प बंद करण्याऐवजी अनेक सरकारे त्यांना स्वच्छ चालवण्याचा प्रयोग करत आहेत. यामध्ये कार्बन कॅप्चर आणि स्टोरेज (CCS) च्या कल्पनेभोवती फिरणाऱ्या विविध प्रायोगिक तंत्रज्ञानाचा समावेश आहे: कोळसा जाळणे आणि गलिच्छ कार्बन उत्सर्जनाचा वायू वातावरणात पोहोचण्यापूर्वी घासणे.

जीवाश्म इंधनाचा मंद मृत्यू

येथे पकड आहे: विद्यमान कोळसा संयंत्रांमध्ये सीसीएस तंत्रज्ञान स्थापित करण्यासाठी प्रति संयंत्र अर्धा अब्ज डॉलर्स खर्च होऊ शकतात. त्यामुळे या संयंत्रांमधून निर्माण होणारी वीज पारंपारिक (घाणेरडी) कोळसा संयंत्रांपेक्षा कितीतरी जास्त महाग होईल. "किती जास्त महाग?" तू विचार. द इकॉनॉमिस्ट अहवाल एका नवीन, 5.2 अब्ज डॉलर्सच्या यूएस मिसिसिपी सीसीएस कोळसा उर्जा प्रकल्पावर, ज्याची सरासरी किंमत प्रति किलोवॅट $6,800 आहे—जी गॅस-उड्डाण प्रकल्पाच्या सुमारे $1,000 च्या तुलनेत आहे.

जर सीसीएस सर्वांसाठी आणले गेले 2300 जगभरात कोळशावर चालणारे ऊर्जा प्रकल्प, खर्च एक ट्रिलियन डॉलर्सच्या वर असू शकतो.

सरतेशेवटी, कोळसा उद्योगाची जनसंपर्क टीम बंद दारांमागे CCS च्या संभाव्यतेचा सक्रियपणे प्रचार करत असताना, उद्योगाला माहीत आहे की जर त्यांनी कधीही हरित होण्यासाठी गुंतवणूक केली असेल, तर ते त्यांना व्यवसायापासून दूर ठेवेल—त्यामुळे खर्च वाढेल. त्यांची वीज अशा बिंदूपर्यंत पोहोचेल जिथे अक्षय्यता त्वरित स्वस्त पर्याय बनतील.

या टप्प्यावर, या खर्चाच्या समस्येमुळे आता कोळशाच्या बदल्यात नैसर्गिक वायूचा उदय का होत आहे हे स्पष्ट करण्यासाठी आम्ही आणखी काही परिच्छेद खर्च करू शकतो - ते जाळण्यासाठी स्वच्छ आहे, विषारी राख किंवा अवशेष तयार करत नाही, अधिक कार्यक्षम आहे आणि अधिक निर्माण करतो. वीज प्रति किलोग्रॅम.

परंतु पुढील दोन दशकांमध्ये, कोळसा आता अस्तित्वात असलेल्या कोंडीचा सामना करत आहे, नैसर्गिक वायूचाही अनुभव येईल—आणि ही एक थीम आहे जी तुम्ही या मालिकेत वारंवार वाचाल: अक्षय आणि कार्बन-आधारित ऊर्जा स्रोतांमधील महत्त्वाचा फरक (कोळसा सारखे आणि तेल) म्हणजे एक तंत्रज्ञान आहे, तर दुसरे जीवाश्म इंधन आहे. तंत्रज्ञान सुधारते, ते स्वस्त होते आणि कालांतराने जास्त परतावा देते; जीवाश्म इंधनासह, बहुतेक प्रकरणांमध्ये, त्यांचे मूल्य वाढते, स्थिर होते, अस्थिर होते आणि शेवटी कालांतराने घटते.

नवीन उर्जा जागतिक क्रमाचा टिपिंग पॉइंट

2015 हे पहिले वर्ष म्हणून चिन्हांकित केले जेथे कार्बन उत्सर्जन होत नसताना जागतिक अर्थव्यवस्था वाढली-अर्थव्यवस्था आणि कार्बन उत्सर्जनाचे हे विघटन हे मुख्यत्वे कंपन्या आणि सरकारे कार्बन-आधारित ऊर्जा निर्मितीपेक्षा अक्षय्यांमध्ये जास्त गुंतवणूक करतात याचा परिणाम आहे.

आणि ही फक्त सुरुवात आहे. वास्तविकता अशी आहे की आपण सौर, पवन आणि इतर यांसारख्या अक्षय तंत्रज्ञानापासून फक्त एक दशक दूर आहोत आणि ते सर्वात स्वस्त, सर्वात कार्यक्षम पर्याय बनतील. तो टिपिंग पॉइंट ऊर्जा निर्मितीच्या नवीन युगाची सुरुवात आणि संभाव्यतः, मानवी इतिहासातील नवीन युग दर्शवेल.

अवघ्या काही लहान दशकांमध्ये, आम्ही जवळजवळ विनामूल्य, अमर्याद आणि स्वच्छ अक्षय उर्जेने भरलेल्या भविष्यातील जगात प्रवेश करू. आणि ते सर्व काही बदलेल.

फ्यूचर ऑफ एनर्जीवरील या मालिकेदरम्यान, तुम्हाला पुढील गोष्टी शिकायला मिळतील: गलिच्छ इंधनाचे युग का संपत आहे; पुढील दशकात तेल आणखी एक आर्थिक संकुचित का घडवणार आहे; इलेक्ट्रिक कार आणि सौर ऊर्जा आपल्याला कार्बनोत्तर जगात का घेऊन जात आहेत; पवन आणि एकपेशीय वनस्पती, तसेच प्रायोगिक थोरियम आणि संलयन ऊर्जा, सौरऊर्जेच्या अगदी जवळच्या सेकंदाला कसे लागतील; आणि मग शेवटी, आपण खरोखर अमर्याद उर्जेचे आपले भविष्यातील जग कसे दिसेल ते शोधू. (इशारा: ते खूपच महाकाव्य दिसेल.)

परंतु आपण नवीकरणीय उर्जेबद्दल गांभीर्याने बोलण्यास सुरुवात करण्यापूर्वी, आपल्याला प्रथम आजच्या सर्वात महत्वाच्या उर्जेच्या स्त्रोताबद्दल गंभीरपणे बोलणे आवश्यक आहे: तेल.