Quantumrun

Moartea lentă a erei energiei carbonului | Viitorul Energiei P1

CREDIT DE IMAGINE: Quantumrun

Moartea lentă a erei energiei carbonului | Viitorul Energiei P1

David Tal, editor, futurist
Twitter
LinkedIn
@DavidTalWrites

Energie. Este un fel de mare lucru. Și totuși, este ceva la care rareori ne gândim mult. La fel ca internetul, te sperii doar când pierzi accesul la el.

Dar, în realitate, fie că vine sub formă de hrană, căldură, electricitate sau orice număr din numeroasele sale forme, energia este forța motrice din spatele ascensiunii omului. De fiecare dată când omenirea a stăpânit o nouă formă de energie (foc, cărbune, petrol și, în curând, solară), progresul se accelerează, iar populația crește vertiginos.

Nu mă crezi? Să facem o alergare rapidă prin istorie.

Energia și ascensiunea oamenilor

Oamenii timpurii au fost vânători-culegători. Ei au generat energia carbohidraților de care aveau nevoie pentru a supraviețui prin îmbunătățirea tehnicilor lor de vânătoare, extinderea pe noi teritorii și, mai târziu, prin stăpânirea utilizării focului pentru a găti și a digera mai bine carnea vânată și plantele culese. Acest stil de viață a permis oamenilor timpurii să se extindă la o populație de aproximativ un milion în întreaga lume.

Mai târziu, în jurul anului 7,000 î.Hr., oamenii au învățat să domesticească și să planteze semințe care le-au permis să crească excesul de carbohidrați (energie). Și prin stocarea acelor carbohidrați în animale (hrănind turmele în timpul verii și mâncându-le în timpul iernii), omenirea a reușit să genereze suficientă energie pentru a-și pune capăt stilului de viață nomad. Acest lucru le-a permis să se concentreze în grupuri mai mari de sate, orașe și orașe; și să dezvolte elementele de bază ale tehnologiei și culturii comune. Între 7,000 î.Hr. și aproximativ 1700 d.Hr., populația lumii a crescut la un miliard.

În anii 1700, utilizarea cărbunelui a explodat. În Marea Britanie, britanicii au fost forțați să exploateze cărbune pentru a folosi energie, din cauza defrișărilor masive. Din fericire pentru istoria lumii, cărbunele a ars mult mai fierbinte decât lemnul, ajutând nu numai națiunile nordice să trăiască prin ierni grele, dar și permițându-le să mărească mult cantitatea de metal pe care o produc și, cel mai important, a alimentat inventarea mașinii cu abur. Populația globală a crescut la două miliarde între anii 1700 și 1940.

În cele din urmă, s-a întâmplat petrolul (petrol). Deși a intrat în uz limitat în jurul anilor 1870 și s-a extins între anii 1910-20 odată cu producția în masă a modelului T, a decolat cu adevărat după al Doilea Război Mondial. A fost un combustibil ideal pentru transport care a permis creșterea internă a mașinilor și a redus costurile comerțului internațional. De asemenea, petrolul a fost transformat în îngrășăminte ieftine, erbicide și pesticide care, parțial, au lansat Revoluția Verde, reducând foamea în lume. Oamenii de știință l-au folosit pentru a înființa industria farmaceutică modernă, inventând o serie de medicamente care vindecă multe boli fatale. Industriașii l-au folosit pentru a crea o gamă de noi produse din plastic și îmbrăcăminte. Da, și poți arde ulei pentru energie electrică.

În total, petrolul a reprezentat o bonanza de energie ieftină care a permis omenirii să crească, să construiască și să finanțeze o varietate de noi industrii și progrese culturale. Și între 1940 și 2015, populația lumii a explodat la peste șapte miliarde.

Energia în context

Ceea ce tocmai ai citit a fost o versiune simplificată a aproximativ 10,000 de ani de istorie a omenirii (bun venit), dar sperăm că mesajul pe care încerc să-l transmit este clar: ori de câte ori învățăm să controlăm o sursă nouă, mai ieftină și mai abundentă. de energie, umanitatea crește tehnologic, economic, cultural și demografic.

Urmând acest gen de gândire, trebuie pusă întrebarea: ce se întâmplă când umanitatea intră într-o lume viitoare plină de energie regenerabilă aproape gratuită, nelimitată și curată? Cum va arăta lumea asta? Cum ne va remodela economiile, cultura, modul nostru de viață?

Acest viitor (la doar două-trei decenii distanță) este inevitabil, dar și unul pe care omenirea nu l-a experimentat niciodată. La aceste întrebări și multe altele va încerca să răspundă această serie Future of Energy.

Dar înainte de a putea explora cum va arăta viitorul energiei regenerabile, trebuie mai întâi să înțelegem de ce părăsim era combustibililor fosili. Și ce modalitate mai bună de a face asta decât cu un exemplu cu care suntem familiarizați cu toții, o sursă de energie ieftină, abundentă și extrem de murdară: cărbunele.

Cărbune: un simptom al dependenței noastre de combustibili fosili

Este ieftin. Este ușor de extras, expediat și ars. Pe baza nivelurilor de consum de astăzi, există 109 ani de rezerve dovedite îngropate sub Pământ. Cele mai mari zăcăminte se află în democrații stabile, exploatate de companii de încredere cu zeci de ani de experiență. Infrastructura (centralele electrice) sunt deja la locul lor, cele mai multe dintre acestea vor dura încă câteva decenii înainte de a fi nevoie să fie înlocuite. Pe față, cărbunele sună ca o opțiune grozavă de a alimenta lumea noastră.

Cu toate acestea, are un dezavantaj: este murdar ca naiba.

Centralele electrice alimentate cu cărbune sunt una dintre cele mai mari și mai murdare surse de emisii de carbon care poluează în prezent atmosfera noastră. De aceea, utilizarea cărbunelui a înregistrat un declin lent în mare parte din America de Nord și Europa – construirea unei capacități mai mari de generare a energiei pe bază de cărbune pur și simplu nu este compatibilă cu obiectivele de reducere a schimbărilor climatice ale lumii dezvoltate.

Acestea fiind spuse, cărbunele este încă printre cele mai mari surse de energie electrică pentru SUA (la 20 la sută), Marea Britanie (30 la sută), China (70 la sută), India (53 la sută) și multe alte națiuni. Chiar dacă am trece complet la sursele regenerabile, ar putea dura zeci de ani pentru a înlocui felia de energie pe care o reprezintă acum cărbunele. De aceea, lumea în curs de dezvoltare este atât de reticentă în a opri utilizarea cărbunelui (în special China și India), deoarece acest lucru ar însemna probabil să frâneze economiile lor și să arunce sute de milioane înapoi în sărăcie.

Deci, în loc să închidă centralele existente pe cărbune, multe guverne experimentează să le facă să funcționeze mai curat. Aceasta implică o varietate de tehnologii experimentale care gravitează în jurul ideii de captare și stocare a carbonului (CCS): arderea cărbunelui și curățarea gazului de emisii murdare de carbon înainte ca acesta să ajungă în atmosferă.

Moartea lentă a combustibililor fosili

Iată problema: instalarea tehnologiei CCS în centralele existente pe cărbune poate costa până la jumătate de miliard de dolari per centrală. Acest lucru ar face ca electricitatea generată de aceste centrale să fie mult mai scumpă decât centralele tradiționale (murdare) pe cărbune. „Cât mai scump?” tu intrebi. Economistul raportate pe o nouă centrală electrică pe cărbune, Mississippi CCS, de 5.2 miliarde de dolari, al cărei cost mediu pe kilowatt este de 6,800 de dolari, comparativ cu aproximativ 1,000 de dolari dintr-o centrală pe gaz.

Dacă CCS ar fi implementat tuturor 2300 centralele pe cărbune din întreaga lume, costul ar putea fi de peste un trilion de dolari.

În cele din urmă, în timp ce echipa de relații publice a industriei cărbunelui promovează în mod activ potențialul CCS în fața publicului, în spatele ușilor închise, industria știe că, dacă ar investi vreodată în a deveni verde, i-ar scoate din afaceri - ar crește costurile. energie electrică până la un punct în care sursele regenerabile ar deveni imediat opțiunea mai ieftină.

În acest moment, am putea petrece încă câteva paragrafe explicând de ce această problemă a costurilor duce acum la creșterea gazelor naturale ca înlocuitor al cărbunelui – întrucât este mai curat de ars, nu creează cenușă sau reziduuri toxice, este mai eficient și generează mai mult electricitate pe kilogram.

Dar în următoarele două decenii, aceeași dilemă existențială cu care se confruntă acum cărbunele, va experimenta și gazele naturale - și este o temă pe care o veți citi des în această serie: diferența cheie dintre sursele de energie regenerabile și pe bază de carbon (cum ar fi cărbunele). și petrol) este că una este o tehnologie, în timp ce cealaltă este un combustibil fosil. O tehnologie se îmbunătățește, devine mai ieftină și oferă o rentabilitate mai mare în timp; în timp ce, în cazul combustibililor fosili, în cele mai multe cazuri, valoarea lor crește, stagnează, devine volatilă și, în cele din urmă, scade în timp.

Punctul de basculanță către o nouă ordine mondială energetică

2015 a marcat primul an în care economia mondială a crescut în timp ce emisiile de carbon nu au crescut— această decuplare a economiei și a emisiilor de carbon este în mare parte rezultatul investițiilor companiilor și guvernelor mai mult în surse regenerabile decât în generarea de energie pe bază de carbon.

Și acesta este doar începutul. Realitatea este că suntem la doar un deceniu distanță de tehnologiile regenerabile, cum ar fi solare, eoliene și altele, care ajung la un punct în care acestea devin cea mai ieftină și eficientă opțiune. Acest punct de cotitură va reprezenta începutul unei noi ere în generarea de energie și, potențial, o nouă eră în istoria umanității.

În doar câteva decenii, vom intra într-o lume viitoare plină de energie regenerabilă aproape gratuită, nelimitată și curată. Și va schimba totul.

Pe parcursul acestei serii despre Viitorul Energiei, veți învăța următoarele: De ce epoca combustibililor murdari se apropie de sfârșit; de ce petrolul va declanșa încă un colaps economic în următorul deceniu; de ce mașinile electrice și energia solară ne vor conduce într-o lume post-carbon; modul în care alte energii regenerabile, cum ar fi vântul și algele, precum și toriu experimental și energia de fuziune, vor ocupa o secundă aproape de solar; și apoi, în cele din urmă, vom explora cum va arăta lumea noastră viitoare de energie cu adevărat fără limite. (Sugestie: va arăta destul de epic.)

Dar înainte de a începe să vorbim serios despre sursele regenerabile, mai întâi trebuie să vorbim serios despre cea mai importantă sursă de energie de astăzi: ulei.