Quantumrun

Pomalá smrť éry uhlíkovej energie | Budúcnosť energie P1

OBRAZOVÝ KREDIT: Quantumrun

Pomalá smrť éry uhlíkovej energie | Budúcnosť energie P1

David Tal, vydavateľ, futurista
Twitter
LinkedIn
@DavidTalWrites

Energia. Je to niečo veľké. A napriek tomu je to niečo, na čo sa málokedy zamyslíme. Rovnako ako internet sa zľaknete len vtedy, keď k nemu stratíte prístup.

Ale v skutočnosti, či už prichádza vo forme jedla, tepla, elektriny alebo akéhokoľvek množstva jej mnohých foriem, energia je hybnou silou vzostupu človeka. Zakaždým, keď ľudstvo ovládlo novú formu energie (oheň, uhlie, ropa a čoskoro slnečná), pokrok sa zrýchli a populácia raketovo stúpa.

neveríš mi? Poďme sa rýchlo prejsť históriou.

Energia a vzostup ľudstva

Prví ľudia boli lovci-zberači. Získali uhľohydrátovú energiu, ktorú potrebovali na prežitie, zlepšením svojich techník lovu, expanziou na nové územia a neskôr zvládnutím používania ohňa na varenie a lepšie trávenie uloveného mäsa a nazbieraných rastlín. Tento životný štýl umožnil raným ľuďom expandovať na celosvetovú populáciu okolo jedného milióna.

Neskôr, okolo 7,000 7,000 BCE, sa ľudia naučili domestikovať a pestovať semená, ktoré im umožnili pestovať nadbytočné sacharidy (energiu). A skladovaním týchto sacharidov u zvierat (kŕmením stád počas leta a ich jedením počas zimy) bolo ľudstvo schopné vygenerovať dostatok energie na ukončenie svojho kočovného životného štýlu. To im umožnilo sústrediť sa vo väčších skupinách dedín, mestečiek a miest; a rozvíjať stavebné kamene technológie a zdieľanej kultúry. Medzi 1700 XNUMX BCE až približne XNUMX CE sa svetová populácia rozrástla na jednu miliardu.

V roku 1700 explodovalo používanie uhlia. V Spojenom kráľovstve boli Briti nútení ťažiť uhlie na energetické využitie v dôsledku masívneho odlesňovania. Našťastie pre svetové dejiny, uhlie horelo oveľa horúcejšie ako drevo, čo nielenže pomáhalo severským národom prežiť kruté zimy, ale tiež im umožnilo výrazne zvýšiť množstvo vyrobeného kovu, a čo je najdôležitejšie, poháňať vynález parného stroja. Globálna populácia vzrástla medzi rokmi 1700 a 1940 na dve miliardy.

Nakoniec sa stala ropa (ropa). Zatiaľ čo sa začal používať v obmedzenej miere okolo 1870. rokov 1910. storočia a rozšíril sa medzi rokmi 20 a XNUMX sériovou výrobou Modelu T, skutočne sa rozbehol po druhej svetovej vojne. Bolo to ideálne dopravné palivo, ktoré umožnilo domáci rast automobilov a znížilo náklady medzinárodného obchodu. Ropa bola tiež premenená na lacné hnojivá, herbicídy a pesticídy, ktoré čiastočne spustili zelenú revolúciu a znížili svetový hlad. Vedci ho použili na založenie moderného farmaceutického priemyslu a vynašli celý rad liekov, ktoré vyliečili mnohé smrteľné choroby. Priemyselníci ho použili na vytvorenie radu nových plastov a odevných výrobkov. Ach áno, a môžete spaľovať olej na elektrinu.

Celkovo ropa predstavovala bonanzu lacnej energie, ktorá umožnila ľudstvu rásť, budovať a financovať celý rad nových priemyselných odvetví a kultúrnych pokrokov. A medzi rokmi 1940 a 2015 svetová populácia explodovala na viac ako sedem miliárd.

Energia v kontexte

To, čo ste práve čítali, bola zjednodušená verzia asi 10,000 XNUMX rokov ľudskej histórie (nemáte za čo), ale dúfajme, že posolstvo, ktoré sa snažím predniesť, je jasné: kedykoľvek sa naučíme ovládať nový, lacnejší a hojnejší zdroj energie, ľudstvo rastie technologicky, ekonomicky, kultúrne a demograficky.

Po tomto slede myšlienok si treba položiť otázku: Čo sa stane, keď ľudstvo vstúpi do budúceho sveta plného takmer bezplatnej, neobmedzenej a čistej obnoviteľnej energie? Ako bude vyzerať tento svet? Ako to pretvorí naše ekonomiky, našu kultúru, náš spôsob života?

Táto budúcnosť (od nás vzdialená len dve až tri desaťročia) je nevyhnutná, ale aj taká, akú ľudstvo nikdy nezažilo. Na tieto a ďalšie otázky sa pokúsi odpovedať táto séria Future of Energy.

Ale predtým, ako budeme môcť preskúmať, ako bude vyzerať budúcnosť obnoviteľných zdrojov energie, musíme najprv pochopiť, prečo opúšťame vek fosílnych palív. A aký lepší spôsob, ako to urobiť, ako príklad, ktorý všetci poznáme, zdroj energie, ktorý je lacný, výdatný a mimoriadne špinavý: uhlie.

Uhlie: symptóm našej závislosti na fosílnych palivách

Je to lacné. Je ľahké ho vytiahnuť, odoslať a spáliť. Na základe dnešnej úrovne spotreby sú pod zemou pochované 109-ročné overené zásoby. Najväčšie ložiská sú v stabilných demokraciách, ťažia ich spoľahlivé spoločnosti s desiatkami rokov skúseností. Infraštruktúra (elektrárne) je už vybudovaná, väčšina z nich vydrží ešte niekoľko desaťročí, kým bude potrebné vymeniť. Na prvý pohľad znie uhlie ako skvelá možnosť, ako poháňať náš svet.

Má to však jednu nevýhodu: je špinavý ako čert.

Uhoľné elektrárne sú jedným z najväčších a najšpinavších zdrojov uhlíkových emisií, ktoré v súčasnosti znečisťujú našu atmosféru. To je dôvod, prečo spotreba uhlia vo veľkej časti Severnej Ameriky a Európy pomaly klesá – budovanie väčšej kapacity na výrobu uhoľnej energie jednoducho nie je kompatibilné s cieľmi rozvinutého sveta v oblasti znižovania klimatických zmien.

Uhlie však stále patrí medzi najväčšie zdroje elektriny pre USA (20 percent), Spojené kráľovstvo (30 percent), Čínu (70 percent), Indiu (53 percent) a mnoho ďalších krajín. Aj keby sme úplne prešli na obnoviteľné zdroje, mohlo by trvať desaťročia, kým by sme nahradili kúsok energetického koláča, ktorý teraz predstavuje uhlie. To je tiež dôvod, prečo sa rozvojový svet tak zdráha zastaviť využívanie uhlia (najmä Čína a India), pretože by to pravdepodobne znamenalo pribrzdiť ich ekonomiky a uvrhnúť stovky miliónov späť do chudoby.

Takže namiesto zatvorenia existujúcich uhoľných elektrární mnohé vlády experimentujú s tým, aby fungovali čistejšie. Zahŕňa to množstvo experimentálnych technológií, ktoré sa točia okolo myšlienky zachytávania a ukladania uhlíka (CCS): spaľovanie uhlia a čistenie špinavých emisií uhlíka z plynu predtým, ako sa dostane do atmosféry.

Pomalá smrť fosílnych palív

Tu je háčik: inštalácia technológie CCS do existujúcich uhoľných elektrární môže stáť až pol miliardy dolárov na elektráreň. To by spôsobilo, že elektrina vyrobená z týchto elektrární by bola oveľa drahšia ako v tradičných (špinavých) uhoľných elektrárňach. "O koľko drahšie?" pýtaš sa. The Economist hlásené na novej uhoľnej elektrárni Mississippi CCS v hodnote 5.2 miliardy dolárov, ktorej priemerné náklady na kilowatt sú 6,800 1,000 USD – to je v porovnaní s približne XNUMX XNUMX USD z plynovej elektrárne.

Ak by sa CCS zaviedlo do všetkých 2300 uhoľných elektrární na celom svete, náklady by mohli dosiahnuť až bilión dolárov.

Nakoniec, zatiaľ čo tím PR uhoľného priemyslu aktívne propaguje potenciál CCS verejnosti, za zatvorenými dverami priemysel vie, že ak by niekedy investovali do ekologizácie, zastavilo by ich to podnikanie – zvýšilo by to náklady. ich elektriny do bodu, kedy by sa obnoviteľné zdroje okamžite stali lacnejšou možnosťou.

V tomto bode by sme mohli stráviť ďalších pár odsekov vysvetľovaním, prečo tento problém s nákladmi teraz vedie k nárastu zemného plynu ako náhrady uhlia – keďže je čistejšie na spaľovanie, nevytvára toxický popol ani zvyšky, je efektívnejší a generuje viac. elektriny na kilogram.

Ale v priebehu nasledujúcich dvoch desaťročí, tej istej existenčnej dileme, ktorej teraz čelí uhlie, zažije aj zemný plyn – a je to téma, ktorú budete v tejto sérii často čítať: kľúčový rozdiel medzi obnoviteľnými zdrojmi energie a zdrojmi energie na báze uhlíka (ako je uhlie a ropa) je, že jedna je technológia, zatiaľ čo druhá je fosílne palivo. Technológia sa zlepšuje, stáva sa lacnejšou a poskytuje väčšiu návratnosť v priebehu času; zatiaľ čo pri fosílnych palivách vo väčšine prípadov ich hodnota stúpa, stagnuje, stáva sa nestálou a nakoniec časom klesá.

Bod zlomu k novému energetickému svetovému poriadku

Rok 2015 bol prvým rokom, kedy sa svetová ekonomika rástla, zatiaľ čo emisie uhlíka nie—toto oddelenie hospodárstva a emisií uhlíka je z veľkej časti výsledkom toho, že spoločnosti a vlády investujú viac do obnoviteľných zdrojov ako do výroby energie založenej na uhlíku.

A toto je len začiatok. Realita je taká, že nás delí len desaťročie od obnoviteľných technológií, ako sú solárne, veterné a iné, aby sme dosiahli bod, kedy sa stanú najlacnejšou a najefektívnejšou možnosťou. Tento bod zlomu bude predstavovať začiatok nového veku vo výrobe energie a potenciálne nového veku v histórii ľudstva.

Už o pár krátkych desaťročí vstúpime do budúceho sveta plného takmer bezplatnej, neobmedzenej a čistej obnoviteľnej energie. A všetko zmení.

V priebehu tejto série o budúcnosti energie sa dozviete nasledovné: Prečo sa vek špinavých palív blíži ku koncu; prečo má ropa v nasledujúcom desaťročí spustiť ďalší ekonomický kolaps; prečo nás elektrické autá a solárna energia zavedú do postuhlíkového sveta; ako ostatné obnoviteľné zdroje, ako je vietor a riasy, ako aj experimentálne tórium a energia jadrovej syntézy, zaberú tesne za solárnou energiou; a nakoniec preskúmame, ako bude vyzerať náš budúci svet skutočne neobmedzenej energie. (Tip: bude to vyzerať dosť epické.)

Ale skôr, než začneme vážne hovoriť o obnoviteľných zdrojoch energie, musíme sa najprv vážne porozprávať o dnešnom najdôležitejšom zdroji energie: olej.