Počasna smrt dobe ogljične energije | Prihodnost energije P1

Energija. To je kar nekaj velikega. Pa vendar je to nekaj, o čemer le redko razmišljamo. Podobno kot internet, znorite šele, ko izgubite dostop do njega.

Toda v resnici je energija gonilna sila vzpona človeka, ne glede na to, ali prihaja v obliki hrane, toplote, elektrike ali poljubnega števila njenih številnih oblik. Vsakič, ko človeštvo obvlada novo obliko energije (ogenj, premog, nafta in kmalu sončna energija), se napredek pospeši in prebivalstvo skokovito naraste.

ne verjameš? Pojdimo na hitro skozi zgodovino.

Energija in vzpon ljudi

Zgodnji ljudje so bili lovci-nabiralci. Energijo ogljikovih hidratov, ki so jo potrebovali za preživetje, so pridobivali z izboljšanjem svojih lovskih tehnik, širjenjem na nova ozemlja in kasneje z obvladovanjem uporabe ognja za kuhanje in boljšo prebavo ulovljenega mesa in nabranih rastlin. Ta način življenja je zgodnjim ljudem omogočil razširitev na približno milijon prebivalcev po vsem svetu.

Kasneje, okoli 7,000 pr. n. št., so se ljudje naučili udomačiti in posaditi semena, ki so jim omogočila pridelavo presežka ogljikovih hidratov (energije). In s shranjevanjem teh ogljikovih hidratov v živali (krmljenje čred poleti in uživanje pozimi) je človeštvo lahko ustvarilo dovolj energije, da je končalo svoj nomadski način življenja. To jim je omogočilo koncentracijo v večjih skupinah vasi, krajev in mest; ter za razvoj gradnikov tehnologije in skupne kulture. Med 7,000 pr. n. št. in približno 1700 n. št. je svetovno prebivalstvo naraslo na eno milijardo.

V 1700. stoletju je uporaba premoga eksplodirala. V Združenem kraljestvu so bili Britanci zaradi velikega krčenja gozdov prisiljeni kopati premog za energetsko uporabo. Na srečo svetovne zgodovine je premog gorel veliko bolj vroče kot les, kar ni samo pomagalo severnim narodom preživeti ostre zime, temveč jim je omogočilo tudi močno povečanje količine proizvedene kovine, in kar je najpomembneje, spodbudilo izum parnega stroja. Svetovno prebivalstvo je med letoma 1700 in 1940 naraslo na dve milijardi.

Končno se je zgodila nafta (nafta). Medtem ko se je začel uporabljati omejeno okoli leta 1870 in se razširil med leti 1910-20 z množično proizvodnjo modela T, je resnično vzletel po drugi svetovni vojni. Bilo je idealno transportno gorivo, ki je omogočilo domačo rast avtomobilov in znižalo stroške mednarodne trgovine. Nafta je bila spremenjena tudi v poceni gnojila, herbicide in pesticide, kar je deloma sprožilo zeleno revolucijo in zmanjšalo svetovno lakoto. Znanstveniki so ga uporabili za vzpostavitev sodobne farmacevtske industrije in izumili vrsto zdravil, ki so pozdravila številne smrtonosne bolezni. Industrijci so ga uporabili za ustvarjanje vrste novih izdelkov iz plastike in oblačil. Oh ja, in olje lahko kurite za elektriko.

V celoti je nafta predstavljala bogastvo poceni energije, ki je človeštvu omogočila rast, gradnjo in financiranje različnih novih industrij in kulturnih napredkov. In med letoma 1940 in 2015 je svetovno prebivalstvo eksplodiralo na več kot sedem milijard.

Energija v kontekstu

Kar ste pravkar prebrali, je bila poenostavljena različica približno 10,000 let človeške zgodovine (vabimo vas), a upam, da je sporočilo, ki ga poskušam prenesti, jasno: kadar koli se naučimo nadzorovati nov, cenejši in izdatnejši vir energije, človeštvo raste tehnološko, gospodarsko, kulturno in demografsko.

Če sledimo temu toku misli, si je treba zastaviti vprašanje: Kaj se zgodi, ko človeštvo vstopi v svet prihodnosti, poln skoraj brezplačne, neomejene in čiste obnovljive energije? Kako bo videti ta svet? Kako bo preoblikoval naša gospodarstva, našo kulturo, naš način življenja?

Ta prihodnost (samo dve do tri desetletja stran) je neizogibna, a tudi takšna, ki je človeštvo še ni doživelo. Na ta in druga vprašanja bo poskušala odgovoriti ta serija o prihodnosti energije.

Toda preden lahko raziščemo, kakšna bo prihodnost obnovljivih virov energije, moramo najprej razumeti, zakaj zapuščamo dobo fosilnih goriv. In kakšen boljši način za to kot primer, ki ga vsi poznamo, vir energije, ki je poceni, obilen in izjemno umazan: premog.

Premog: simptom naše zasvojenosti s fosilnimi gorivi

Je poceni. Enostavno ga je ekstrahirati, poslati in zažgati. Na podlagi današnjih ravni porabe so pod Zemljo zakopane 109 let dokazane zaloge. Največja nahajališča so v stabilnih demokracijah, rudarijo pa jih zanesljiva podjetja z desetletji izkušenj. Infrastruktura (elektrarne) je že postavljena, večina pa bo zdržala še nekaj desetletij, preden jo bo treba zamenjati. Na prvi pogled se zdi, da je premog odlična možnost za napajanje našega sveta.

Vendar pa ima eno pomanjkljivost: to je umazan kot hudič.

Elektrarne na premog so eden največjih in najbolj umazanih virov emisij ogljika, ki trenutno onesnažujejo naše ozračje. Zato je poraba premoga v večjem delu Severne Amerike in Evrope počasi upadala – izgradnja več zmogljivosti za proizvodnjo električne energije na premog preprosto ni združljiva s cilji zmanjšanja podnebnih sprememb v razvitem svetu.

Kljub temu je premog še vedno med največjimi viri električne energije za ZDA (20 odstotkov), Združeno kraljestvo (30 odstotkov), Kitajsko (70 odstotkov), Indijo (53 odstotkov) in številne druge države. Tudi če bi popolnoma prešli na obnovljive vire energije, bi lahko trajalo desetletja, da bi nadomestili del energetske pogače, ki jo zdaj predstavlja premog. To je tudi razlog, zakaj je svet v razvoju tako nenaklonjen prenehanju uporabe premoga (zlasti Kitajska in Indija), saj bi to verjetno pomenilo, da bi zavirali njihova gospodarstva in vrgli stotine milijonov nazaj v revščino.

Namesto da bi zaprle obstoječe elektrarne na premog, mnoge vlade poskušajo narediti čistejše. To vključuje različne eksperimentalne tehnologije, ki se vrtijo okoli zamisli o zajemanju in shranjevanju ogljika (CCS): sežiganje premoga in čiščenje plina umazanih emisij ogljika, preden doseže ozračje.

Počasna smrt fosilnih goriv

Tukaj je ulov: namestitev tehnologije CCS v obstoječe elektrarne na premog lahko stane do pol milijarde dolarjev na elektrarno. Zaradi tega bi bila električna energija, proizvedena iz teh elektrarn, veliko dražja od tradicionalnih (umazanih) elektrarn na premog. "Koliko dražji?" vprašate. The Economist poročali na novi, 5.2 milijarde dolarjev vredni ameriški elektrarni na premog Mississippi CCS, katere povprečni strošek na kilovat znaša 6,800 dolarjev – to je v primerjavi s približno 1,000 dolarji za elektrarno na plin.

Če bi bil CCS uveden v vse 2300 elektrarn na premog po vsem svetu bi lahko stroški znašali več kot bilijon dolarjev.

Na koncu, medtem ko ekipa za odnose z javnostmi premogovništva dejavno promovira potencial CCS v javnosti, za zaprtimi vrati, industrija ve, da če bi kdaj vlagali v to, da postanejo zeleni, bi jih to izločilo iz poslovanja – povečalo bi stroške njihove električne energije do točke, ko bi obnovljivi viri takoj postali cenejša možnost.

Na tej točki bi lahko porabili še nekaj odstavkov za pojasnjevanje, zakaj to vprašanje stroškov zdaj vodi v porast zemeljskega plina kot zamenjave za premog – ker je čistejši za kurjenje, ne ustvarja strupenega pepela ali ostankov, je učinkovitejši in ustvarja več elektrike na kilogram.

Toda v naslednjih dveh desetletjih se bo z isto eksistencialno dilemo soočal premog, prav tako zemeljski plin – in to je tema, ki jo boste pogosto brali v tej seriji: ključna razlika med obnovljivimi viri energije in viri energije, ki temeljijo na ogljiku (kot je premog in nafta) je, da je eno tehnologija, drugo pa fosilno gorivo. Tehnologija se izboljša, postane cenejša in sčasoma zagotavlja večji donos; pri fosilnih gorivih pa v večini primerov njihova vrednost narašča, stagnira, postane nestanovitna in nazadnje sčasoma upada.

Prelomna točka nove energetske svetovne ureditve

Leto 2015 je bilo prvo leto, ko je svetovno gospodarstvo je raslo, emisije ogljika pa ne—ta ločitev gospodarstva in emisij ogljika je v veliki meri posledica tega, da podjetja in vlade vlagajo več v obnovljive vire kot v proizvodnjo energije, ki temelji na ogljiku.

In to je šele začetek. Dejstvo je, da nas loči le desetletje od tega, da bodo obnovljive tehnologije, kot so sončna energija, veter in druge, dosegle točko, ko bodo postale najcenejša in najučinkovitejša možnost. Ta prelomna točka bo predstavljala začetek nove dobe v proizvodnji energije in potencialno nove dobe v človeški zgodovini.

V samo nekaj desetletjih bomo vstopili v svet prihodnosti, poln skoraj brezplačne, neomejene in čiste obnovljive energije. In spremenilo bo vse.

V tej seriji o prihodnosti energije boste izvedeli naslednje: zakaj se doba umazanih goriv bliža koncu; zakaj naj bi nafta v naslednjem desetletju sprožila nov gospodarski zlom; zakaj nas bodo električni avtomobili in sončna energija popeljali v post-ogljični svet; kako bodo drugi obnovljivi viri energije, kot so veter in alge, ter eksperimentalni torij in fuzijska energija, zavzeli skoraj drugo mesto za sončno energijo; in končno bomo raziskali, kako bo videti naš prihodnji svet resnično brezmejne energije. (Namig: videti bo precej epsko.)

Toda preden začnemo resno govoriti o obnovljivih virih, se moramo najprej resno pogovoriti o današnjem najpomembnejšem viru energije: olje.

PRIHODNOST POVEZAV SERIJE ENERGIJE

Olje! Sprožilec dobe obnovljivih virov energije: prihodnost energije P2

Vzpon električnega avtomobila: prihodnost energije P3

Sončna energija in vzpon energetskega interneta: prihodnost energije P4

Obnovljivi viri v primerjavi z nadomestnimi znaki za energijo torija in fuzije: prihodnost energije P5

Naša prihodnost v svetu, polnem energije: Prihodnost energije P6