Kolenergierans långsamma död | Future of Energy P1

Kolenergierans långsamma död | Future of Energy P1
BILDKREDIT: Quantumrun

Kolenergierans långsamma död | Future of Energy P1

    Energi. Det är en stor grej. Och ändå är det något vi sällan tänker så mycket på. Precis som Internet blir du bara rädd när du förlorar tillgången till det.

    Men i verkligheten, oavsett om det kommer i form av mat, värme, elektricitet eller valfritt antal av dess många former, är energi drivkraften bakom människans framväxt. Varje gång mänskligheten bemästrade en ny form av energi (eld, kol, olja och snart solenergi), accelererar framstegen och befolkningen skjuter i höjden.

    Tro mig inte? Låt oss ta en snabb joggingtur genom historien.

    Energi och människors framväxt

    Tidiga människor var jägare-samlare. De genererade den kolhydratenergi de behövde för att överleva genom att förbättra sina jakttekniker, expandera till nytt territorium och senare genom att bemästra användningen av eld för att laga mat och bättre smälta deras jagade kött och samlade växter. Denna livsstil tillät tidiga människor att expandera till en befolkning på omkring en miljon världen över.

    Senare, runt 7,000 7,000 f.Kr., lärde sig människor att domesticera och plantera frön som gjorde att de kunde odla överskott av kolhydrater (energi). Och genom att lagra dessa kolhydrater i djur (mata besättningar under somrarna och äta dem under vintrarna), kunde mänskligheten generera tillräckligt med energi för att avsluta sin nomadiska livsstil. Detta tillät dem att koncentrera sig i större grupper av byar, städer och städer; och att utveckla byggstenarna för teknik och delad kultur. Mellan 1700 XNUMX f.Kr. till cirka XNUMX e.Kr. växte världens befolkning till en miljard.

    Under 1700-talet exploderade användningen av kol. I Storbritannien tvingades britterna att bryta kol för energianvändning, på grund av massiv avskogning. Lyckligtvis för världshistorien brände kol mycket hetare än trä, vilket inte bara hjälpte nordliga nationer att leva genom hårda vintrar, utan gjorde det också möjligt för dem att avsevärt öka mängden metall de producerade, och viktigast av allt, bränsle till uppfinningen av ångmaskinen. Den globala befolkningen växte till två miljarder mellan 1700-talet och 1940.

    Äntligen hände olja (petroleum). Medan den började användas på en begränsad basis runt 1870-talet och expanderade mellan 1910-20-talet med massproduktionen av Model T, tog den verkligen fart efter andra världskriget. Det var ett idealiskt transportbränsle som möjliggjorde den inhemska tillväxten av bilar och minskade kostnaderna för internationell handel. Petroleum förvandlades också till billiga gödningsmedel, herbicider och bekämpningsmedel som delvis startade den gröna revolutionen, vilket minskade världens hunger. Forskare använde det för att etablera den moderna läkemedelsindustrin och uppfann en rad läkemedel som botade många dödliga sjukdomar. Industrimän använde den för att skapa en rad nya plast- och klädprodukter. Åh ja, och du kan bränna olja för el.

    Sammantaget representerade olja en bonanza av billig energi som gjorde det möjligt för mänskligheten att växa, bygga och finansiera en mängd nya industrier och kulturella framsteg. Och mellan 1940 och 2015 har världens befolkning exploderat till över sju miljarder.

    Energi i sammanhang

    Det du just läste var en förenklad version av cirka 10,000 XNUMX år av mänsklig historia (du är välkommen), men förhoppningsvis är budskapet jag försöker förmedla tydligt: ​​närhelst vi lär oss att kontrollera en ny, billigare och mer riklig källa av energi växer mänskligheten tekniskt, ekonomiskt, kulturellt och demografiskt.

    Efter denna tankegång måste frågan ställas: Vad händer när mänskligheten går in i en framtida värld fylld med nästan fri, gränslös och ren förnybar energi? Hur kommer denna värld att se ut? Hur kommer det att omforma våra ekonomier, vår kultur, vårt sätt att leva?

    Denna framtid (bara två till tre decennier bort) är oundviklig, men också en som mänskligheten aldrig har upplevt. Dessa frågor och fler är vad denna Future of Energy-serie kommer att försöka besvara.

    Men innan vi kan utforska hur en framtid för förnybar energi kommer att se ut måste vi först förstå varför vi lämnar de fossila bränslenas tidsålder. Och vilket bättre sätt att göra det än med ett exempel som vi alla är bekanta med, en energikälla som är billig, riklig och ytterst smutsig: kol.

    Kol: ett symptom på vårt beroende av fossila bränslen

    Det är billigt. Det är lätt att extrahera, skicka och bränna. Baserat på dagens konsumtionsnivåer finns det 109 år av bevisade reserver begravda under jorden. De största fyndigheterna finns i stabila demokratier, utvunna av pålitliga företag med årtionden av erfarenhet. Infrastrukturen (kraftverken) är redan på plats, varav de flesta kommer att hålla i flera decennier till innan de behöver bytas ut. På ytan låter kol som ett bra alternativ för att driva vår värld.

    Det har dock en nackdel: det är det smutsigt som fan.

    Kolmatade kraftverk är en av de största och smutsigaste källorna till koldioxidutsläpp som förorenar vår atmosfär för närvarande. Det är därför som kolanvändningen har minskat långsamt i stora delar av Nordamerika och Europa – att bygga mer kolkraftgenereringskapacitet är helt enkelt inte förenligt med den utvecklade världens minskningsmål för klimatförändringar.

    Som sagt, kol är fortfarande bland de största elkällorna för USA (med 20 procent), Storbritannien (30 procent), Kina (70 procent), Indien (53 procent) och många andra nationer. Även om vi helt gick över till förnybara energikällor kan det ta årtionden att ersätta den bit av energipaj som kol nu representerar. Det är också därför som utvecklingsvärlden är så ovilliga att stoppa sin kolanvändning (särskilt Kina och Indien), eftersom det sannolikt skulle innebära att bromsa bromsen på deras ekonomier och kasta hundratals miljoner tillbaka i fattigdom.

    Så istället för att stänga befintliga kolanläggningar experimenterar många regeringar med att göra dem renare. Detta involverar en mängd olika experimentella tekniker som kretsar kring idén om kolavskiljning och lagring (CCS): att bränna kol och skrubba gasen från smutsiga koldioxidutsläpp innan det når atmosfären.

    Den långsamma döden av fossila bränslen

    Här är haken: att installera CCS-teknik i befintliga kolanläggningar kan kosta upp till en halv miljard dollar per anläggning. Det skulle göra den el som genereras från dessa anläggningar mycket dyrare än traditionella (smutsiga) kolanläggningar. "Hur mycket dyrare?" du frågar. Ekonomen rapporterade på ett nytt, 5.2 miljarder dollar US Mississippi CCS-kolkraftverk, vars genomsnittliga kostnad per kilowatt är 6,800 1,000 USD – det är att jämföra med cirka XNUMX XNUMX USD från en gaseldad anläggning.

    Om CCS rullades ut till alla 2300 koleldade kraftverk över hela världen kan kostnaden bli uppemot en biljon dollar.

    I slutändan, medan kolindustrins PR-team aktivt främjar potentialen för CCS för allmänheten, bakom stängda dörrar, vet industrin att om de någonsin investerade i att bli gröna, skulle det sätta dem i konkurs – det skulle öka kostnaderna av sin el till en punkt där förnybar energi omedelbart skulle bli det billigare alternativet.

    Vid det här laget skulle vi kunna ägna ytterligare några stycken åt att förklara varför denna kostnadsfråga nu leder till ökningen av naturgas som ersättning för kol – eftersom det är renare att bränna, inte skapar någon giftig aska eller rester, är effektivare och genererar mer el per kilogram.

    Men under de kommande två decennierna, samma existentiella dilemma som kol nu står inför, kommer naturgas också att upplevas – och det är ett tema som du ofta kommer att läsa i den här serien: nyckelskillnaden mellan förnybara energikällor och kolbaserade energikällor (som kol). och olja) är att den ena är en teknik, medan den andra är ett fossilt bränsle. En teknik förbättras, den blir billigare och ger större avkastning över tid; medan fossila bränslen i de flesta fall stiger, stagnerar, blir flyktiga och sjunker slutligen med tiden.

    Vändpunkten till en ny energivärldsordning

    2015 markerade det första året där världsekonomin växte medan koldioxidutsläppen inte gjorde det—Denna frikoppling av ekonomin och koldioxidutsläpp är till stor del resultatet av att företag och regeringar investerar mer i förnybara energikällor än kolbaserad energiproduktion.

    Och det här är bara början. Verkligheten är att vi bara är ett decennium från att förnybar teknik som solenergi, vindkraft och andra når en punkt där de blir det billigaste och mest effektiva alternativet. Den vändpunkten kommer att representera början på en ny tidsålder inom energigenerering, och potentiellt en ny tidsålder i mänsklighetens historia.

    Om bara några korta decennier kommer vi att gå in i en framtida värld fylld av nästan gratis, gränslös och ren förnybar energi. Och det kommer att förändra allt.

    Under den här serien om energins framtid kommer du att lära dig följande: Varför tiden för smutsiga bränslen närmar sig sitt slut; varför olja kommer att utlösa ännu en ekonomisk kollaps under det kommande decenniet; varför elbilar och solenergi kommer att leda oss in i en värld efter koldioxidutsläpp; hur andra förnybara energikällor som vind och alger, såväl som experimentell torium- och fusionsenergi, kommer att ta en nära sekund till solenergi; och till sist kommer vi att utforska hur vår framtida värld av verkligt gränslös energi kommer att se ut. (Tips: det kommer att se ganska episkt ut.)

    Men innan vi börjar prata på allvar om förnybar energi måste vi först tala på allvar om dagens viktigaste energikälla: olja.

    FUTURE OF ENERGY SERIES LÄNKAR

    Olja! Triggern för den förnybara eran: Future of Energy P2

    Elbilens uppkomst: Future of Energy P3

    Solenergi och uppkomsten av energiinternet: Future of Energy P4

    Renewables vs the Thorium and Fusion energy jokertecken: Future of Energy P5

    Vår framtid i en energirik värld: Future of Energy P6