Kuantumrun

GÖRÜNTÜ KREDİSİ: Kuantumrun

Yenilenebilir kaynaklara karşı toryum ve füzyon enerjisi joker karakterleri: Future of Energy P5

David Tal, Yayıncı, Fütürist
@DavidTalWrites
LinkedIn

Salı, 09/15/2020 - 10:23

Tıpkı güneş enerjisinin 24/7 enerji üretmediği gibi, dünyanın bazı yerlerinde diğerlerine kıyasla çok iyi çalışmıyor. İnan bana, Kanada'dan geliyorum, güneşi zar zor görebileceğin bazı aylar var. Kuzey ülkeleri ve Rusya'da durum muhtemelen çok daha kötü - belki bu, orada tüketilen büyük miktarda ağır metal ve votkayı da açıklıyor.

Ama yazıda belirtildiği gibi önceki bölüm Bu Future of Energy serisinin güneş enerjisi şehirdeki tek yenilenebilir oyun değil. Aslında, teknolojisi güneş enerjisi kadar hızlı gelişen ve maliyetleri ve elektrik üretimi (bazı durumlarda) güneşi geride bırakan çeşitli yenilenebilir enerji seçenekleri var.

Diğer taraftan, benim “joker karakterli yenilenebilir kaynaklar” olarak adlandırmayı sevdiğim şey hakkında da konuşacağız. Bunlar, sıfır karbon emisyonu üreten, ancak çevre ve toplum üzerindeki ikincil maliyetleri henüz araştırılmamış (ve zararlı olabilecekleri) yeni ve inanılmaz derecede güçlü enerji kaynaklarıdır.

Toplamda, burada keşfedeceğimiz nokta, güneş yüzyılın ortasına kadar baskın enerji kaynağı olurken, geleceğin de yenilenebilir enerji ve joker karakterlerden oluşan bir enerji kokteylinden oluşacağıdır. O zaman yenilenebilir olanla başlayalım NIMBY'ler dünya çapında bir tutkuyla nefret ediyor.

Rüzgar gücü, Don Kişot'un bilmediği şey

Uzmanlar yenilenebilir enerji hakkında konuştuğunda, çoğu rüzgar enerjisi santralinde güneş enerjisiyle birlikte. Sebep? Pekala, piyasadaki tüm yenilenebilir enerji kaynakları arasında en görünür olanı dev yel değirmenleridir - dünyanın birçok yerinde çiftçilerin tarlalarında ağrıyan parmaklar gibi ve izole (ve çok da izole olmayan) deniz kıyısı manzaraları gibi görünürler.

Ama bir süre vokal seçim bölgesi onlardan nefret ediyor, dünyanın bazı bölgelerinde enerji karışımında devrim yapıyorlar. Çünkü bazı ülkeler güneşle kutsanırken, diğerlerinde rüzgar ve bol miktarda güneş vardır. Bir zamanlar neydi şemsiyeyi kıran, pencereleri kepenkleyen ve saç modelini mahveden sıkıntı (özellikle son beş ila yedi yıl içinde) yenilenebilir enerji üretiminin bir güç merkezi haline getirilmiştir.

Örneğin İskandinav ülkelerini ele alalım. Finlandiya ve Danimarka'da rüzgar enerjisi o kadar hızlı büyüyor ki, kömürle çalışan elektrik santrallerinin kar marjlarını yiyorlar. Bu arada, bu ülkeleri “güvenilmez” yenilenebilir enerjiden koruması gereken kömür santralleri bunlar. Şimdi, Danimarka ve Finlandiya bu santralleri, yani 2,000 megavatlık kirli enerjiyi sistemden uzaklaştırmayı planlıyor. 2030 tarafından.

Ama hepsi bu kadar değil! Danimarka, rüzgar enerjisi konusunda o kadar gaddarca davrandı ki, 2030 yılına kadar kömürü tamamen kullanımdan kaldırmayı ve tüm ekonomisini (çoğunlukla rüzgardan) yenilenebilir enerjiye geçirmeyi planlıyorlar. 2050 tarafından. Bu arada, yeni yel değirmeni tasarımları (ör. bir, iki) endüstride devrim yaratabilecek ve potansiyel olarak rüzgar enerjisini güneş açısından zengin ülkeler için olduğu kadar rüzgar açısından zengin ülkeler için de çekici hale getirebilecek her zaman ortaya çıkıyor.

dalgaları yetiştirmek

Yel değirmenleriyle ilgili, ancak denizin derinliklerinde gömülü, yenilenebilir enerjinin üçüncü en abartılı şeklidir: gelgit. Gelgit değirmenleri yel değirmenlerine benzer, ancak rüzgardan enerji toplamak yerine, enerjilerini okyanus gelgitlerinden toplarlar.

Gelgit çiftlikleri neredeyse o kadar popüler değiller ve güneş ve rüzgar gibi çok fazla yatırım çekmiyorlar. Bu nedenle gelgit, Birleşik Krallık gibi birkaç ülke dışında yenilenebilir karışımda asla önemli bir oyuncu olmayacak. Bu utanç verici çünkü Birleşik Krallık Denizcilik Öngörü Paneline göre, Dünya'nın kinetik gelgit enerjisinin sadece yüzde 0.1'ini yakalarsak, dünyaya güç vermek için yeterli olacaktır.

Gelgit enerjisinin ayrıca güneş ve rüzgara göre bazı benzersiz avantajları vardır. Örneğin, güneş ve rüzgarın aksine gelgit gerçekten 24/7 çalışır. Gelgitler neredeyse sabittir, bu nedenle herhangi bir günde ne kadar güç üreteceğinizi her zaman bilirsiniz - öngörülebilirlik ve planlama için harika. Ve oradaki NIMBY'ler için en önemlisi, gelgit çiftlikleri okyanusun dibinde bulunduğundan, fiilen gözden ve akıldan uzaktırlar.

Eski tarz yenilenebilir kaynaklar: hidro ve jeotermal

Yenilenebilir enerjilerden bahsederken, yenilenebilir enerjinin en eski ve en yaygın olarak benimsenen biçimlerinden bazılarına fazla yayın süresi vermememizin tuhaf olduğunu düşünebilirsiniz: hidro ve jeotermal. Pekala, bunun iyi bir nedeni var: İklim değişikliği yakında hidroelektrik üretimini aşındıracak, jeotermal ise güneş ve rüzgarla karşılaştırıldığında daha az ekonomik hale gelecek. Ama biraz daha derine inelim.

Dünyanın hidroelektrik barajlarının çoğu, kendileri de yakındaki dağ sıralarından gelen buzulların mevsimsel erimesiyle ve daha az ölçüde, deniz seviyesinden yüksek yağışlı bölgelerden gelen yeraltı sularıyla beslenen büyük nehirler ve göller tarafından beslenir. Önümüzdeki on yıllarda, iklim değişikliği bu su kaynaklarının her ikisinden de gelen su miktarını azaltacak (eriyecek veya kuruyacak) olacak.

Bunun bir örneği, enerjisinin yüzde 75'inden fazlasını hidroelektrik enerjiden üreten, dünyanın en yeşil enerji karışımlarından birine sahip bir ülke olan Brezilya'da görülebilir. Son yıllarda azalan yağışlar ve artan kuraklık düzenli elektrik kesintilerine neden oldu (karartmalar ve elektrik kesintileri) yılın büyük bir bölümünde. Bu tür enerji açıkları her geçen on yılda çok daha yaygın hale gelecek ve hidroe bağımlı ülkeleri yenilenebilir dolarlarını başka yerlere yatırmaya zorlayacaktır.

Bu arada, jeotermal kavramı yeterince basit: belirli bir derinliğin altında, Dünya her zaman sıcaktır; derin bir delik açın, bazı boruları düşürün, içine su dökün, yükselen sıcak buharı toplayın ve bu buharı bir türbini çalıştırmak ve enerji üretmek için kullanın.

Çok sayıda volkanla “kutsandıkları” İzlanda gibi bazı ülkelerde, jeotermal muazzam bir serbest ve yeşil enerji üreticisidir - İzlanda'nın gücünün yaklaşık yüzde 30'unu üretir. Ve dünyanın benzer tektonik özelliklere sahip belirli bölgelerinde, yatırım yapmak için değerli bir enerji şeklidir. Ancak çoğu yerde, jeotermal santrallerin inşası pahalıdır ve güneş ve rüzgar fiyatları her yıl düştüğü için, jeotermal sadece olmayacaktır. çoğu ülkede rekabet edebilir.

Joker karakter yenilenebilir

Yenilenebilir enerjinin muhalifleri, genellikle, güvenilmezlikleri nedeniyle, ihtiyaçlarımızı karşılamak için tutarlı miktarda enerji sağlamak için kömür, petrol ve sıvılaştırılmış doğal gaz gibi büyük, yerleşik ve kirli enerji kaynaklarına yatırım yapmamız gerektiğini söylüyor. Bu enerji kaynakları, geleneksel olarak enerji sistemimizin omurgası olarak hizmet ettikleri için “temel yük” güç kaynakları olarak adlandırılır. Ancak dünyanın bazı bölgelerinde, özellikle Fransa gibi ülkelerde nükleer, tercih edilen temel yük güç kaynağı olmuştur.

Nükleer, İkinci Dünya Savaşı'nın sona ermesinden bu yana dünyanın enerji karışımının bir parçası olmuştur. Teknik olarak önemli miktarda sıfır karbonlu enerji üretirken, toksik atık, nükleer kazalar ve nükleer silahların yayılması açısından yan etkiler, nükleerde modern yatırımları neredeyse imkansız hale getirdi.

Bununla birlikte, nükleer şehirdeki tek oyun değil. Yenilenemeyen iki yeni güç kaynağından bahsetmeye değer: Toryum ve Füzyon enerjisi. Bunları yeni nesil nükleer güç olarak düşünün, ancak daha temiz, daha güvenli ve çok daha güçlü.

Köşede toryum ve füzyon mu?

Toryum reaktörleri, uranyumdan dört kat daha fazla bulunan bir kaynak olan toryum nitratla çalışır. Ayrıca uranyumla çalışan reaktörlerden çok daha fazla enerji üretirler, daha az atık üretirler, silah sınıfı bombalara dönüştürülemezler ve neredeyse erimezler. (Toryum reaktörlerinin beş dakikalık açıklamasını izleyin okuyun.)

Bu arada, füzyon reaktörleri temel olarak deniz suyuyla veya daha doğrusu hidrojen izotopları trityum ve döteryumun bir kombinasyonuyla çalışır. Nükleer reaktörlerin atomları bölerek elektrik ürettiği yerlerde, füzyon reaktörleri güneşimizin oyun kitabından bir sayfa alır ve atomları bir araya getirmeye çalışır. (Füzyon reaktörlerinin sekiz dakikalık açıklamasını izleyin okuyun.)

Bu enerji üreten teknolojilerin her ikisi de 2040'ların sonunda piyasaya çıkacaktı - bırakın iklim değişikliğine karşı mücadelemizi, dünyanın enerji piyasalarında gerçekten bir fark yaratmak için çok geç. Neyse ki, bu çok uzun süre böyle olmayabilir.

Toryum reaktörlerinin etrafındaki teknoloji büyük ölçüde zaten var ve aktif olarak kullanılıyor. Çin tarafından takip edilen. Aslında, önümüzdeki 10 yıl içinde (2020'lerin ortaları) tam işlevli bir Toryum reaktörü inşa etme planlarını açıkladılar. Bu arada, füzyon gücü onlarca yıldır kronik olarak yetersiz finanse ediliyor, ancak son zamanlarda Lockheed Martin'den haberler yeni bir füzyon reaktörünün de sadece on yıl uzakta olabileceğini gösteriyor.

Bu enerji kaynaklarından herhangi biri önümüzdeki on yıl içinde devreye girerse, enerji piyasaları aracılığıyla şok dalgaları gönderecek. Toryum ve füzyon gücü, mevcut elektrik şebekesini yeniden kablolamamıza ihtiyaç duymayacakları için, yenilenebilir enerjilerden daha hızlı bir şekilde enerji şebekemize büyük miktarlarda temiz enerji sunma potansiyeline sahiptir. Ve bunlar sermaye yoğun ve merkezi enerji türleri olduğundan, güneş enerjisinin büyümesine karşı savaşmak isteyen geleneksel kamu hizmeti şirketleri için çok çekici olacaklar.

Günün sonunda, bu bir fırlatma. Toryum ve füzyon önümüzdeki 10 yıl içinde ticari pazarlara girerse, enerjinin geleceği olarak yenilenebilir enerjileri geçebilirler. Bundan daha uzun sürerse yenilenebilirler kazanır. Her iki durumda da, ucuz ve bol enerji geleceğimizde.

Peki sınırsız enerjiye sahip bir dünya gerçekten neye benziyor? Sonunda bu soruyu yanıtladık Enerjinin Geleceği serimizin altıncı bölümü.