Повільна смерть ери вуглецевої енергії | Майбутнє енергетики P1

Повільна смерть ери вуглецевої енергії | Майбутнє енергетики P1
КРЕДИТ ЗОБРАЖЕННЯ: Quantumrun

Повільна смерть ери вуглецевої енергії | Майбутнє енергетики P1

    • Девід Тал, видавець, футуролог
    • Twitter
    • LinkedIn
    • @DavidTalWrites

    Енергія. Це велика справа. І все ж це те, про що ми рідко замислюємося. Як і в Інтернеті, ви злякаєтеся лише тоді, коли втрачаєте доступ до нього.

    Але насправді, незалежно від того, чи постає вона у формі їжі, тепла, електрики чи будь-якої кількості її багатьох форм, енергія є рушійною силою розвитку людини. Кожного разу, коли людство освоює новий вид енергії (вогонь, вугілля, нафта, а незабаром і сонячна), прогрес прискорюється, а населення стрімко зростає.

    не вірите мені? Давайте зробимо коротку пробіжку крізь історію.

    Енергія та піднесення людини

    Перші люди були мисливцями-збирачами. Вони генерували вуглеводну енергію, необхідну для виживання, удосконалюючи свої техніки полювання, виходячи на нові території, а пізніше, освоївши використання вогню для приготування їжі та кращого перетравлення м’яса, яке вони вполювали, і зібраних рослин. Такий спосіб життя дозволив раннім людям розширити популяцію приблизно до одного мільйона людей у ​​всьому світі.

    Пізніше, близько 7,000 років до нашої ери, люди навчилися одомашнювати та садити насіння, що дозволяло їм вирощувати надлишок вуглеводів (енергії). І завдяки накопиченню цих вуглеводів у тварин (годуючи стада влітку та споживаючи їх взимку), людство змогло виробити достатньо енергії, щоб покінчити зі своїм кочовим способом життя. Це дозволило їм зосередитися у більших групах сіл, містечок і міст; і розвивати будівельні блоки технології та спільної культури. Між 7,000 р. до н. е. приблизно до 1700 р. н. е. населення світу зросло до одного мільярда.

    Протягом 1700-х років використання вугілля вибухнуло. У Великій Британії британці були змушені видобувати вугілля для використання енергії через масову вирубку лісів. На щастя для світової історії, вугілля горіло набагато сильніше, ніж дрова, не лише допомагаючи північним націям пережити суворі зими, але й дозволяючи їм значно збільшити кількість металу, який вони виробляли, і, що найголовніше, сприяло винаходу парового двигуна. Між 1700-ми і 1940 роками населення світу зросло до двох мільярдів.

    Нарешті сталася нафта (нафта). Хоча він увійшов до обмеженого використання приблизно в 1870-х роках і розширився між 1910-20-ми роками з масовим виробництвом моделі T, він отримав справжнє поширення після Другої світової війни. Це було ідеальне паливо для транспортування, яке дозволило збільшити кількість автомобілів усередині країни та знизило витрати міжнародної торгівлі. Нафту також перетворили на дешеві добрива, гербіциди та пестициди, що частково започаткувало Зелену революцію, зменшивши голод у світі. Вчені використали його для заснування сучасної фармацевтичної промисловості, винайшовши ряд ліків, які виліковували багато смертельних хвороб. Промисловці використовували його для створення ряду нових виробів із пластмаси та одягу. О так, і ви можете спалювати нафту для отримання електроенергії.

    Загалом, нафта представляла собою золото дешевої енергії, яка дозволяла людству розвиватися, будувати та фінансувати різноманітні нові галузі промисловості та культурні досягнення. А між 1940 і 2015 роками населення світу зросло до понад семи мільярдів.

    Енергія в контексті

    Те, що ви щойно прочитали, було спрощеною версією приблизно 10,000 XNUMX років історії людства (можете), але, сподіваюся, меседж, який я намагаюся донести, зрозумілий: щоразу, коли ми навчимося контролювати нове, дешевше та більш багате джерело енергії, людство зростає технологічно, економічно, культурно та демографічно.

    Дотримуючись цього ходу думок, необхідно поставити запитання: що станеться, коли людство увійде в світ майбутнього, наповнений майже безкоштовною, безмежною та чистою відновлюваною енергією? Як виглядатиме цей світ? Як це змінить нашу економіку, нашу культуру, наш спосіб життя?

    Це майбутнє (лише через два-три десятиліття) неминуче, але також таке, якого людство ніколи не відчувало. На ці та інші питання спробує відповісти ця серія «Майбутнє енергії».

    Але перш ніж ми зможемо досліджувати, як виглядатиме майбутнє відновлюваної енергії, ми спочатку повинні зрозуміти, чому ми залишаємо еру викопного палива. І який кращий спосіб зробити це, ніж на прикладі, з яким ми всі знайомі, джерело енергії, яке є дешевим, надлишковим і надзвичайно брудним: вугіллям.

    Вугілля: симптом нашої залежності від викопного палива

    Це дешево. Його легко видобути, відправити та спалити. Виходячи з сьогоднішнього рівня споживання, під землею є підтверджені запаси на 109 років. Найбільші родовища знаходяться в стабільних демократіях, їх видобувають надійні компанії з десятиліттями досвіду. Інфраструктура (електростанції) вже є на місці, більшість з яких прослужить ще кілька десятиліть, перш ніж потребуватиме заміни. На перший погляд, вугілля звучить як чудовий варіант для живлення нашого світу.

    Однак у нього є один недолік: це брудний як пекло.

    Електростанції, що працюють на вугіллі, є одним із найбільших і найбрудніших джерел викидів вуглецю, які зараз забруднюють нашу атмосферу. Ось чому споживання вугілля повільно скорочувалося в більшій частині Північної Америки та Європи — будівництво додаткових потужностей для виробництва електроенергії з вугілля просто несумісне з цілями розвиненого світу щодо зменшення кліматичних змін.

    Тим не менш, вугілля все ще є одним з найбільших джерел електроенергії для США (20 відсотків), Великобританії (30 відсотків), Китаю (70 відсотків), Індії (53 відсотки) та багатьох інших країн. Навіть якби ми повністю перейшли на відновлювані джерела енергії, знадобляться десятиліття, щоб замінити той шматок енергетичного пирога, який зараз представляє вугілля. Ось чому країни, що розвиваються, так неохоче припиняють використання вугілля (особливо Китай та Індія), оскільки це, ймовірно, означало б гальмування їхніх економік і кидання сотень мільйонів назад у бідність.

    Тому замість того, щоб закривати існуючі вугільні станції, багато урядів експериментують із тим, щоб зробити їх чистішими. Це включає різноманітні експериментальні технології, які обертаються навколо ідеї уловлювання та зберігання вуглецю (CCS): спалювання вугілля та очищення газу від брудних викидів вуглецю, перш ніж він досягне атмосфери.

    Повільна смерть викопного палива

    Ось у чому заковика: встановлення технології CCS на існуючі вугільні електростанції може коштувати до півмільярда доларів на одну установку. Це зробить електроенергію, вироблену на цих станціях, набагато дорожчою, ніж традиційні (брудні) вугільні електростанції. «Наскільки дорожче?» Ви запитаєте. Економіст повідомляє на новій вугільній електростанції Міссісіпі CCS вартістю 5.2 мільярда доларів США, середня ціна за кіловат якої становить 6,800 доларів США — це порівняно з приблизно 1,000 доларів США на газовій електростанції.

    Якби CCS було розгорнуто для всіх 2300 вугільних електростанцій у всьому світі вартість може перевищувати трильйон доларів.

    Зрештою, хоча PR-команда вугільної промисловості активно пропагує громадськості потенціал CCS за зачиненими дверима, промисловість знає, що якби вони колись інвестували в те, щоб стати екологічними, це призвело б до виходу з бізнесу — це підвищило б витрати своєї електроенергії до такого рівня, коли відновлювані джерела енергії одразу стануть дешевшим варіантом.

    На цьому етапі ми могли б витратити ще кілька абзаців, пояснюючи, чому ця проблема з витратами зараз призводить до зростання природного газу як заміни вугілля, оскільки воно чистіше спалювати, не утворює токсичної золи чи залишків, є більш ефективним і генерує більше електроенергії за кілограм.

    Але протягом наступних двох десятиліть з тією самою екзистенційною дилемою, з якою зараз стикається вугілля, постане і природний газ, і це тема, яку ви часто читатимете в цій серії: ключова різниця між відновлюваними та вуглецевими джерелами енергії (наприклад, вугіллям). і нафту) полягає в тому, що один є технологією, а інший є викопним паливом. Технологія вдосконалюється, стає дешевшою та забезпечує більшу віддачу з часом; тоді як у випадку з викопним паливом у більшості випадків їхня вартість зростає, стагнує, стає мінливою і, нарешті, з часом знижується.

    Переломний момент для нового енергетичного світового порядку

    2015 став першим роком, коли світова економіка зростала, а викиди вуглецю – ні— це відокремлення економіки від викидів вуглецю в основному є результатом того, що компанії та уряди інвестують більше у відновлювані джерела енергії, ніж у виробництво енергії на основі вуглецю.

    І це лише початок. Реальність така, що нам залишилося лише десятиліття до того, як технології відновлюваних джерел енергії, як-от сонячна, вітрова та інші, досягнуть точки, коли вони стануть найдешевшим і найефективнішим варіантом. Ця переломна точка стане початком нової ери у виробництві енергії та, можливо, нової ери в історії людства.

    Лише за кілька десятиліть ми увійдемо у світ майбутнього, наповнений майже безкоштовною, необмеженою та чистою відновлюваною енергією. І це все змінить.

    Під час цієї серії про майбутнє енергетики ви дізнаєтеся наступне: Чому ера брудного палива добігає кінця; чому нафта спровокує ще один економічний колапс у наступному десятилітті; чому електромобілі та сонячна енергія приведуть нас у пост-вуглецевий світ; як інші відновлювані джерела енергії, такі як вітер і водорості, а також експериментальний торій і термоядерна енергія, займуть друге місце після сонця; а потім, нарешті, ми дослідимо, як виглядатиме наш майбутній світ справді безмежної енергії. (Підказка: це виглядатиме досить епічно.)

    Але перш ніж ми почнемо серйозно говорити про відновлювані джерела енергії, ми спочатку повинні серйозно поговорити про найважливіше сьогодні джерело енергії: нафту.

    МАЙБУТНЄ ПОСИЛАНЬ СЕРІЇ ENERGY

    Масло! Тригер для ери відновлюваних джерел енергії: майбутнє енергії P2

    Підйом електромобіля: Енергія майбутнього P3

    Сонячна енергія та розвиток енергетичного Інтернету: майбутнє енергетики P4

    Відновлювані джерела енергії проти торієвої та термоядерної енергії підстановок: майбутнє енергетики P5

    Наше майбутнє в енергонасиченому світі: майбутнє енергії P6