Obnovljivi izvori energije naspram torija i fuzijske energije zamjenskih znakova: Budućnost energije P5

 Baš kao što solarna energija ne proizvodi energiju 24 sata dnevno, 7 dana u nedelji, ona takođe ne radi dobro na nekim mestima u svetu u poređenju sa drugima. Vjerujte mi, dolazim iz Kanade, ima nekoliko mjeseci kada jedva vidite sunce. Vjerovatno je mnogo gore u nordijskim zemljama i Rusiji—možda to također objašnjava znatnu količinu teškog metala i votke u kojima se tamo uživa.

Ali kao što je spomenuto u prethodni dio u ovoj seriji Future of Energy, solarna energija nije jedina obnovljiva igra u gradu. U stvari, postoji niz opcija za obnovljivu energiju čija se tehnologija razvija jednako brzo kao i solarna, a čiji su troškovi i proizvodnja električne energije (u nekim slučajevima) bolji od solarne.

Sa druge strane, takođe ćemo razgovarati o onome što ja volim da zovem “wildcard obnovljivi izvori energije”. Ovo su novi i nevjerovatno moćni izvori energije koji proizvode nultu emisiju ugljika, ali čiji sekundarni troškovi za okoliš i društvo tek treba proučiti (i mogu se pokazati štetnim).

Sve u svemu, poenta koju ćemo ovdje istražiti je da dok će solarna energija postati dominantan izvor energije do sredine stoljeća, budućnost će također biti sastavljena od energetskog koktela obnovljivih izvora energije i zamjenskih znakova. Pa počnimo s obnovljivim izvorima energije NIMBYs širom sveta mrze sa strašću.

Energija vjetra, ono što Don Kihot nije znao

Kada stručnjaci govore o obnovljivoj energiji, većina se nalazi u vjetroelektranama uz solarnu energiju. Razlog? Pa, među svim obnovljivim izvorima energije na tržištu, džinovske vjetrenjače su najvidljivije – strše poput bolnih palaca duž poljoprivrednih polja i izoliranih (i ne tako izolovanih) pogleda na more u mnogim dijelovima svijeta.

Ali dok a vokalne jedinice mrzi ih, u nekim dijelovima svijeta, oni revolucioniraju energetski miks. To je zato što dok su neke zemlje blagoslovljene suncem, druge imaju vetar i to mnogo. Ono što je nekada bilo an kišobran uništavanje, zatvaranje prozora i smetnja koja uništava frizure je kultivisan (posebno u proteklih pet do sedam godina) u elektranu proizvodnje obnovljive energije.

Uzmite, na primjer, nordijske zemlje. Energija vjetra raste tako brzo u Finskoj i Danskoj da jedu marže profita svojih elektrana na ugalj. Riječ je, inače, o elektranama na ugalj koje su ove zemlje trebale zaštititi od “nepouzdane” obnovljive energije. Sada, Danska i Finska planiraju izbaciti ove elektrane, 2,000 megavata prljave energije, iz sistema po 2030.

Ali to nije sve narode! Danska je toliko krenula u gangbusters na energiji vjetra da planiraju u potpunosti ukinuti ugalj do 2030. i prebaciti cijelu svoju ekonomiju na obnovljivu energiju (uglavnom iz vjetra) po 2050. U međuvremenu, novi dizajni vjetrenjača (npr. jedan, dva) se stalno pojavljuju što bi moglo revolucionirati industriju i potencijalno učiniti energiju vjetra jednako privlačnom za zemlje bogate suncem kao i za one bogate vjetrom.

Uzgajanje talasa

Povezan s vjetrenjačama, ali zakopan duboko pod morem, treći je najzastupljeniji oblik obnovljive energije: plima. Mlinovi za plimu izgledaju slično vjetrenjačama, ali umjesto da prikupljaju energiju od vjetra, svoju energiju prikupljaju iz okeanske plime.

Farme plime i oseke nisu ni približno toliko popularne, niti privlače toliko ulaganja, poput solarne energije i vjetra. Iz tog razloga, tidal nikada neće biti glavni igrač u mješavini obnovljivih izvora izvan nekoliko zemalja, poput Velike Britanije. To je šteta jer, prema UK Marine Foresight Panel, kada bismo uhvatili samo 0.1 posto Zemljine kinetičke energije plime, to bi bilo dovoljno da napaja svijet.

Energija plime i oseke također ima neke jedinstvene prednosti u odnosu na solarnu energiju i vjetar. Na primjer, za razliku od sunca i vjetra, plima zaista radi 24 sata dnevno. Plima i oseka su skoro stalne, tako da uvijek znate koliko energije ćete proizvesti tokom bilo kojeg dana – odlično za predvidljivost i planiranje. I što je najvažnije za NIMBY-je vani, budući da se farme plime i oseke nalaze na dnu okeana, one su zapravo van vidokruga, van pameti.

Stari školski obnovljivi izvori energije: hidro i geotermalni

Možda mislite da je čudno da kada govorimo o obnovljivim izvorima energije, ne pridajemo puno vremena nekim od najstarijih i najšire prihvaćenih oblika obnovljivih izvora: hidro i geotermalni. Pa, postoji dobar razlog za to: klimatske promjene će uskoro narušiti snagu hidroelektrana, dok će geotermalna energija postati manje ekonomična u poređenju sa solarnom i vjetrom. Ali hajde da kopamo malo dublje.

Većina svjetskih hidroelektrana se napajaju velikim rijekama i jezerima koji se sami napajaju sezonskim topljenjem glečera iz obližnjih planinskih lanaca i, u manjoj mjeri, podzemnih voda iz kišnih područja visoko iznad nivoa mora. Tokom narednih decenija, klimatske promjene će smanjiti (otopiti ili isušiti) količinu vode koja dolazi iz oba ova izvora vode.

Primjer za to se može vidjeti u Brazilu, zemlji s jednom od najzelenijih energetskih mješavina na svijetu, koja proizvodi preko 75 posto svoje energije iz hidroelektrane. Posljednjih godina smanjile su se padavine i povećale suše uzrokovao redovne prekide napajanja (zamračenja i zamračenja) tokom većeg dijela godine. Takve energetske ranjivosti će postajati sve češći u svakoj narednoj deceniji, primoravajući zemlje koje zavise od hidroelektrane da svoje obnovljive dolare ulažu negdje drugdje.

U međuvremenu, koncept geotermalne je dovoljno osnovni: ispod određene dubine, Zemlja je uvijek vruća; izbušite duboku rupu, ubacite neke cijevi, sipajte vodu, sakupite vruću paru koja se diže i upotrijebite tu paru za pogon turbine i stvaranje energije.

U nekim zemljama poput Islanda, gdje su „blagoslovljene“ velikim brojem vulkana, geotermalna energija je ogroman generator besplatne i zelene energije – proizvodi skoro 30 posto islandske snage. A u odabranim dijelovima svijeta koji imaju slične tektonske karakteristike, to je vrijedan oblik energije za ulaganje. Ali većina svugdje, geotermalne elektrane su skupe za izgradnju, a sa solarnim i vjetrom koji svake godine smanjuju cijenu, geotermalna jednostavno neće biti u mogućnosti da se takmiči u većini zemalja.

Obnovljivi izvori energije

Protivnici obnovljivih izvora energije često kažu da zbog njihove nepouzdanosti moramo ulagati u velike, uspostavljene i prljave izvore energije – poput uglja, nafte i tečnog prirodnog plina – kako bismo osigurali konzistentne količine energije za zadovoljavanje naših potreba. Ovi izvori energije se nazivaju izvorima energije „osnovnog opterećenja“ jer su tradicionalno služili kao okosnica našeg energetskog sistema. Ali u nekim dijelovima svijeta, posebno u zemljama kao što je Francuska, nuklearna je energija bila osnovni izvor energije izbora.

Nuklearna energija je dio svjetskog energetskog miksa od kraja Drugog svjetskog rata. Iako tehnički proizvodi značajnu količinu energije bez ugljika, nuspojave u smislu toksičnog otpada, nuklearnih nesreća i proliferacije nuklearnog oružja učinile su moderna ulaganja u nuklearnu energiju gotovo nemogućim.

Ipak, nuklearna energija nije jedina igra u gradu. Postoje dvije nove vrste neobnovljivih izvora energije o kojima vrijedi govoriti: torij i energija fuzije. Zamislite ih kao nuklearnu energiju sljedeće generacije, ali čistiju, sigurniju i daleko moćniju.

Torijum i fuzija iza ugla?

Torijumski reaktori rade na torijum nitratu, resursu koji je četiri puta bogatiji od uranijuma. Oni takođe generišu mnogo više energije od reaktora na uranijum, proizvode manje otpada, ne mogu se pretvoriti u bombe za oružje i praktično su otporni na topljenje. (Pogledajte petominutno objašnjenje torijumskih reaktora OVDJE.)

U međuvremenu, fuzijski reaktori u osnovi rade na morskoj vodi - ili da budemo precizniji, na kombinaciji izotopa vodika tricija i deuterija. Tamo gdje nuklearni reaktori generiraju električnu energiju cijepanjem atoma, fuzijski reaktori uzimaju stranicu iz knjige našeg Sunca i pokušavaju spojiti atome zajedno. (Pogledajte osmominutno objašnjenje fuzijskih reaktora OVDJE.)

Obje ove tehnologije za proizvodnju energije trebalo je da dođu na tržište do kasnih 2040-ih — prekasno da bi zaista napravile razliku na svjetskim energetskim tržištima, a kamoli našu borbu protiv klimatskih promjena. Srećom, to možda neće biti slučaj predugo.

Tehnologija oko torijskih reaktora uglavnom već postoji i aktivno se koristi koju progoni Kina. U stvari, najavili su svoje planove za izgradnju potpuno funkcionalnog torijevog reaktora u narednih 10 godina (sredinom 2020-ih). U međuvremenu, fuzijska energija je decenijama hronično nedovoljno finansirana, ali nedavno vijesti iz Lockheed Martina ukazuje na to da bi novi fuzijski reaktor mogao biti i samo deset godina daleko.

Ako se bilo koji od ovih izvora energije pojavi na mreži u narednoj deceniji, to će izazvati šokove na energetskim tržištima. Snaga torija i fuzije imaju potencijal da uvedu ogromne količine čiste energije u našu energetsku mrežu brže od obnovljivih izvora jer im nećemo trebati da ponovo povežemo postojeću električnu mrežu. A budući da su to kapitalno intenzivni i centralizirani oblici energije, oni će biti vrlo privlačni za one tradicionalne komunalne kompanije koje se žele boriti protiv rasta solarne energije.

Na kraju dana, to je bacanje. Ako torijum i fuzija uđu na komercijalna tržišta u narednih 10 godina, mogli bi prestići obnovljive izvore energije kao budućnost energije. Duže od toga i obnovljivi izvori energije pobjeđuju. U svakom slučaju, jeftina i bogata energija je u našoj budućnosti.

Dakle, kako zaista izgleda svijet s neograničenom energijom? Konačno odgovaramo na to pitanje šesti dio naše serije Future of Energy.

BUDUĆNOST LINKOVA ENERGETSKIH SERIJA

Spora smrt ere energije ugljenika: Budućnost energije P1

Ulje! Okidač za eru obnovljivih izvora: Budućnost energije P2

Uspon električnog automobila: Budućnost energije P3

Solarna energija i uspon energetskog interneta: Budućnost energije P4

Naša budućnost u svijetu bogatom energijom: Budućnost energije P6