Enerġiji rinnovabbli vs. il-wildcards tal-enerġija tat-torju u l-fużjoni: Futur tal-Enerġija P5

 Eżatt bħal kif solari ma jiġġenerax enerġija 24/7, lanqas ma taħdimx tajjeb wisq f'xi postijiet fid-dinja meta mqabbla ma 'oħrajn. Trust me, ġej mill-Kanada, hemm xi xhur fejn bilkemm tara x-xemx. Huwa probabbli ħafna agħar fil-pajjiżi Nordiċi u r-Russja—forsi dan jispjega wkoll l-ammont imdaqqas ta 'metall tqil u vodka li jgawdu hemmhekk.

Iżda kif imsemmi fil- parti preċedenti ta' din is-serje Future of Energy, l-enerġija solari mhix l-unika logħba li tiġġedded fil-belt. Fil-fatt, hemm varjetà ta 'għażliet ta' enerġija rinnovabbli li t-teknoloġija tagħhom qed tiżviluppa b'rata mgħaġġla daqs ix-xemx, u li l-ispejjeż u l-produzzjoni tal-elettriku tagħhom qed (f'xi każijiet) jegħlbu x-xemx.

Min-naħa l-oħra, se nitkellmu wkoll dwar dak li nħobb insejjaħ "wilcard rinnovabbli." Dawn huma sorsi ta 'enerġija ġodda u oerhört b'saħħithom li jipproduċu żero emissjonijiet tal-karbonju, iżda li l-ispejjeż sekondarji tagħhom fuq l-ambjent u s-soċjetà għad iridu jiġu studjati (u jistgħu jkunu ta' ħsara).

B'kollox, il-punt li ser nesploraw hawnhekk huwa li filwaqt li x-xemx se ssir is-sors ta 'enerġija dominanti sa nofs is-seklu, il-futur se jkun magħmul ukoll minn cocktail tal-enerġija ta' enerġiji rinnovabbli u wildcards. Mela ejja nibdew bl-rinovabbli li NIMBYs madwar id-dinja mibegħda b'passjoni.

L-enerġija mir-riħ, dak li Don Quixote ma kienx jaf

Meta esperti jitkellmu dwar l-enerġija rinnovabbli, il-biċċa l-kbira f'farms tar-riħ flimkien mas-xemx. Ir-raġuni? Ukoll, fost l-enerġiji rinnovabbli kollha fis-suq, l-imtieħen ġganti tar-riħ huma l-aktar viżibbli—joqogħdu bħal thumbs uġigħ tul l-għelieqi tal-bdiewa u veduti iżolati (u mhux daqshekk iżolati) fuq il-baħar f’ħafna partijiet tad-dinja.

Iżda filwaqt li a kostitwenza vokali tobgħodhom, f'xi partijiet tad-dinja, qed jirrevoluzzjonaw it-taħlita tal-enerġija. Dan għaliex filwaqt li xi pajjiżi huma mbierka bix-xemx, oħrajn għandhom ir-riħ u ħafna minnu. Dak li darba kien an qerda tal-umbrelel, tqaxxir tat-twieqi, u dwejjaq li jħassru l-xagħar ġiet ikkultivata (speċjalment matul l-aħħar ħames sa seba 'snin) f'qawwa ta' ġenerazzjoni ta 'enerġija rinnovabbli.

Ħu l-pajjiżi Nordiċi, pereżempju. L-enerġija mir-riħ ilha tikber b'mod daqshekk mgħaġġel fil-Finlandja u d-Danimarka li qed jieklu l-marġini tal-profitt tal-impjanti tal-enerġija tagħhom li jaħdmu bil-faħam. Dawn huma impjanti tal-enerġija tal-faħam, mill-mod, li suppost kienu jipproteġu lil dawn il-pajjiżi minn enerġija rinnovabbli "mhux affidabbli". Issa, id-Danimarka u l-Finlandja qed jippjanaw li jwaqqfu dawn l-impjanti tal-enerġija, 2,000 megawatt ta’ enerġija maħmuġa, barra mis-sistema billi 2030.

Imma dak mhux kollu folks! Id-Danimarka tant marret fuq l-enerġija mir-riħ li qed jippjanaw li jneħħu gradwalment il-faħam kompletament sal-2030 u jagħmlu t-tranżizzjoni tal-ekonomija kollha tagħhom għal enerġija rinnovabbli (l-aktar mir-riħ) billi 2050. Sadanittant, disinji ġodda tal-imtieħen tar-riħ (eż. 1, 2) qed joħorġu l-ħin kollu li jistgħu jirrivoluzzjonaw l-industrija u potenzjalment jagħmlu l-enerġija mir-riħ attraenti għall-pajjiżi għonja fix-xemx daqs kemm huma għal dawk għonja fir-riħ.

Biedja tal-mewġ

Relatata mal-imtieħen tar-riħ, iżda midfuna fil-fond taħt il-baħar, hija t-tielet l-aktar forma ta’ enerġija rinnovabbli li tiġġedded: il-marea. L-imtieħen tal-marea jidhru simili għall-imtieħen tar-riħ, iżda minflok jiġbru l-enerġija mir-riħ, jiġbru l-enerġija tagħhom mill-mareat tal-oċeani.

Irziezet tal-marea mhumiex daqshekk popolari, u lanqas jattiraw daqstant investiment, bħax-xemx u r-riħ. Għal dik ir-raġuni, il-marea qatt mhu se tkun attur ewlieni fit-taħlita rinnovabbli barra minn ftit pajjiżi, bħar-Renju Unit. Dik hija tal-mistħija għax, skont ir-Renju Unit Marine Foresight Panel, jekk naqbdu biss 0.1 fil-mija tal-enerġija tal-marea kinetika tad-Dinja, ikun biżżejjed biex id-dinja titħaddem.

L-enerġija tal-marea għandha wkoll xi vantaġġi uniċi fuq ix-xemx u r-riħ. Pereżempju, b'differenza mix-xemx u mir-riħ, il-marea verament taħdem 24/7. Il-mareat huma kważi kostanti, u għalhekk dejjem tkun taf kemm se tiġġenera qawwa matul kwalunkwe ġurnata partikolari—kbir għall-prevedibbiltà u l-ippjanar. U l-aktar importanti għan-NIMBYs hemmhekk, peress li l-irziezet tal-marea joqogħdu fil-qiegħ tal-oċean, huma effettivament barra mill-vista, barra mill-moħħ.

Enerġiji rinnovabbli tal-iskola l-antika: idro u ġeotermali

Tista' taħseb li hija stramba li meta nitkellmu dwar enerġiji rinnovabbli, aħna ma nagħtux ħafna ħin ta' xandir lil xi wħud mill-eqdem u l-aktar forom adottati ta' enerġiji rinnovabbli: idro u ġeotermali. Ukoll, hemm raġuni tajba għal dan: Il-bidla fil-klima dalwaqt se tnaqqar il-produzzjoni tal-enerġija tal-idro, filwaqt li ġeotermali se tikber inqas ekonomika meta mqabbla mas-xemx u r-riħ. Imma ejja ħaffer ftit aktar fil-fond.

Il-biċċa l-kbira tad-digi idroelettriċi tad-dinja huma mitmugħa minn xmajjar u lagi kbar li huma stess huma mitmugħa mit-tidwib staġjonali tal-glaċieri minn firxiet tal-muntanji fil-qrib u, sa ċertu punt, ilma ta' taħt l-art minn reġjuni b'xita għolja 'l fuq mil-livell tal-baħar. Matul l-għexieren ta’ snin li ġejjin, it-tibdil fil-klima huwa mistenni li jnaqqas (iddewweb jew jinxef) l-ammont ta’ ilma li ġej minn dawn iż-żewġ sorsi ta’ ilma.

Eżempju ta’ dan jista’ jidher fil-Brażil, pajjiż b’waħda mill-aktar taħlitiet ta’ enerġija ekoloġika fid-dinja, li jiġġenera aktar minn 75 fil-mija tal-enerġija tiegħu mill-enerġija idroelettrika. F'dawn l-aħħar snin, xita mnaqqsa u nixfa dejjem tiżdied ikkawżat interruzzjonijiet regolari tal-enerġija (brownouts u blackouts) matul ħafna mis-sena. Dawn il-vulnerabbiltajiet tal-enerġija se jsiru ferm aktar komuni ma 'kull għaxar snin li jgħaddu, u jġiegħel lill-pajjiżi li jiddependu mill-idro jinvestu d-dollari rinnovabbli tagħhom x'imkien ieħor.

Sadanittant, il-kunċett ta 'ġeotermali huwa bażiku biżżejjed: taħt ċertu fond, id-Dinja hija dejjem sħuna; drill toqba fil-fond, waqa 'xi pajpijiet, ferra l-ilma, iġbor il-fwar sħun li jogħla, u uża dak il-fwar biex tħaddem turbina u tiġġenera l-enerġija.

F’xi pajjiżi bħall- Iżlanda, fejn huma “imbierka” b’numru kbir taʼ vulkani, il- ġeotermali hija ġeneratur massiv taʼ enerġija ħielsa u ħadra—jipproduċi kważi 30 fil- mija tal- qawwa tal- Islanda. U f'żoni magħżula tad-dinja li għandhom karatteristiċi tettoniċi simili, hija forma siewja ta' enerġija biex tinvesti fiha. Iżda l-biċċa l-kbira kullimkien ieħor, l-impjanti ġeotermali huma għaljin biex jinbnew u bix-xemx u r-riħ jonqsu fil-prezz kull sena, ġeotermali sempliċement mhux se ikunu jistgħu jikkompetu fil-biċċa l-kbira tal-pajjiżi.

Il-wildcard rinnovabbli

L-avversarji tar-rinnovabbli ħafna drabi jgħidu li minħabba n-nuqqas ta 'affidabbiltà tagħhom, għandna bżonn ninvestu f'sorsi ta' enerġija kbar, stabbiliti u maħmuġin—bħall-faħam, iż-żejt u l-gass naturali likwifikat—biex nipprovdu ammonti konsistenti ta 'enerġija biex nilħqu l-bżonnijiet tagħna. Dawn is-sorsi ta 'enerġija jissejħu sorsi ta' enerġija ta '"tagħbija bażika" għaliex tradizzjonalment servew bħala s-sinsla tas-sistema tal-enerġija tagħna. Iżda f'xi partijiet tad-dinja, speċjalment pajjiżi bħal Franza, nukleari kienet is-sors tal-enerġija tat-tagħbija bażi tal-għażla.

In-nukleari ilha parti mit-taħlita tal-enerġija tad-dinja sa mit-tmiem tat-Tieni Gwerra Gwerra. Filwaqt li teknikament tipproduċi ammont sostanzjali ta 'enerġija mingħajr karbonju, l-effetti sekondarji f'termini ta' skart tossiku, inċidenti nukleari, u proliferazzjoni ta 'armi nukleari għamlu investimenti moderni fin-nukleari kważi impossibbli.

Cela dit, nukleari mhix l-unika logħba fil-belt. Hemm żewġ tipi ġodda ta 'sorsi ta' enerġija mhux rinnovabbli ta 'min titkellem dwarhom: Torju u Enerġija mill-Fużjoni. Aħseb f'dawn bħala enerġija nukleari tal-ġenerazzjoni li jmiss, iżda aktar nadifa, aktar sigura, u ħafna aktar qawwija.

Torju u fużjoni l-kantuniera?

Ir-reatturi tat-torju jaħdmu bin-nitrat tat-torju, riżorsa li hija erba’ darbiet aktar abbundanti mill-uranju. Jiġġeneraw ukoll ħafna aktar enerġija minn reatturi li jaħdmu bl-uranju, jipproduċu inqas skart, ma jistgħux jinbidlu f'bombi ta' kwalità għall-armi, u huma prattikament reżistenti għall-tidwib. (Ara spjegazzjoni ta' ħames minuti tar-reatturi tat-Torium hawn.)

Sadanittant, ir-reatturi tal-fużjoni bażikament jaħdmu fuq l-ilma baħar—jew biex ikunu eżatti, taħlita tal-isotopi tal-idroġenu tritju u dewterju. Fejn ir-reatturi nukleari jiġġeneraw l-elettriku billi jaqsmu l-atomi, ir-reatturi tal-fużjoni jieħdu paġna mill-playbook tax-xemx tagħna u jippruvaw jgħaqqdu l-atomi flimkien. (Ara spjegazzjoni ta' tmien minuti ta' reatturi tal-fużjoni hawn.)

Dawn iż-żewġ teknoloġiji li jiġġeneraw l-enerġija kellhom jidħlu fis-suq sal-aħħar tas-snin 2040—tard wisq biex verament tagħmel differenza fis-swieq tal-enerġija tad-dinja, aħseb u ara l-ġlieda tagħna kontra t-tibdil fil-klima. B'xorti tajba, dan jista 'ma jkunx il-każ għal żmien twil wisq.

It-teknoloġija madwar ir-reatturi tat-torju fil-biċċa l-kbira diġà teżisti u qed tkun attivament segwiti miċ-Ċina. Fil-fatt, ħabbru l-pjanijiet tagħhom biex jibnu reattur tat-Torium li jiffunzjona bis-sħiħ fl-10 snin li ġejjin (nofs is-snin 2020). Sadanittant, l-enerġija tal-fużjoni kienet kronikament sottofondi għal għexieren ta 'snin, iżda reċenti aħbarijiet minn Lockheed Martin jindika li reattur tal-fużjoni ġdid jista' jkun biss għaxar snin bogħod ukoll.

Jekk xi wieħed minn dawn is-sorsi tal-enerġija jiġi online fl-għaxar snin li ġejjin, se jibgħat mewġiet ta’ xokk fis-swieq tal-enerġija. It-thorju u l-enerġija mill-fużjoni għandhom il-potenzjal li jintroduċu ammonti massivi ta’ enerġija nadifa fil-grilja tal-enerġija tagħna aktar malajr minn sorsi rinnovabbli peress li mhux se jkollhom bżonnna biex nerġgħu nawguraw il-grilja eżistenti tal-enerġija. U peress li dawn huma forom ta 'enerġija intensivi u ċentralizzati kapitali, se jkunu attraenti ħafna għal dawk il-kumpaniji ta' utilità tradizzjonali li qed ifittxu li jiġġieldu kontra t-tkabbir tax-xemx.

Fl-aħħar tal-ġurnata, huwa toss-up. Jekk it-torju u l-fużjoni jidħlu fis-swieq kummerċjali fl-10 snin li ġejjin, jistgħu jaqbżu r-rinnovabbli bħala l-futur tal-enerġija. Itwal minn hekk u r-rinnovabbli jirbħu. Jew il-mod, enerġija irħas u abbundanti hija fil-futur tagħna.

Allura kif verament tidher dinja b'enerġija bla limitu? Aħna finalment inwieġbu dik il-mistoqsija fi sitta parti tas-serje tagħna Future of Energy.

FUTUR TA' LINKS SERJEJI TAL-ENERĠIJA

Il-mewt bil-mod tal-era tal-enerġija tal-karbonju: Futur tal-Enerġija P1

Żejt! Il-grillu għall-era rinnovabbli: Future of Energy P2

Żieda tal-karozza elettrika: Futur tal-Enerġija P3

Enerġija solari u ż-żieda tal-internet tal-enerġija: Futur tal-Enerġija P4

Il-futur tagħna f'dinja abbundanti ta' enerġija: Future of Energy P6