Susținătorul conversiei rapide a energiei de astăzi în surse regenerabile a revenit la propria sa muncă ani mai târziu pentru a vedea cum merge conversia. Și cu siguranță nu a fost prea mulțumit de rezultat.
În urmă cu 15 ani, revista științifică Science a publicat o descriere a unui model pentru o posibilă tranziție a energiei lumii către „fără carbon”. Lucrarea a devenit larg citată și citită printre susținătorii unei reduceri rapide și radicale a emisiilor de CO2. Acesta a declarat că, pentru a nu crește temperatura cu mai mult de 2 ° C, energia lumii ar trebui să se schimbe complet în următorii 30 de ani. Și pentru ca acest lucru să se întâmple, lumea ar trebui acum să opereze surse „fără carbon”, cu o capacitate de aproximativ 1100 megavati (MW) în fiecare zi.
Autorul principal, Ken Caldeira de la Carnegie Institution, s-a întors la opera sa ani mai târziu pentru a vedea cum arată de fapt. Și nu a fost prea mulțumit de rezultat - de fapt, astăzi lumea adaugă în fiecare zi aproximativ 150 MW de noi surse cu emisii reduse. Diferența de ordine înseamnă că „reconstrucția” energiei într-o formă care ar fi preferată de susținătorii reducerii semnificative a emisiilor de CO2 nu ar dura 30 de ani, ci aproximativ trei secole și jumătate, afirmă Technet.cz.
Calculul lui Caldeir este, desigur, doar aproximativ, dar coincide cu alte estimări similare. De exemplu, perspectivele din acest an pentru Agenția Internațională pentru Energie Regenerabilă (IRENA) afirmă ceva foarte asemănător: el a spus că rata de construire a noilor surse regenerabile ar trebui să fie mărită de aproximativ șase ori, astfel încât sursele regenerabile să poată reprezenta două treimi din consumul total de energie finală și 85% producției de energie electrică până în 2050. Estimările lui Caldeir au fost doar puțin mai ambițioase, astfel încât perspectivele sale sunt și mai „pesimiste”.
Să lăsăm deoparte marile incertitudini legate de dependența temperaturii globale de nivelurile de CO2, de inexactitatea modelelor climatice și de întrebarea legitimă a măsurii în care aceasta plătește pentru combaterea schimbărilor climatice. Pur și simplu nu avem răspunsurile adecvate pentru mulți dintre ei și este posibil să nu avem niciodată. Să abordăm o întrebare mult mai practică și mai importantă pentru a ne decide viitorul: de ce schimbarea nu merge mai repede, atunci când opinia majoritară (probabil atât profesională, cât și publică) este acum aparent de partea susținerii necesității de a limita emisiile și riscurile a încălzirii globale. De ce, după aproximativ 20 de ani, când problema schimbărilor climatice este în fruntea interesului public, în special în țările dezvoltate, nimic nu s-a schimbat cu adevărat.
Și probabil că nu se va schimba în viitorul apropiat. Până la mijlocul acestui secol, se estimează că consumul mondial de energie va crește cu aproximativ o treime. Numai în deceniile următoare, numai China va avea nevoie de resurse capabile să producă aproximativ aceeași cantitate de energie pe an ca consumul total actual de energie din SUA (adică producția tuturor surselor primare de energie), adică aproximativ 25 petawatt-oră (PWH).
E multă muncă
Cititorul ne poate ierta, dar va locui o clipă pentru a ilustra dimensiunile gigantice ale unei astfel de sarcini: tranziția la energie nouă ar necesita construirea a zeci de mii de centrale nucleare mari sau instalarea de panouri solare într-o zonă corespunzând foarte aproximativ Germaniei.
În fața unor astfel de numere, este surprinzător faptul că cineva și-a imaginat o schimbare mai rapidă. Trecutul ne arată destul de clar că așa ceva necesită timp chiar și în circumstanțe foarte potrivite. Conform datelor citate pe scară largă despre originea cehoslovacului, dar astăzi practic naturalizat canadian Václav Smil, „tranzițiile energetice” din trecut au durat foarte mult. Ponderea cărbunelui în consumul mondial de energie a crescut de la 5 la 25% în aproximativ 35 de ani. A durat 40 de ani pentru petrol și 55 de ani pentru gazele naturale.
Este posibil să fi observat că tendința este de a prelungi tranzițiile de energie. Nu numai Smil crede că principalul motiv este complexitatea tehnică din ce în ce mai mare a acestor transformări treptate. Cărbunele a înlocuit lemnul, care este în esență un combustibil foarte similar. Derivații petrolieri au necesitat deja noi tehnologii, gaze naturale noi - și mai solicitante din multe puncte de vedere (turbinele cu gaz moderne sunt „minuni” tehnologice care nu se potrivesc niciodată complexității și nivelului de procesare cu tehnologiile spațiale).
Poate că un rol și mai important este și creșterea consumului real. În 1965, consumul mondial de energie a fost estimat la aproximativ 51 PWH. Astăzi este aproximativ de trei ori, undeva peste 150 PWH, iar în 1900, când lemnul a început să depășească încet cărbunele ca sursă primară de energie a umanității, consumul total a fost probabil de aproximativ 10 PWH. Într-un sistem mai mic, modificările au efect mai rapid.
Astăzi, energia este cea mai mare industrie existentă vreodată, iar situația se poate schimba în mod logic doar încet (și este agravată de binecunoscutul fapt că deciziile de investiții în energie se iau de zeci de ani). De exemplu, în lumea dezvoltată, la începutul anilor 1970, petrolul furniza jumătate din energia totală consumată (adică inclusiv transportul), astăzi este de aproximativ 35%.
Ei au redus doar o parte neglijabilă a ponderii surselor „noi” regenerabile, care astăzi au o cotă de puțin peste 2%. Gazul natural (de la 19 la 27 la sută), energia nucleară (de la 1 la sută la 10) și biocombustibilii și incinerarea deșeurilor au jucat, de asemenea, un rol mult mai mare (SRE a crescut de la 2 la sută la mai puțin de 6). Ponderea cărbunelui a scăzut de la aproximativ 22 la sută la 17 în aceeași perioadă, iar în țările OECD astăzi, gazele naturale au depășit importanța cărbunelui și sunt „două” dintre toți combustibilii.
Trecutul ne învață și că „vechii energii” nu-i place să dispară. Noile surse nu le-au înlocuit oricum pe cele vechi, până acum le-au completat întotdeauna. Deși am avut cărbune asociat cu revoluția industrială încă din anii școlari, acesta este încă o resursă cheie în secolul XXI. Cu toate acestea, în consumul total de energie este a doua sursă ca mărime (după petrol și derivatele sale), iar în producția de energie electrică este o unitate clară.
Soare și vânt „slab”
Cu toate acestea, situația actuală este diferită de trecut în anumite privințe - și acest lucru nu este în sensul care îi convine. Din punct de vedere istoric, tranzițiile către surse noi de energie au trecut (cu puține excepții locale) de la surse mai puțin generoase la altele mai bogate. Prin aceasta înțelegem nu numai disponibilitatea, ci și densitatea energetică a surselor individuale. Lemnul uscat conține aproximativ 15-20 megajuli pe kilogram (MJ/kg), cărbune de la 10 la 30 MJ/kg, petrol puțin peste 40 MJ/kg și metan, care este componenta principală a gazului natural, apoi aproximativ 55 MJ/kg. (Să adăugăm că gazul are un anumit dezavantaj într-un volum mai mare.)
Surse regenerabile, care, după unii, vor deveni cel puțin sursa dominantă de energie, dar, cu predecesorii lor, pierd fundamental în această direcție. Nu este destul de ușor să faceți o comparație, deoarece RES nu utilizează combustibil și, prin urmare, au costuri mai mici în acest sens, dar pe de altă parte necesită o cantitate mare de spațiu liber. Complet incomparabil cu ceea ce au nevoie resursele clasice.
Pentru ca o centrală fotovoltaică echipată cu tehnologia actuală să aibă o putere maximă comparabilă cu puterea celor două unități Temelín, adică aproximativ 2.000 MW, ar trebui să aibă o suprafață mai mare de 50 km². Și aceasta este performanța în condiții ideale care apar rar.
Tranziția planificată către surse regenerabile merge, așadar, „împotriva hainei” consumatorilor de energie electrică; acesta este un caz istoric excepțional de tranziție de la o sursă mai confortabilă la una mai puțin confortabilă.
Astfel, sursele noi nu aduc nimic nou consumatorilor. Cărbunele a permis omenirii să efectueze o revoluție industrială pe care biomasa este calculată să nu o poată alimenta. S-a întâmplat mult timp că omenirea arde semnificativ mai mulți combustibili fosili pe an decât poate scoate efectiv din biosferă în același timp.
Energia electrică furnizată de centralele fotovoltaice sau eoliene este deja produsă în aceeași calitate de surse mai vechi (să lăsăm deoparte imprevizibilitatea SRE). Se pot găsi câteva beneficii minore - de exemplu, sistemele de baterii se dovedesc a fi un sistem cu adevărat interesant pentru furnizarea de servicii de rețea și menținerea stabilității acestora - dar, în principiu, nu oferă utilizatorilor opțiuni pe care nu le aveau înainte. Scopul este de a fuma, a străluci, a călări sau a zbura la fel ca astăzi, nu mai bine. Aceasta elimină una dintre principalele motivații care au condus „revoluțiile” energetice trecute.