Кліматичний годинник тикає, запаси нафти вичерпуються, тоді як енергетичні потреби людства зростають. Де вихід? Багато хто проголосував би за відновлювані джерела енергії, оскільки вони практично невичерпні, і більшість їх форм не виділяють вуглекислого газу. Однак невеликий перерахунок, на жаль, виявляє, що, принаймні найближчим часом, вони не зможуть внести бажаний внесок у задоволення енергетичних потреб людства. Ми підготували свій огляд до Дня Землі на основі статей наукового журналу et Vie за допомогою Асоціації Енергетичного коледжу.
Проте кар'єра у відновлюваних джерелах енергії почалася добре: видобута сонячна енергія зросла в середньому на 41 відсоток на рік, а енергія вітру на 28 відсотків за останні 25 років. Забігаючи вперед, здавалося, що більша частина попиту на енергію буде забезпечена за рахунок відновлюваних джерел енергії.
Енергетична головоломка
Разом з Елом Гор він отримав Нобелівську премію миру від МГЕЗК (Міжурядової комісії ООН з питань зміни клімату) за перебування поза зоною небезпеки, а саме глобальне потепління більше 2 градусів, для зменшення концентрації парникових газів в атмосфері до максимум 450 ppm (частин на мільйон) еквіваленту вуглекислого газу. За даними Міжнародного енергетичного агентства (МЕА), досягнення цієї мети вимагало б, щоб викиди до 2030 року опустились нижче 23 гігатонн вуглекислого еквівалента, що на 4 менше, ніж сьогодні. Тим часом, за даними МАЕ, світовий попит на енергію зростає щорічно 1,8 відсотка, головним чином, завдяки безпрецедентному економічному розвитку в багатьох країнах (наприклад, Китаї, Індії, Бразилії). Тому було б необхідно виробляти більше енергії та викидати менше вуглекислого газу, все протягом покоління.
Енергія вітру та сонця: менше 1 тисячної
За підрахунками, з цього моменту до 2030 року щороку повинна будуватися нова електростанція потужністю 550 мільйонів тонн нафтового еквівалента (Mtoe). Враховуючи кліматичний фактор, було б достатньо, щоб близько 75 відсотків цих рослин використовували відновлювану енергію. Однак на практиці це майже неможливо.
Щоб зрозуміти це, давайте подивимось на реальність зеленої енергії - яка дуже далека від їхньої ідеї - спираючись на результати французької групи вчених Global Chance, яка брала участь у дебатах щодо сталого розвитку для майже 20 років. Коли ми говоримо про зелену енергію, більшість думає переважно про сонячну енергію та енергію вітру, хоча разом вони становили лише 0,065 відсотка світових первинних енергетичних потреб у 2004 році (сонячна енергія: 0,039, вітер: 0,026), тоді як біоенергетика становила 10,6 відсотків, гідроенергетика та 2,3 відсотка. (Однак, до року до 2004 року частка гідроенергетики у виробництві електроенергії становила 15,9 відсотка, тоді як у всіх інших відновлюваних джерелах енергії разом взятих лише 1,9 відсотка). Тому його слід будувати насамперед на них; але скільки невикористаних можливостей все ще в них?
Біоенергетика
Усі сходяться на думці, що до 2030 року кількість справді відновлюваної енергії, виробленої з біомаси, може лише подвоїтися. Переваги виробництва біомаси в основному спостерігаються в розвинених країнах, навіть там, де багато лісів. Крім того, масове виробництво деревини для енергетичних цілей склало би конкуренцію деревині для промислових цілей; деревина важка та енергоємна для транспортування, тому випал з деревиною особливо ефективний, коли місце використання знаходиться близько до видобутку. Це важливі обмеження, особливо якщо ми знаємо, що до 2025 року дві третини людства житимуть у містах, включаючи багато мегаполісів.
Більш перспективними є паливо другого покоління, яке отримують із деревини (наприклад, тріски, тирси) або соломи. Однак наявність лігніну, геміцелюлози та целюлози - цих високостійких рослинних молекул викликає дуже серйозні проблеми. Ці довгі вуглецеві ланцюги потрібно було б розщепити на елементарні цукри, що вимагало б менш енергоємних методів, наприклад шляхом розробки нових типів ферментів, але ці методи ще не доступні. Вважається, що присутність палива другого покоління стане значущим лише між 2015-20. За даними Global Chance, до 2030 року людство може отримувати до 95 Mtoe на рік із загальної кількості біомаси та біопалива.
МГЕЗК: буде також звіт про відновлювані джерела енергії
Як раніше докладно повідомлялося, Міжурядова група ООН з питань зміни клімату (МГЕЗК) прийняла спеціальну доповідь, що вивчає взаємозв'язок між зміною клімату та глобальною водною ситуацією. Нещодавно група засідала у Будапешті та домовилася про те, що буде підготовлена спеціальна доповідь про відновлювані джерела енергії. Вони беруть до уваги потенційні можливості використання всіх відновлюваних джерел енергії як функції енергозбереження та ефективності, а також додатково вивчають можливі негативні наслідки використання деяких їх типів.
Гідроенергетика насичена
Перейдемо до гідроенергетики, другого суперника у важкій вазі відновлюваних джерел енергії. До 2030 року навіть подвоєння виробництва гідроенергії здається ідеалістичним. Причиною цього є те, що в індустріальних країнах відповідні місця майже всі розвинені, хоча гроші на інвестиції мали б лише розвинені країни. У країнах, що розвиваються, не так просто подолати технічні труднощі та знайти капітал для цих часто «фараонових» робочих місць, тим більше, що відповідні місця іноді знаходяться дуже далеко від зон використання. У таких місцях довелося б встановити сотні кілометрів високовольтних ліній електропередач, що є проблематичним як для обслуговування, так і для охорони. Таким чином, більшість експертів сумніваються, що виробництво гідроенергії може зрости більш ніж на 30 відсотків до 2030 р., Що Global Chance дає приблизно 15 млн. Т.
За кількістю виробленої відновлюваної енергії геотермальна енергія посідає третє місце у світовому виробництві (0,44 відсотка), але вона також має свої обмеження. Є кілька придатних місць, як правило, пов’язаних з вулканічною діяльністю; виняток становить Ісландія: тут 70 відсотків енергії припадає на геотермальну енергію. У випадку глибокої геотермальної енергії тепло виявляється на глибинах тисяч метрів. Через вартість буріння, необхідну для його видобутку, економічний вихід глибокого виробництва геотермальної енергії все ще залишається сумнівним; Global Chance винагороджує цю вертикаль лише 2 Mtoe.