Kebanyakan dunia boleh bertukar kepada 100% tenaga boleh diperbaharui menjelang 2050, mewujudkan berjuta-juta pekerjaan, menyelamatkan berjuta-juta nyawa yang akan terkorban akibat pencemaran udara, dan mengelakkan 1.5? daripada pemanasan. Itulah dakwaan berani kajian baru utama oleh profesor Stanford Mark Jacobson dan rakan-rakannya, yang diterbitkan dalam jurnal Joule.

Kerja sedemikian boleh menjadi kontroversi. Jacobson dan pasukannya sebelum ini menghasilkan "pelan tindakan tenaga" untuk AS sahaja, yang mencetuskan perdebatan sengit mengenai sama ada ia mungkin atau mungkin untuk memberi kuasa kepada negara hanya dengan angin, air dan suria menjelang pertengahan abad. Satu penolakan awal musim panas ini, oleh pasukan saintis yang diketuai oleh Christopher Clack, mendakwa pelan Jacobson tidak mempunyai simpanan tenaga yang mencukupi, tidak realistik mengenai kuasa hidro dan kuasa nuklear sepenuhnya dan penangkapan karbon - itu, kata mereka, "penerokaan yang tidak dilaksanakan dengan baik daripada hipotesis yang menarik ".

Pengarang asal balas dengan mengatakan "tidak ada kesilapan dalam kertas kita" dan menonjolkan pengkritik ' pautan ke industri fosil dan nuklear. Perdebatan dengan cepat berubah menjadi a persengketaan peribadi di halaman PNAS jurnal akademik yang terkenal dan juga Twitter.

Kerja Jacobson telah berpengaruh politik, walaupun semua pertelingkahan. Banyak bandar telah menyertai beliau Pergerakan pembaharuan 100% dan tokoh awam seperti Bernie Sanders dan pelakonnya Mark Ruffalo telah menjanjikan sokongan mereka.

Sekarang Jacobson telah menaikkan ante dengan menerbitkan analisis baru ini Negara-negara 139 di seluruh dunia. Walau bagaimanapun, ia mungkin juga akan dikritik di sepanjang garis yang sama kerana ia menggunakan andaian mudah dan masih mengelakkan pemodelan terperinci mengenai tiga masalah terbesar yang kita hadapi dalam peralihan kepada tenaga lestari: penyimpanan (terutama berskala besar dan jangka panjang), kerapian (kedua-dua generasi dan permintaan) dan perdagangan (dipengaruhi oleh agenda keselamatan negara sama seperti ekonomi). Walau bagaimanapun, ia masih boleh dianggap sebagai penetapan agenda, huraian hipotesis masa depan, dan bukan laluan saintifik.

Tetapi ini hanyalah apa yang kita perlukan.

Debat ke atas pemodelan tenaga jarang membuat berita muka depan, tetapi yang dilakukannya. Kami percaya dunia memerlukan lebih banyak perbincangan dan kesedaran tentang kerumitan masalah ini, serta visi positif masa depan untuk tujuan. Dan itu memerlukan kerja yang bercita-cita tinggi - dan jangka panjang.

Memikirkan jangka panjang

Peralihan tenaga adalah salah satu daripada "masalah jahat"- apabila anda menyedari bahawa anda mengambil tindakan yang salah, mungkin sudah terlambat.

Memang benar bahawa 2050 adalah satu generasi yang menetap, tetapi ini betul-betul jenis skala masa di mana kita perlu berfikir tentang beralih kepada tenaga bersih. Perubahan tidak berlaku semalaman. Walaupun teknologi grail yang suci dicipta hari ini, sejarah mengajar kita bahawa ia masih akan mengambil masa beberapa dekad untuk menjadikannya berdaya maju pada skala perindustrian dan bertahun-tahun lagi untuk digunakan di seluruh dunia.

Dan janganlah kita lupa bahawa penemuan tenaga radikal mungkin berlaku sekali atau dua kali satu abad, Dengan tiada jaminan mereka akan terus berlaku. Oleh itu, kita harus melihat kepada alternatif-alternatif yang telah dikerahkan pada skala besar: angin dan suria.

Kemungkinan untuk terus bergantung kepada bahan api fosil bersama-sama dengan penangkapan dan penyimpanan karbon adalah memudar, memandangkan kedua-dua penyebaran komersil praktikal tidak wujud dan risiko yang berkaitan. Di sisi lain, boleh diperbaharui adalah sudah pilihan paling murah untuk menyediakan kuasa (berubah-ubah) di banyak negara, ketara di bawah bahan api fosil dan kuasa nuklear, manakala kedua-duanya kuasa hidro and biotenaga adalah terhad kepada kawasan tertentu dan tidak dapat dengan mudah skala.

Dengan kos angin dan set solar jatuh lebih jauh, soalan sebenar ialah infrastruktur tambahan yang kami gunakan untuk menyokongnya. Ini sudah tentu termasuk bateri, yang dijangkakan menjadi secara dramatik lebih murah.

Tetapi ada juga yang lain: inersia. Ini adalah sebahagian teknikal: pembaharuan yang lebih murah dan dasar iklim akan meninggalkan warisan "aset terkandas" seperti loji janakuasa arang batu yang tidak perlu di China yang mungkin akan tidak pernah dihidupkan, atau kilang nuklear UK di Hinkley Point C, sudah pun dua kali lebih mahal sebagai angin luar pesisir. Tetapi tenaga boleh diperbaharui juga mesti berperang melawan inersia politik dan sosial.

Tenaga tidak wujud dalam vakum

Masyarakat kita menjadi pernah lebih kompleks, dan tenaga (terutamanya elektrik) memainkan peranan yang semakin penting dalam menyokong ini kerumitan. "Peralihan tenaga" tidak mencukupi; apa yang diperlukan adalah transformasi masyarakat keseluruhan. Peralihan masyarakat ini hanya boleh dibincangkan bersama dengan sistem kritikal lain seperti pengangkutan atau pembuatan dan trend seperti peningkatan analisis data besar, kecerdasan buatan atau internet perkara. Ini adalah bidang yang mempunyai potensi untuk sebenarnya merevolusikan dan membolehkan peralihan berskala besar ke pembaharuan. Dan syarikat-syarikat tenaga yang besar sudah tahu ini.

Ambil pengangkutan. Baru-baru ini, banyak negara telah membuat perancangan untuk menanggalkan kereta petrol dan pergi elektrik. Dasar-dasar ini perlu menyatukan rancangan untuk menyimpan lebih banyak tenaga dan membina lebih banyak turbin dan panel solar (jika tidak, pelepasan mungkin meningkat). Tetapi mereka juga akan bergantung kepada perkembangan kecerdasan tiruan, tadbir urus, konsep kereta pemilikan dan malah insurans. Yang ideal untuk menggantikan semua kenderaan fosil-bahan api dengan elektrik, dengan selesa mengecas setiap malam, boleh dihalang oleh grid kuno atau oleh penanggung insurans yang memilih untuk tidak melindungi kerosakan atau kebakaran. Algoritma terkawal yang mengoptimumkan atau sistem harga dinamik berasaskan pengguna dapat menyelesaikannya, namun ada undang-undang dan duluan yang terhad untuk ini - satu lagi contoh teknologi yang sudah jauh lebih awal daripada apa yang berlaku secara politik atau sosial.

Orang perlu jelas bahawa pembaharuan adalah cara ke hadapan. Kami mungkin berbeza dengan Jacobson dan pasukannya atas jenis simpanan tenaga terbaik, tetapi terdapat banyak nilai dalam hala tuju yang bercita-cita tinggi ini. Ia menekankan skala cabaran, dan, jika dilakukan dengan betul, ia harus meningkatkan pendapat umum dan menginspirasi tindakan. The Perjanjian Paris adalah contoh yang baik untuk penetapan sasaran tetapi perkara penting.

Kita tahu masa depan tidak akan menjadi seperti yang kita bayangkan - "semua model adalah salah" Lagipun. Tetapi batasan fizikal mencadangkan tidak akan menjadi sumber tenaga baru yang ajaib; teknologi yang kami perlukan sudah ada di sini. Suka Pelayar Polinesia, kita perlu melihat di luar ufuk untuk "melihat" destinasi yang tidak diketahui yang sedang menuju.

Mengenai Pengarang

Dénes Csala, Pensyarah dalam Dinamik Sistem Penyimpanan Tenaga, Lancaster University dan Sgouris Sgouridis, Profesor Madya Sistem dan Pengurusan Kejuruteraan, Institut Masdar

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku berkaitan:

at InnerSelf Market dan Amazon