Emberi ökológia és energia
A Fundación General CSIC Edici n Digital füzetei
RAFAEL MOLINER
Felső Tudományos Kutatási Tanács (CSIC)
Az energiafelhasználás fő kihívásai
A fő kihívások, amelyekre az emberiségnek az egész évszázad során meg kell felelnie fenntartható fejlődésének biztosítása érdekében: a GDP energiaintenzitásának csökkentése, az energiaellátás biztosítása és az energiafogyasztás elválasztása a CO2-kibocsátástól.
Csökkentse a GDP energiaintenzitását: növelje az energiahatékonyságot
Ha a feltörekvő gazdaságok növelnék GDP-jüket, hogy megfeleljenek a jelenlegi fejlett gazdaságok azonos energiaintenzitásúnak, akkor az energiaigény fenntarthatatlanul növekedni fog. Ezért növelni kell az energiafelhasználás hatékonyságát. Az öko-hatékony energiamodell megközelítését négy alapvető megközelítésből kell kiindulni: a) termékek: a termék hatékonyságának javítása az egész életciklusa alatt, a nyersanyagtól a keletkező hulladékig; b) folyamatok: a gyártási folyamatok optimalizálása új technológiák alkalmazásával és az erőforrás-gazdálkodás javításával; Az új energiaforrások keresése és megfelelő kezelése az emberi fajok ökológiájának alapvető tengelyei. C) eljárások: olyan eljárásokat kell végrehajtani, amelyek különböző ágazatokat szolgálnak, hogy a rendelkezésre álló legjobb technikák ismerete eljusson minden érdekelt ügynökhöz; és d) intézkedések ösztönzése és terjesztése a lehető legnagyobb szorzóhatás elérése érdekében.
Az energiaellátás biztosítása: az erőforrások és a beszállítók diverzifikálása és az őshonos erőforrások támogatása
Az energiaforrásokra vonatkozó előrejelzések szerint az évszázad első felében a globális energiakosár továbbra is főként fosszilis tüzelőanyagokból áll majd. Egy olyan időszakban, amelynek időtartamát nehéz meghatározni, de amelyet évtizedek alatt mérnek, a megújuló energiák növelik részvételi arányukat, ami nagymértékben segít megoldani az ellátási kihívást. Ez a fosszilis tüzelőanyagokból a megújuló energiákba történő átmenet azonban nagyon összetett, és oly módon kell megvalósulnia, hogy a világgazdaságot és az általa támogatott társadalmi rendszereket ne befolyásolja az energiaköltségek elfogadhatatlan növekedése. Másrészt a megújuló energiák sajátosságainak figyelembevételével kell figyelembe venni a kínálat ingadozását és az előrejelzés hiányát.
Válassza le az energiafogyasztást a CO2-kibocsátásról
Ahhoz, hogy sikeres legyünk ebben a harmadik kihívásban, új technológiákat kell bevezetni, amelyek célja a fosszilis tüzelőanyagok használata során a CO2-kibocsátás csökkentése, valamint a megújuló erőforrások és tárolásuk hatékonyságának növelése a költségek csökkentése és az ellátás stabilitásának biztosítása érdekében. Ahhoz, hogy jobban megértsük, hova kell irányítani az erőfeszítéseket, tudnunk kell, hogy mely ágazatok adják a CO2-kibocsátást.
Megoldások a villamos energia előállítására. Fosszilis tüzelőanyagok
A villamosenergia-termelés előrejelzései szerint világszerte ezt továbbra is főként fosszilis tüzelőanyagokból, és különösen szénből állítják elő. Ennek okát annak az erőforrásnak az intenzív használatában kell keresni, amelyet Kína és India, valamint az Egyesült Államok fog felhasználni ennek az erőforrásnak.
A fosszilis tüzelőanyagok használata annak a ténynek köszönhető, hogy nagy előnyeik vannak: alacsony költségek, a használatukhoz igazított ipari létesítmények és ismert árak, valamint a könnyű tárolás. Komoly jelentőségű azonban, hogy a megújuló energiák (RES) a világ energiaigényének 50% -át képesek fedezni e század közepére, és ezt a célt kezdik vállalni kényelmetlen intézmények és kormányok, például az a tény, hogy az erőforrások korlátozottak és koncentráltak - bizonyos földrajzi területeken, és amelyek magas CO2-kibocsátást eredményeznek, ennek következtében növekszik az üvegházhatás és kényszeríti az éghajlatváltozást.
Felmerül a kérdés, hogy kihasználhatók-e előnyei és leküzdhetők-e hátrányai. A válasz: igen, a kibocsátott CO2 (CCS) megkötésével és lekötésével. Ezzel a technológiával a CO2 elválik és elkülönül a veremgázoktól, és összenyomódása után földtani elnyelőkbe kerül, ahol mineralizálódik.
A CCS egy kereskedelemben már kifejlesztett technológia, és világszerte több létesítmény is működik, bár ezek összekapcsolódnak a földgáz kitermelésével és a szénhidrogének reformjával történő hidrogéntermeléssel. Alkalmazása a villamosenergia-termelő erőműveknél még mindig a kereskedelem előtti szintet jelenti, mivel fejlesztésekre van szükség a költségek csökkentése és a hatékonyság növelése érdekében, különösen a befogás terén. A fosszilis tüzelőanyagok levegővel történő elégetése során kapott gázok 4% és 16% között tartalmaznak CO2-t. Következésképpen el kell választani a CO2-t az azt kísérő többi gáztól, elsősorban a nitrogéntől, mielőtt folytatnánk a geológiai megkötését. Jelenleg különféle elfogási folyamatok léteznek, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai, így nem lehet azonosítani, hogy melyiket fogják a jövőben alkalmazni. Ezeket a folyamatokat a befogás szakaszától függően három csoportba sorolhatjuk: az égés előtt, alatt vagy után. Hazánk úttörő szerepet játszik ebben a technológiában, valójában az EU választotta ki, hogy Compostillában (León) keresse meg annak a húsz létesítménynek az egyikét, amelyet 2020-ig Európában kívánnak megvalósítani ezzel a technológiával.
A megújuló energiák. A megújuló energiák
(EERR) a világ energiaigényének 50% -át képes fedezni e század közepére, és ezt a célt kezdik vállalni az intézmények és a kormányok. A fejlődés azonban még mindig nagyon egyenetlen, néhány országban összpontosul és néhány technológián alapul. Bár vannak példák arra, hogy az ösztönzők és a prémium villamosenergia-díjakra vonatkozó politikák hogyan lendítették fel a szélenergia-ágazatot néhány országban, például Németországban és Spanyolországban, a valóság az, hogy a megújuló energia hatalmas mértékű elterjedése olyan technológiai mérföldköveket igényel, amelyek lehetővé teszik felgyorsítja az egész folyamatot.