Човешка екология и енергия
Преносими компютри на Fundación General CSIC Edici n Digital
RAFAEL MOLINER
Висш съвет за научни изследвания (CSIC)
Основни предизвикателства при използването на енергия
Основните предизвикателства, на които човечеството трябва да отговори през този век, за да осигури устойчивото си развитие, са: намаляване на енергийната интензивност на БВП, осигуряване на енергийни доставки и отделяне на енергийното потребление от емисиите на CO2.
Намалете енергийната интензивност на БВП: увеличете енергийната ефективност
Ако нововъзникващите икономики трябваше да увеличат своя БВП, за да съответстват на сегашните развити икономики със същата енергийна интензивност, нуждата от енергия би нараснала неустойчиво. Следователно е необходимо да се увеличи ефективността при използването на енергия. Подходът към екологично ефективен енергиен модел трябва да се осъществява от четири основни подхода: а) продукти: подобряване на ефективността на продукта през целия му жизнен цикъл, от суровини до генерирани отпадъци; б) процеси: оптимизиране на производствените процеси чрез прилагане на нови технологии и подобряване на управлението на ресурсите; Търсенето на нови енергийни ресурси и тяхното правилно управление са основните оси на екологията на човешкия вид в) процедури: прилагат процедури, които обслужват различни сектори, така че познанията за най-добрите налични техники да достигат до всички заинтересовани агенти; и г) насърчаване и разпространение на мерки за постигане на максимално възможния мултиплициращ ефект.
Осигуряване на енергийни доставки: диверсификация на ресурси и доставчици и насърчаване на местни ресурси
Прогнозите за енергийните източници показват, че през първата половина на този век световната енергийна кошница ще продължи да се състои главно от изкопаеми горива. По време на период, чиято продължителност е трудно да се определи, но който ще се измерва в десетилетия, възобновяемите енергии ще увеличат дела си на участие, което ще помогне в голяма степен за решаване на предизвикателството с доставките. Този процес на преход от изкопаеми горива към възобновяеми източници обаче е много сложен и трябва да се извърши по такъв начин, че световната икономика и социалните системи, които тя поддържа, да не бъдат засегнати от неприемливо увеличение на разходите за енергия. От друга страна, това трябва да се направи, като се вземат предвид особеностите на възобновяемите енергии по отношение на колебанията и липсата на прогнози в предлагането.
Разделяне на потреблението на енергия от емисиите на CO2
За да бъдат успешни в това трето предизвикателство, ще трябва да бъдат въведени нови технологии, насочени към намаляване на емисиите на CO2 при използването на изкопаеми горива и увеличаване на ефективността на възобновяемите ресурси и тяхното съхранение, за да се намалят разходите и да се осигури стабилност в доставките. За по-добро възприемане на това къде трябва да бъдат насочени усилията, е необходимо да се знае кои сектори са основните емитери на CO2.
Решения за производство на електричество. Изкопаеми горива
Прогнозите за производство на електроенергия показват, че в световен мащаб това ще продължи да се произвежда главно от изкопаеми горива, и по-специално от въглища. Причината за това трябва да се търси в интензивното използване на този ресурс, което Китай и Индия, както и Съединените щати, ще направят от този ресурс.
Използването на изкопаеми горива се дължи на факта, че те имат големи предимства: ниски разходи, индустриални съоръжения, адаптирани към тяхната употреба и на известни цени, и лесно съхранение. Също така е сериозно Възобновяемите енергии (ВЕИ) могат да покрият 50% от световното търсене на енергия до средата на този век и тази цел започва да се поема от неудобни институции и правителства, като например факта, че ресурсите са ограничени и концентрирани в определени географски райони и които произвеждат високи емисии на CO2, с последващо увеличаване на парниковия ефект и принуждаване към изменението на климата.
Въпросът, който възниква, е дали неговите предимства могат да бъдат използвани и недостатъците му преодолени. Отговорът е: да, чрез улавяне и секвестиране на емитирания CO2 (CCS). Чрез тази технология CO2 се отделя и улавя от подредените газове и след компресирането му се прехвърля в геоложки мивки, където се минерализира.
CCS е технология, която вече е комерсиално разработена и има различни съоръжения по целия свят, въпреки че те са свързани с добива на природен газ и производството на водород чрез реформиране на въглеводороди. Прилагането му за инсталации за производство на електроенергия все още е на предкомерсиално ниво, тъй като са необходими подобрения за намаляване на разходите и повишаване на ефективността, особено при улавяне. Газовете, получени при изгарянето на изкопаеми горива с въздух, съдържат между 4% и 16% CO2. Следователно е необходимо да се отдели CO2 от останалите придружаващи го газове, главно азот, преди да се пристъпи към неговото геоложно секвестиране. Понастоящем съществуват различни процеси на улавяне, всеки със своите предимства и недостатъци, така че не може да бъде установено кой от тях ще бъде наложен в бъдеще. Тези процеси се класифицират в три групи в зависимост от етапа, в който се извършва улавянето: преди, по време или след горенето. Страната ни е пионер в тази технология, всъщност тя е избрана от ЕС да разположи в Компостила (Леон) едно от двадесетте съоръжения, които искат да бъдат внедрени в Европа с тази технология до 2020 г.
Възобновяемите енергии. Възобновяемите енергии
(EERR) може да покрие 50% от световното търсене на енергия до средата на този век и тази цел започва да се поема от институциите и правителствата. Развитието обаче все още е силно неравномерно, съсредоточено в няколко държави и базирано на няколко технологии. Въпреки че има примери за това как въвеждането на стимули и политики за премия за електроенергия са повишили сектора на вятърната енергия в някои страни като Германия и Испания, реалността е, че масовото навлизане на възобновяеми енергийни източници изисква редица технологични етапи, които позволяват ускорете целия процес.