Размещенный в научном журнальчике Energies новейший анализ, проведённый командой ирландских и американских исследователей, в том числе исследователей CERES, поднимает нежданные и тревожные вопросцы о реализуемости перехода на возобновляемые источники энергии, также о их воздействии на окружающую среду. Опаски конфигурации атмосферного климата привели к большим инвестициям в программки новейшей «зелёной энергии», направленные на понижение выбросов парниковых газов и другого воздействия на окружающую среду со стороны отрасли ископаемых видов горючего. В протяжении 2011-2018 годов мир издержал 3,66 триллиона баксов на проекты, связанные с конфигурацией атмосферного климата. 55% от данной суммы было потрачено на энергию солнца и ветра, и всего 5% — на адаптацию к действию экстремальных погодных явлений.
Мировые растраты, связанные с решением трудности конфигурации атмосферного климата, 2011‒2018 гг. Солнечная и ветровая энергетика: 55%. адаптация к климатическим явлениям: 5%.
Нежданное воздействие на окружающую среду
Исследователи узнали, что время от времени возобновляемые источники энергии заносят собственный вклад в трудности, которые они предусмотрены решать. К примеру, в серии интернациональных исследовательских работ выяснилось, что и ветряные, и солнечные электростанции сами вызывают локальное изменение атмосферного климата. Ветропарки увеличивают температуру земли под ними, и такое потепление принуждает почвенных бактерий выделять больше углекислого газа (двуокиси углерода). Другими словами, драматичность заключается в том, что хотя энергия ветра и понижает отчасти «углеродные выбросы» населения земли, она также наращивает «углеродные выбросы» от природных источников.
Фото показывают два разных вида «воздействия попутного потока» в ветропарках рядом с побережьями Дании. (a) Фото Кристиана Стейнесса показывает воздействие прохладного мокроватого воздуха, проходящего над наиболее тёплой поверхностью моря (2013 год). (b) Фото Bel Air Aviation Denmark — Helicopter Services показывает воздействие тёплого мокроватого воздуха, проходящего по наиболее прохладной поверхности моря (2017 год).
Технологии зелёной энергетики требуют десятикратного увеличения добычи минеральных ресурсов по сопоставлению с электричеством, вырабатываемым при сжигании ископаемых видов горючего. Аналогично, для подмены всего 50 миллионов из примерно 1,3 млрд легковых каров мира электронным транспортом будет нужно наиболее чем удвоить каждогодную мировую добычу кобальта, неодима и лития, также использовать наиболее половины раз в год получаемого объёма меди.
Не считая того, солнечные и ветряные парки требуют в 100 раз больше поверхности земли по сопоставлению с электричеством, получаемым из ископаемых видов горючего, а возникающие конфигурации в структуре использования площадей могут иметь разрушительное воздействие на биоразнообразие. Действие биоэнергетики на био обилие ещё пагубнее, а повышение использования посевов, к примеру, пальмового масла для производства биотоплива, уже занесло собственный вклад в ликвидирование дождевых лесов и остальных естественных сред.
Запутанные денежные последствия
Наиболее половины (55%) общемировых издержек на климат за 2011‒2018 годы было потрачено на солнечную и ветровую энергетику — в сумме 2,0 триллиона баксов. Невзирая на это, в 2018 году ветровая и солнечная энергетика производила всего 3% от мирового энергопотребления, в то время как ископаемые энергоносители (нефть, уголь и газ) производили в общем 85%. Некие исследователи считают, что это ставит насущные вопросцы о цены перехода на 100% возобновляемой энергетики.
Ведущий создатель анализа Коилин Охаисеадха гласит:
«Мир издержал 2 триллиона баксов, чтоб прирастить долю генерируемой солнцем и ветром энергии с половины процента до трёх процентов, и на это потребовалось восемь лет. Какой будет стоимость увеличения её толики до 100%? И сколько времени это займёт?»
Мировое энергопотребление по доле источников энергии, 2018 год. Данные BP (2019 год).
Пугающие инженерные трудности
Инженеры постоянно знали, что большие солнечные и ветровые парки преследует так именуемая «неувязка периодичности». В отличие от обычных источников генерации электро энергии, обеспечивающих по запросу непрерывную и надёжную подачу энергии в режиме 24/7, ветровые и солнечные парки вырабатывают электричество лишь при наличии ветра либо солнечного света.
Соавтор новейшего анализа доктор Ронан Коннолли подчёркивает:
«Пользователи в среднестатистическом домохозяйстве ждут, что их холодильники и морозилки будут работать повсевременно, а свет можно включать в хоть какой момент времени по желанию. Те, кто продвигает ветровую и солнечную энергетику, должны признать, что они не способны обеспечить схожей непрерывной подачи энергии по запросу в масштабах страны, к которой привыкло современное общество».
Делему не решить обычным внедрением крупномасштабных аккумуляторных накопителей энергии, поэтому что для этого потребуются большие батареи, занимающие почти все гектары земли. Tesla сделала огромную батарею для стабилизации сети электропередачи в Южной Австралии. Она имеет мощность 100 МВт и производит 129 МВт*ч, занимая при всем этом гектар. В одной из статей, проанализированных в этом новеньком исследовании, говорится, что если канадский штат Альберта перейдёт с угля на возобновляемую энергетику, используя в качестве запасных источников природный газ и аккумуляторные накопители, то для соответствия пиковым перегрузкам будет нужно 100 таковых больших батарей.
Некие исследователи подразумевают, что колебания в производстве энергии можно сбалансировать созданием континентальных сетей электропередачи, к примеру, сети, соединяющей ветропарки в северо-западной Европе с солнечными электростанциями на юго-востоке, но для этого потребуются масштабные инвестиции. С большенный вероятностью это приведёт к созданию «узеньких мест», в каких мощности соединений будет недостаточно; не считая того, это не уберет базовой уязвимости — штилей и облачной погоды, которые могут продолжаться некоторое количество дней.
Вред самым бедным
Серия исследовательских работ, проведённых учёными Европы, США и Китая, показывает, что «углеродный налог» накладывает наибольшее бремя на самые бедные домохозяйства и обитателей сельской местности.
Хотя главный мотивацией внедрения проектов зелёной энергии стали опаски погодных конфигураций, всего 5% издержек на климат было соединено с адаптацией к климатическим явлениям. К данной сфере относится помощь развивающимся странам в улучшении реагирования на экстремальные климатические явления, к примеру, ураганы. Потребность построения инфраструктуры адаптации к климатическим условиям и систем чрезвычайного реагирования может вступать в конфликт с потребностью понижения объёмов выбросов парниковых газов, поэтому что ископаемые виды горючего в общем случае являются более легкодоступным источником дешёвой энергии для развития.
Что касается трудности коренных обитателей, то в анализе подчёркивается тот факт, что все энерго технологии могут оказывать существенное действие на локальные общества, в особенности в случае отсутствия их подабающего консультирования. Добыча кобальта, нужного для сотворения батарей электротранспорта, оказывает серьёзное действие на здоровье дам и деток в районах добычи, где добыча нередко осуществляется в законодательно неконтролируемых, маленьких, «кустарных» шахтах. Добыча лития, также требуемого для производства батарей электромобилей, просит огромных объёмов воды, может вызывать загрязнение и недостаток поставок незапятанной воды для местных обитателей.
Ведущий создатель анализа Коилин Охаисеадха показывает:
«Конфликт меж племенем сиу Стэндинг-Рок и Dakota Access Pipeline обширно освещался во всём мире, но как насчёт действия добычи кобальта на обитателей Демократической Республики Конго и воздействия добычи лития на людей в пустыне Атакама? Помните девиз, произносившийся в Стэндинг-Рок? Mni Wiconi! „Вода — это жизнь!“ Это справедливо и для сиу Стэндинг-Рока, беспокоящихся о том, что утечка нефти может загрязнить реку, и для обитателя пустыни Атакама, озабоченного тем, что добыча лития загрязнит грунтовые воды».
Короткое описание статьи
Анализ, размещенный в особом выпуске журнальчика Energies 16 сентября, состоит из 39 страничек с 14 цветными рисунками и 2-мя таблицами. В нём тщательно рассматриваются растраты, связанные с конфигурацией атмосферного климата, также плюсы и минусы всех вероятных вариантов решения трудности: ветроэнергетика, солнечная энергетика, гидроэнергетика, ядерная энергетика, ископаемые энергоносители, биоэнергетика и геотермальная энергетика. Для составления анализа исследователи кропотливо исследовали сотки исследовательских статей, размещенных на британском языке, в широком спектре областей, в том числе в машиностроении, защите окружающей среды, энергетике и климатической политике. Окончательный отчёт содержит ссылки на 255 исследовательских статей во всех этих областях и заканчивается таблицей с плюсами и минусами всех технологий получения энергии. Участники исследовательского коллектива находились в Республике Ирландия, Северной Ирландии и США.
Анализ был размещен как статья в открытом доступе с рецензированием, её безвозмездно можно скачать по последующему URL: https://www.mdpi.com/1996-1073/13/18/4839.
Полное заглавие: ÓhAiseadha, C.; Quinn, G.; Connolly, R.; Connolly, M.; Soon, W. Energy and Climate Policy — An Evaluation of Global Climate Change Expenditure 2011–2018. Energies 2020, 13, 4839.
Финансирование: С.О., Г.К. и М.К. не получали наружного финансирования за работу над данной статьёй. Р.К. и В.С. во время проведения исследовательских работ для данной статьи получали финансовую поддержку от Center for Environmental Research and Earth Sciences (CERES). Задачка CERES — распространение прогрессивного и независящего научного познания. По данной причине донорам CERES строго запрещается влиять как на направление исследовательских работ, так и на результаты работы CERES.
Подробнее на: habr.com