Képesek vagyunk 100% megújuló energiával működtetni a világot? - Federico Rosei és Kenzo Rosei

Teljes anyagot itt: https://ed.ted.com/lessons/can-100-renewable-energy-power-the-world-federico-rosei-and-renzo-rosei

Minden évben világszerte 35 milliárd hordó olajat használunk el. Ez a nagymértékű függőség a fosszilis tüzelőanyagoktól szennyezi a Földet, és nem is fog örökké tartani. Másrészt viszont bőséges napsugárzás, víz és szél áll rendelkezésünkre, melyek mind megújuló energiaforrások. Tehát miért nem cseréljük le a fosszilis üzemanyagoktól való függőségünket egy megújuló alapú rendszerre? Federico Rosei és Renzo Rosei elmagyarázzák a kihívásokat.

Minden egyes évben 35 milliárd hordó
olajat használnak fel világszerte.

Ez a fosszilis tüzelőanyagoktól való
nagy mértékű függőség szennyezi a Földet,

és nem is fog örökké tartani.

Tudósok becslése szerint a világ olajának
körülbelül 40%-át felhasználtuk már.

Jelenlegi becslések szerint,
ilyen fogyasztás mellett

körülbelül 50 éven belül kifogyunk
a földgázból és a kőolajból,

és körülbelül 100 éven belül a szénből is.

Másrészről viszont, bőséges napsugárzás,
víz, és szél áll rendelkezésünkre.

Ezek megújuló energiaforrások,
ami azt jelenti,

hogy nem tudjuk őket
kifogyasztani hosszú idővel sem.

Mi lenne, ha le tudnánk cserélni
a fosszilis tüzelőanyag-függőségünket

kizárólag megújuló energiára?

Évtizedek óta tűnődünk ezen a kérdésen,

de a megújuló energia még mindig
csak 13%-át fedezi a szükségleteinknek.

A 100% eléréséhez

olcsó és elérhető megújuló energiára
van szükségünk.

Ez nagy kihívást jelent még akkor is,

ha nem vesszük figyelembe a politikai
oldalát, csak a tudományost és mérnökit.

Jobban megérthetjük a problémát, ha
megértjük, hogyan használjuk az energiát.

A globális energiafelhasználás
egy sokoldalú és komplex rendszer,

és a különböző részei különböző
megoldásokat igényelnek.

Most viszont fókuszáljunk közülük kettőre,
melyek ismerősek a mindennapi életből:

elektromosság és a folyékony üzemanyagok.

Az elektromosság működtet kohókat,
lifteket, számítógépeket,

és mindenféle egyéb eszközöket otthon,
a cégeknél, valamint az iparban.

Eközben a folyékony üzemanyagok
kulcsfontosságú szerepet töltenek be

a közlekedés majdnem minden formájában.

Nézzük meg először az elektromossággal
kapcsolatos részt.

A jó hír, hogy a jelenlegi technológiánk
már elég fejlett ahhoz,

hogy kitermelje az energiát
a megújulókból,

melyekből bőségesen áll
a rendelkezésünkre.

A nap folyamatosan sugároz

mintegy 173 kvadrillió wattnyi
napenergiát a Földre,

amely körülbelül tízezerszeresen fedezi
jelenlegi igényeinket.

Becslések szerint egy néhány százezer
négyzetkilométer kiterjedésű felület

képes lenne ellátni az emberiség jelenlegi
energiaszükségleteit.

Tehát, miért nem építjük meg?

Azért, mert más akadályok
is vannak az útban,

mint a hatékonyság

és az energiaszállítás kérdése.

A hatékonyság maximalizálásához

a napelemeket olyan területeken
kell elhelyezni,

ahol egész évben sok a napsütés,
mint például a sivatagok.

Csakhogy ezek messze találhatók
a sűrűn lakott régióktól,

ahol magas az energiaigény.

Vannak más formái a megújuló energiának,
melyeket tudnánk hasznosítani,

mint a hidroelektromos,

geotermikus,

és a biomassza,

de ezeknek szintén vannak
fizikai és földrajzi korlátai.

Elvileg egy összekapcsolt
elektromos hálózat,

amelynek a vezetékei behálózzák a bolygót,

lehetővé tenné az energia
szállítását onnan, ahol megtermelik,

oda, ahol szükség van rá.

De egy ekkora méretű rendszer megépítése
csillagászati összegekbe kerülne.

A költségeket csökkenthetjük
magas szintű technológiák fejlesztésével,

melyekkel hatékonyabban
állítunk elő energiát.

Az energiaszállításhoz szükséges
infrastruktúrának is

drasztikusan meg kellene változnia.

Napjaink elektromos vezetékei mintegy
6-8%-os veszteséggel szállítanak energiát,

a vezeték anyagának
ellenállási vesztesége miatt.

A hosszabb elektromos vezetékeken
nagyobb lenne az energiaveszteség.

A szupravezetők jelenthetnének
egy megoldást erre.

Ezek az anyagok veszteség nélkül
képesek energiát szállítani.

Sajnálatos módon azonban csak alacsony
hőmérsékletre hűtve működnek,

amely energiát igényel,
ez pedig pont a céllal ellentétes.

Ennek a technológiának a használatához

szükség volna új szupravezetők
felfedezésére,

melyek szobahőmérsékleten működnek.

Mi a helyzet a rendkívül fontos olaj
alapú folyékony üzemanyagokkal?

A tudományos kihívás itt az, hogy
el tudjuk tárolni a megújuló energiát

egy könnyen szállítható formában.

Nemrég sikerült fejlődnünk a lítium-ion
akkumulátorok gyártásában,

amelyek könnyű súlyúak,
és magas az energiasűrűségük.

De még így is, a legjobb közülük is csak
nagyjából 2,5 megajoule/kg-ot tud tárolni.

Ez körülbelül hússzor kevesebb, mint az
egy kilogramm üzemanyagban tárolt energia.

Hogy valóban versenyképesek legyenek,

az autó-akkumulálok sokkal több energiát
kéne tárolniuk, pluszköltség nélkül.

A kihívások csak növekednek a nagyobb
szállítók, mint a hajók és repülők esetén.

Egy Atlanti-óceán átrepüléshez
egy repülőnek

nagyjából 1000 tonna súlyú
akkumulátorra lenne szüksége.

Ez pedig szintén egy technológiai ugrást
igényel új anyagok,

nagyobb energiasűrűség,

és jobb tárolókapacitás irányába.

Egy ígéretes megoldás lehetne,
ha megtalálnánk

a napenergia kémiai energiává
alakításának hatékony módját.

Ez már épp folyamatban van a laborokban,

de ennek a hatékonysága még mindig túl
alacsony ahhoz, hogy piacra tudják dobni.

Új megoldásokhoz sok kreativitásra,
innovációra,

és erős ösztönzőkre van szükség.

A megújuló energiára való átállás
komplex probléma,

mely magában foglal technológiát,
közgazdaságtant és politikát.

A feladat kezelése a felállított
prioritási sorrendtől függ,

melyet e komplex probléma
megoldásakor felállítunk.

De optimisták lehetünk,
hogy sikerülni fog.

A legjobb tudós elmék szerte a világon
dolgoznak ezeken a problémákon,

és úttörő eredményekre
jutnak nap mint nap.

Sok kormány és vállalat pedig
olyan technológiákba fektet be,

melyek összegyűjtik a körülöttünk
mindenhol jelenlévő energiát.