• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Vätgas är en framtida bränsleoljechef och miljövänner kan båda stödja

    Kredit:Diagram:The Conversation/CC-BY-ND Källa:European Commission

    Teheran, 1943:Joseph Stalin, Franklin D. Roosevelt och Winston Churchill-värd av den unge Shah Reza Pahlavi-kommer överens om planer för tvåfrontsattacken mot Hitler medan de skisserar upp den öst-västra divisionen i Europa. Håller mötet i Iran, med separata samråd med shahen, var inget misstag. Gulfolja var en kritisk resurs för de allierades krigsinsatser. Olja har flutit under ytan av politiska konflikter sedan dess.

    Snabbspolning fram till idag, och politiska antagonister och energispelare slår igen en rörig väg framåt, den här gången fokuserade på långsiktiga energiovergångar när olika länder försöker bromsa och så småningom stoppa klimatförändringarna.

    Parisavtalet 2015 var en banbrytande diplomatisk insats - 196 länder har åtagit sig att förhindra att medeltemperaturen stiger med mer än 2 C (3,6 F), med ett mål på mindre än 1,5 C (2,7 F). För att nå det målet, forskare hävdar att användningen av fossila bränslen måste nå nollutsläpp i mitten av århundradet.

    Det geniala med klimatavtalet i Paris fick alla de stora partierna att komma överens - särskilt stora växthusgasutsläpp inklusive Ryssland, Kina, Indien, Brasilien och medlemmar i OPEC, organisationen för de oljeexporterande länderna.

    Nu, utmaningen är att implementera mångfalden av lösningar som behövs för att böja den globala uppvärmningskurvan. Parisavtalet är inte ett fördrag - länder sätter sina egna mål och bestämmer sina egna strategier för att uppfylla dem. Varje undertecknare har sin egen politik, ekonomisk struktur, energiresurser och klimatexponering.

    Ländernas åtaganden håller fortfarande på att gå till kort när president Joe Biden är värd för ett virtuellt klimatmöte med internationella ledare på jordens dag, 22 april kl. 2021, och utför det hårda diplomatiska arbetet med Ryssland, Kina och andra länder för att utveckla genomförbara lösningar.

    Som energiekonom, Jag känner till ländernas växande svar på klimatförändringar och företagens skiftande investeringar och olika framtidsvisioner. En teknik som väcker uppmärksamhet från grupper på alla sidor är väte.

    Olika visioner om energins framtid

    När världens befolkning och ekonomier växer, energibehovet förväntas öka med så mycket som 50% under de närmaste 30 åren, så att göra rätt långsiktiga investeringar är avgörande.

    Energibehovet är i megaton oljeekvivalenter. OPEC-scenariot är för 2045. Kredit:Tabell:The Conversation/CC-BY-ND Källa:John Ballantine med hjälp av data från IEA, Exxon, BP, OPEC

    Energibolag och beslutsfattare har mycket olika visioner om den framtiden. Deras långsiktiga scenarier visar att de flesta förväntar sig att efterfrågan på fossila bränslen kommer att vara stabil i decennier och eventuellt minska. Dock, många ökar också sina investeringar i renare teknik.

    Internationella energibyrån - vilka länder ofta ser efter för framtida scenarier, men som har en historia av att underskatta efterfrågan och ren energi-prognoser om att förnybar energi kommer att möta ungefär en tredjedel av det globala energibehovet fram till 2040 i sitt mest optimistiska scenario. Det skulle vara i en värld med högre koldioxidskatter och mer vindkraft, solkraft, elektriska fordon, kolfångst och lagring. Grönare teknik kan komma nära att hålla uppvärmningen under 2 C, men inte riktigt.

    Exxon, å andra sidan, förutspår en väg som är beroende av en fossilbaserad ekonomi, med långsammare övergångar till elfordon, stadig efterfrågan på olja och gas, och en varmare värld. Exxon investerar också i koldioxidavskiljning och -lagring och väte, men det tror att olja och gas kommer att ge hälften av den globala energiförsörjningen 2040 och förnybar energi kommer att vara mindre än en femtedel.

    OPEC, vars medlemmar är bland de mest utsatta för klimatförändringar och beroende av olja och gas, ser också olja och gas dominera i framtiden. Ändå, flera Gulfnationer investerar också kraftigt i alternativ teknik - inklusive kärnkraft, sol, vind och väte - och försöker övergå från olja.

    BP föreslår ett mer fokuserat skift mot renare energi. Dess "snabba scenario" förutspår platt energibehov och en mer dramatisk sväng till förnybar energi i kombination med en växande väteekonomi. Företaget förväntar sig att sin egen förnybara energi kommer att gå från 2,5 gigawatt 2019 till 50 GW år 2030, och dess oljeproduktion sjunker med 40%.

    Andra undersöker också vätgas potential. Ungefär som med företagens övergång från kol till naturgas, väte kan underlätta övergången till renare energi med tillräckligt med investeringar.

    Eftersom detta bränsle får så mycket branschuppmärksamhet, låt oss titta närmare på dess potential.

    Hur realistiskt är väte som klimatlösning?

    Väte har potential att driva bilar, bussar och flygplan, värmer byggnader och fungerar som en basenergikälla för att balansera vind- och solenergi i våra nät. Tyskland ser det som en potentiell ersättning för kolkolv vid tillverkning av stål. Det erbjuder också energiföretag en framtida marknad med processer de känner till. Det kan flytas, lagrat, och transporteras genom befintliga rörledningar och LNG -fartyg, med några ändringar.

    Än så länge, dock, väte används inte i stor utsträckning som en ren energi-lösning. Först, det kräver en investering i förväg - inklusive koldioxidutsläppskapacitet, rörledningsmodifieringar, industriella pannor för värme snarare än gas, och bränsleceller för transport - plus policyer som stöder övergången.

    Andra, för att väte ska vara "grönt, "Elnätet måste ha nollutsläpp.

    Det mesta av dagens väte är tillverkat av naturgas och kallas "grått väte". Den produceras med högtemperaturånga för att dela väte från kolatomer till metan. Om inte den separerade koldioxiden lagras eller används, grått väte resulterar i samma mängd klimatuppvärmande CO 2 som naturgas.

    "Blått väte" använder samma process men fångar upp koldioxiden och lagrar den så bara cirka 10% av koldioxiden 2 släpps ut i atmosfären. "Grönt väte" produceras med förnybar el och elektrolys, men det är dubbelt så dyrt som blått och beror på kostnaden för el och tillgängligt vatten.

    Många el- och energiföretag, inklusive Shell, BP och Saudi Aramco, aktivt utforskar en övergång till en väteblandad ekonomi, med fokus på blått väte som ett delsteg. Europa, med sitt beroende av importerad naturgas och högre elkostnader, sätter upp ambitiösa energinivåer för noll-noll som kommer att innehålla en blandning av blått och grönt väte i kombination med vind, sol, kärnkraft och ett integrerat energinät.

    Kina, världens största energianvändare och växthusgasemitter, investerar istället kraftigt i naturgas - som har ungefär hälften av koldioxidutsläppen från kol - tillsammans med koldioxidavskiljning och lagring och en växande blandning av sol- och vindkraft. Ryssland, den näst största naturgasproducenten efter USA, expanderar sin gasproduktion och export till Asien. En del av den gasen kan sluta som blått väte.

    För att öka blått och grönt väte som rena energilösningar krävs stora investeringar och långsiktiga ändringar av energiinfrastrukturen. Från min synvinkel, det är inte den magiska kulan, men det kan vara ett viktigt steg.

    Att hitta lösningar mitt i rörig politik

    Självklart, teknikinvesteringar kan inte ta bort världens röriga politik. Människor och ledare över hela världen har fortfarande olika uppfattningar om hur brådskande klimatkrisen är och behovet av grönare energiinvesteringar.

    Kanske kommer de samlade ledarna att hitta en gemensam grund när havet stiger och temperaturen slår rekord. Det som är avgörande för att nå Paris -målen är att länder investerar nu i en renare framtid.

    Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com