Hanki James Wattin kekseliäs henki energiarikkaaseen, vähähiiliseen maailmaan

by Colin McInnes, Conversation

Noin 250 vuotta sitten James Watt, silloinen Glasgow'n yliopiston tieteellisten instrumenttien valmistaja, kehitti erillisen höyrylauhduttimen kulkiessani Glasgow Greenin läpi eräänä kevätaamuna toukokuussa 1765. Jos jokin hetki voidaan jäljittää fossiilisten polttoaineiden kulutuksen nousuun, se on varmasti tämä.

Watin varsin loistava oivallus oli parantaa höyryvoiman tehokkuutta kolminkertaiseksi, mikä luultavasti työntää Britanniaa 60 vuotta tulevaisuuteen. Mutta Wattin uusi kone ei vain pystyisi korvaamaan ihmistyötä tuotannossa, vaan se voisi pumpata tehokkaasti vettä kaivoksista, mikä nopeuttaisi hiilen louhintaa ja kulutusta. Siitä, mikä oli vielä enimmäkseen 18-luvun teollisuuden ja lämmityksen putiikkipolttoainetta, tuli 19-luvun lopulla ja 20-luvun alussa Britannian teollisen energian valintapolttoaine.

Nyt pitkän aikavälin fossiilisten polttoaineiden kulutukseen liittyvien 21-luvun ilmastoriskien vuoksi myyntiliike vaatii instituutioita vetää sijoituksiaan fossiilisten polttoaineiden teollisuudesta. Mutta ne, jotka vaativat äänekkäimmin kaikkien fossiilisten polttoaineiden luopumista, jättävät usein huomiotta aikaisempien energiamuutosten vivahteet, aliarvioivat haasteen laajuuden ja jotkut jopa vastustavat todistettujen vähähiilisten teknologioiden, kuten ydinvoiman, kasvua.

Jos ilmasto on ongelma ja hiili on ongelma, on ehkä yllättävää, että energiataloutemme on itse asiassa vähentynyt suhteellisesti vuosisatojen ajan. Kaikki polttoaineet eivät ole samanlaisia, ja historialliset energiasiirtymät puusta hiileen ja sitten öljyn, metaanin ja ydinvoiman kautta ovat johtaneet tasaista pudotusta hiilidioksidipäästöjen määrä toimitettua energiayksikköä kohti.

Näiden aikaisempien energiasiirtymien taustalla oleva yhteys on ollut polttoaineiden energiatiheyden tasainen kasvu, esimerkiksi hiilipitoisesta hiilestä vetyrikkaaseen metaaniin, joka tarjoaa enemmän energiaa paino-painolle. Tietenkin kertyneet päästöt ovat kasvaneet tasaisesti tänä aikana, mutta se johtuu tiukasta talouskasvun ja energiankulutuksen välinen yhteys nopean teollistumisen aikana.

Energiatiheä ydinpolttoaine tarkoittaa paljon vähähiilistä energiaa. Graeme Maclean, CC BY

Pragmaattinen energiapolitiikka rakentuisi siksi näiden historiallisten pitkien energiatiheyden paranemisaaltojen kiihtymiseen. Tällaiseen ohjelmaan kuuluisi laajamittainen siirtyminen hiilipitoisesta hiilestä vetyä sisältävään metaaniin ja hiilettömään ydinvoimaan, jotka molemmat voivat tarjota sähköä tarpeen mukaan.

Vaikka uusiutuvilla energialähteillä on epäilemättä merkittävä rooli tulevaisuudessa, ne ovat hajakuormitettuja ja siksi niillä on huono tehotiheys ja ne toimivat vain ajoittain, mikä kumoaa pitkän aikavälin historiallisen trendin. Vaikka ydinvoima voi usein korvata hiilen suoraan, tuuli- ja aurinkovoimat vaativat edelleen fossiilisia polttoaineita käyttäviä laitoksia varmistaakseen sähkön jatkuvan virtauksen hiljaisina, pilvisinä päivinä.

Teollisen mittakaavan akut tai muut energian varastointijärjestelmät voivat olla osittainen ratkaisu, mutta ne aiheuttavat ylimääräisiä pääomakustannuksia katkosten käsittelyssä, ja varastoinnin vaatima laajuus on valtava.

Mutta muutoksia voi tulla myös itse fossiilisten polttoaineiden teollisuudesta. Vain öljy- ja kaasuteollisuudella on sekä pääomaa että insinööriosaamista tehdä hiilestä puhtaampaa hiilen talteenoton ja varastoinnin avulla tai korvata hiilipitoista hiiltä osittain vetyrikkaalla metaanilla. Siirtyminen kivihiilestä metaaniin polttoaineena onkin yksi helpoimmista ja kustannustehokkaimmista energiansiirroista, joita voimme tehdä lähitulevaisuudessa. Tämä näkyy selvästi merkittävän kautta USA:n päästöjen lasku viime vuosina, mikä johtuu suurelta osin halvasta liuskekaasusta, joka syrjäyttää hiiltä.

Kysymyksiä myyjille

Yhdysvaltain liuskekaasuteollisuuden erittäin todellinen menestys sekä taloudellisesti että päästöjen osalta paljastaa ongelman, joka koskee myyntiliikkeen omaksumaa tinkimätöntä asemaa kaikkien fossiilisten polttoaineiden suhteen.

Varsinaisten todellisten divestointitoimien osalta on syytä huomata, että Norjan laaja valtiovarainrahasto on sopeuttanut energiasalkkunsa leviämistä ja luopunut kokonaan hiilestä, mutta investoinut huolellisesti öljyyn ja kaasuun. Samoin Shellin äskettäinen maakaasuyhtiön BG Groupin osto korostaa pyrkimystä korvata hiilen kaasulla, seuraten pitkää historiallista suuntausta hiilipitoisista polttoaineista vetyrikkaisiin polttoaineisiin.

Divesto-liikkeen on myös puututtava päättäväisesti usein hyvin ristiriitaisiin näkemyksiinsä ydinenergiasta. Veteraani ilmastotutkija Jim Hansen toteaa, että usko nopeaan siirtymiseen pois fossiilisista polttoaineista pelkällä uusiutuvilla energialähteillä on samanlaista kuin "uskova pääsiäispupuun”. Hän pitää myös monia johtavia ympäristöryhmiä yhdeksi suurimmista päästöjen vähentämisen esteistä niiden tinkimättömän ydinvoiman vastaisen kannan vuoksi.

Samanaikaisesti kaikista fossiilisista polttoaineista luopumisen ja vähähiilisen ydinenergian lopettamisen puolesta kampanjoiminen paljastaa, että ainakin joidenkin mielestä myyntikampanjassa ei ole kyse pelkästään ilmastosta, vaan paljon laajemmasta agendasta.

Investointi energiainnovaatioihin

Jos haluamme tosissamme vähentää hiilidioksidia samalla kun tarjoamme nykyaikaisia ​​energiapalveluita kaikille, meidän on keskityttävä innovaatioihin. Meidän tulee muistaa, että kun James Watin tehokas uusi höyrykone alkoi syrjäyttää Thomas Newcomenin aikaisempaa konetta, se ei vaatinut ylhäältä alaspäin suunnattuja poliittisia tavoitteita tai valtion kannustimia uuden teknologian käyttöönoton rohkaisemiseksi. Watin idea onnistui yksinkertaisesti, koska se vaati vain kolmanneksen niin paljon hiiltä tuottaakseen saman määrän mekaanista työtä.

Watin eureka-hetki tuli tätä Newcomen-moottoria korjattaessa.
Hunterian Museum, Univ. Glasgow'sta

Jos pystymme tulevina vuosikymmeninä kehittämään fossiilisille polttoaineille halvempia, puhtaampia vaihtoehtoja, jotka ovat todella skaalautuvia, niin energian hintojen myöhempi lasku saavuttaa kansalaisiamme kehitysmaissa, jotka elävät pysyvän energiansäästön seurauksista ja sivuvaikutuksena ilmastoongelma ratkeaa lopulta itsestään.

Lopuksi katsoessamme tulevaisuuteen James Wattin keksinnön 250-vuotispäivän jälkeen meidän on nopeasti löydettävä uudelleen hänen valaistumisen aikakauden kekseliäisyytensä ja otettava takaisin käsitys progressiivisesta, ihmiskeskeisestä tulevaisuudesta. Puunpolttoaikakauden pitkässä hämärässä ennen James Wattia työskentelimme energian eteen, mutta nyt energia toimii meille ja vapauttaa meidät tavoittelemaan kaikkea hyvää nykyaikaisessa sivilisaatiossamme.

Meidän on myös tehtävä selväksi, että pitkällä aikavälillä energian ja ilmaston syvästi toisiinsa kietoutuvia kysymyksiä ei ratkaista ilmastotieteellä. ne ratkaistaan ​​tekniikan tieteellä, kun taas maailmanlaajuinen energiaköyhyys ratkaistaan ​​deflatoimalla, ei nostamalla energian hintoja.

James Wattin alkukirjain on leimattu jokaiseen hehkulamppuun, ja se mittaa sen tuottamaa tehoa, mutta myös muistuttaa meitä älyllisestä valosta ja valtavasta edistyksestä, jonka hän toi maailmalle. Sen sijaan, että olisimme pakkomielle myynnin symboliikasta, meidän on investoitava tähän.

Colin McInnes on James Watt Chair, tekniikan professori Glasgow'n yliopisto.

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.