Ansträngningarna att begränsa den globala klimatförändringen bygger på teknik som är obevisat eller ens en illusion.
Varför Det Är Viktigt
Paris accord kan inte lyckas utan betydande framsteg för lagring av energi, kärnkraft samt avskiljning.
Delegaterna till Paris klimatmötet i ett historiskt avtal under helgen. För första gången, det förpliktigar länder att särskilda minskningar i utsläppen av växthusgaser, att ringa för att begränsa den globala uppvärmningen till “samt under” 2 °C och lova ekonomiskt stöd för utvecklingsländerna som kommer att drabbas av de värsta effekterna av dramatiska klimatförändringar. Anges i ett 31-sidigt dokument som publiceras på arabiska, Kinesiska, engelska, franska, ryska och spanska, avtalet samtal för de länder som undertecknat att bedöma sina framsteg mot att minska utsläppen mål vart femte år och justera sina ansträngningar därefter, när den uppmanar ökade investeringar i forskning och utveckling av teknik för ren energi och en internationell fond på 100 miljarder dollar för att hjälpa de värst drabbade länderna att anpassa sig och överleva. Om Paris avtal genomförs, världen skulle nå netto-noll-utsläpp före slutet av detta århundrade.
Tyvärr, det bygger också på ny teknik som knappt visat sig, men för att vara framgångsrikt kommersialiserade, eller rent illusorisk. Begränsa temperaturökningen till 2 °C eller lägre är sannolikt att kräva dramatiska framsteg inom tre kritiska teknik för energilagring, avancerade reaktorer och avskiljning och lagring av koldioxid. De två första är genomförbart med tanke på omfattande investeringar i både grundforskning och kommersialisering. Det sista är förmodligen inte.
Grid-skala lagring av energi är avgörande för att flytta från baskraft ström från fossila bränslen till ett nät som drivs av intermittenta förnybara energikällor som vind-och solkraft. Den Internationella energimyndigheten har beräknat att för elsektorn fullt decarbonize, en extra 310 gigawatt av grid-ansluten lagring av energi kommer att behöva användas i Usa, Europa, Kina och Indien. I och med 2014, enligt GTM Forskning, USA utplacerade mindre än 100 megawatt nätet lagring av energi. Totalt nya installationer i de fem stora länderna i Asien-Stillahavsområdet—den snabbast växande elmarknaderna i världen—kommer att nå endast 37 gigawatt under de kommande 10 åren, enligt Navigant Forskning.
Detta året har det skett stora framsteg i tillverkning av hög kapacitet till låg kostnad lithium-ion batterier och gå vidare mot nya kemiska sammansättningar som erbjuder ännu högre prestanda till lägre kostnader (Se “Aquion Grundare Jay Whitacre på “Miraklet Teknik i Batterier”). Men effektiv energilagring på nätet skala är fortfarande alldeles för dyrt på kort sikt.
Som en grupp klimatforskare som leds av James Hansen, tidigare NASA, sade i ett uttalande som släpptes innan Paris samtal, “Det finns ingen trovärdig väg att klimatet stabilisering som inte har en betydande roll för kärnkraft.” International Energy Agency säger att hela världen kärnkraft måste mer än fördubblas fram till år 2050 för att klara 2 °C målet. Och på många sätt förutsättningarna för kommersialisering av avancerade kärnteknik, till exempel kompakt snabba reaktorer och molten salt reaktorer, har aldrig varit ljusare; 2015 såg ett antal milstolpar för ny reaktor utvecklare, inklusive en Vita Huset-toppmötet i oktober, då President Obama lovat nytt stöd för kärnkraft R&D och en enklare väg till licensiering för innovativa reaktor design av Nuclear Regulatory Commission (se “Vita Huset Slår ett Slag för Avancerade Reaktorer” “Experiment Körs på en Härdsmälta-Bevis Kärnreaktor,”och “Avancerad Reaktorn kommer Närmare Verkligheten”). Det är nu nästan 50 företag i Nordamerika arbetar med avancerade kärnreaktor teknik, som backas upp av mer än 1,3 miljarder dollar i eget kapital, enligt Tredje Väg, ett forsknings-organisation med säte i Washington, D.C.
Men nya kärnkraftverk fortfarande är dyrare än nya natural-gas växter eller ens sol gårdar. Och medan större reaktor bygga program som är på gång i Kina, Indien och andra energi-fastspänd länder, förebådade kärnkraft renässansen har skjutits upp i USA av investerarnas ovilja att finansiera nya reaktorer i ansiktet av höga kostnader, dålig avkastning, allmänhetens oro, och det olösta problemet med avfallshanteringen. Västeuropeiska länder överger kärnkraften, inte att bygga nya reaktorer.
Båda dessa tekniker är överodds, även jämfört med avskiljning av koldioxid. Enligt IEA: s färdplan för avskiljning och lagring av koldioxid, måste vi ta bort och lagra mer än två miljarder ton koldioxid per år från skorstenar fram till 2030, för att undvika katastrofala uppvärmningen, och sju miljarder ton år 2050. Spärra ett större tekniska framsteg som för närvarande inte kan förutses, dessa mål är onåbar. Enligt Global CCS Institute, finns det 22 betydande avskiljning och lagring av koldioxid projekt som pågår runt om i världen, med kapacitet att binda totalt 40 miljoner ton koldioxid per år. Flera stora projekt, bland annat en $1,65 miljarder FutureGen projekt i USA och en miljard pund ($1,5 miljarder) för CCS-projekt som leds av den BRITTISKA regeringen, har skrotats. Enkelt uttryckt, en teknik för att separera koldioxid från power-anläggning utsläpp—för att inte nämna den infrastruktur för att transportera och lagra den under jord—är för dyrt och tungrott för kommersiell distribution. Samtidigt som det är spännande forskning som pågår, det finns inga utsikter för den närmaste horisonten för att göra det ekonomiskt.
Lika fantasifulla visioner är “beskogning”plantering av stora skogar att ta bort växthusgaser ur atmosfären. Den Australiska klimatet forskare och författare Tim Flannery har uppskattat att det skulle ta en skog fyra gånger storleken på den Australiska kontinenten för att göra ännu en liten buckla i atmosfärens koldioxid. I sin 2014 Utsläpp Gap Report, U. N. s Miljö-Panelen kom till en liknande slutsats: “Teoretiskt, koldioxidlagring eller negativa utsläpp kan uppnås genom omfattande återplantering av skog och skogens tillväxt, eller av system som kombinerar bioenergi användning med avskiljning och lagring av koldioxid. Men möjligheten av sådana storskaliga system är fortfarande osäkert.”
Det innebär att alla internationella klimat-system som bygger på denna teknik är osäker på det bästa. Det är helt rimligt att hoppas på en snabb utveckling inom lagring av energi och kärnkraft under de kommande årtiondena. Men om vi förlitar oss på att fånga in koldioxid från kraftverk och ta bort det från atmosfären för att uppnå våra klimatmål, dessa förhoppningar är sannolikt att grusas.