Szaleństwo odnawialnej energii

Jak mógłby powiedzieć Mark Twain, doniesienia o odejściu od spalania jako źródle energii są wielce przesadzone. To prawda, emisje dwutlenku węgla rosną wolniej niż konsumpcja energii, ale jest tak głównie dlatego, że węgiel jest zastępowany gazem. Wzrost energii odnawialnej jak dotąd nie zrekompensował nawet niedawnego spadku produkcji energii w reaktorach jądrowych – do którego to spadku przyczyniła się energia odnawialna, ponieważ sporadyczność jej dostaw najbardziej uderza w energię jądrową. Nie można co chwila włączać i wyłączać elektrowni jądrowych.

Tak więc termodynamiczne wyjaśnienie gospodarki świata pozostaje takie samo jak było od czasu, kiedy rewolucja przemysłowa uwolniła nas od polegania głównie na (odnawialnej) energii mięśni ludzi, koni i wołów lub kaprysach (odnawialnego) wiatru. Używamy ciepła płomieni do użytecznych rzeczy, takich jak transport, oświetlanie i ogrzewanie domów, produkcję towarów, uprawianie ziemi traktorami, zasilanie Internetu.

Główną zmianą w ostatnich latach jest to, że energia jest coraz bardziej centralnie planowana. Zamiast rynku decydującego o wyborze paliwa, rząd wybiera faworytów do subsydiowania, a potem subsydiuje te stare także, kiedy odkrywa, że popsuł ich rynkowe podstawy. W całym zachodnim świecie rynki energii są nadmiernie regulowane. Budowa rurociągu, korporacyjna retoryka i akcje rynku paliw są głównie efektem decyzji politycznych.

To ma pewne perwersyjne konsekwencje. Rządy na całym świecie, lobbowane przez firmy takie jak General Electric, Sylvania i Philips, zmusiły konsumentów do rezygnacji z żarówek na rzecz kosztownych świetlówek kompaktowych, podobno dla oszczędzania energii. Osiągnęło to jedynie opóźnienie w dobrowolnym zastąpieniu jednego i drugiego znacznie bardziej wydajną i niezawodna formą oświetlenia: LED.

Świat potrzebuje innowacji w dziedzinie energii, jeśli ma zredukować użycie paliw kopalnych, czego domaga się teraz niemal każdy polityk. Ale rzeczy takie jak elektryczne samochody po prostu przesuwają spalanie z silnika samochodu do elektrowni. Zredukowanie emisji zależy od tego, ile elektryczności pochodzi z węgla, gazu lub innych źródeł, ile energii potrzeba do wyprodukowania baterii i jak długo bateria może być używana. Przy najbardziej optymistycznych założeniach redukcja emisji jest niewielka. I chociaż wydajność przy konsumpcji energii poprawia się, nie może to rozwiązać problemu. Po pierwsze, wielu ludzi w rozwijających się krajach nadal jest bez elektryczności i paliwa potrzebnego do transportu. Popyt na energię wzrośnie, w miarę wzrostu ich dochodów. Po drugie, jak ekonomista William Stanley Jevons wskazał w 1865 roku, jeśli tanieje węgiel (lub oświetlenie, lub przeloty) ludzie używają go więcej. Zyski z powodu wzrostu wydajności podnoszą popyt.

Innowacje są potrzebne nie tylko na polu konsumpcji energii, ale w jej wytwarzaniu. Tutaj jest kolejna przeszkoda. Historia pokazuje, że nie można zamówić konkretnej innowacji i spodziewać się, że się pojawi, niezależnie od tego jak szczodre bodźce oferujesz. Gdyby to było możliwe, ponaddźwiękowe samoloty, regularne podróże kosmiczne i odrzutowe plecaki, jakie obiecywano nam w latach 1950., pojawiłyby się już dawno. Zamiast tego od 50 lat mamy Beoinga 747: skończyły nam się wielkie innowacje w transporcie lotniczym.

Niemal równie długo prosimy wynalazców o znalezienie sposobu wytwarzania taniej, niezawodnej i bezpiecznej energii bez produkowania dwutlenku węgla. Uczciwie mówiąc, obecnie jest jasne, że źródła odnawialne nie mogą tego zrobić. Dla wykorzystywania źródeł energii o niskiej gęstości potrzeba wiele miejsca. Żadna ilość innowacji nie zmieni tego ograniczenia. Nie ma dość rzek do budowania tam, terenów pływowych do budowania zapór lub wzgórz do ozdobienia turbinami wiatrowymi bez zniszczenia zbyt wiele dzikiej przyrody. Do zbudowania turbiny wiatrowej potrzeba 150 ton węgla i dwóch ton metali ziem rzadkich.  (Rządy i cwaniacy rynkowi zapewniają, że energia wiatrowa jest obecnie tania. Kontrola ksiąg rachunkowych firm, które budują farmy wiatrowe, ujawnia, że nie jest to prawda.)  

Na panele słoneczne jest wystarczająco dużo przestrzeni na pustyniach, głównie na Saharze,  ale koszty przesyłki tej energii tam, gdzie będzie używana, i magazynowanie jej do użycia w nocy (lub zamiana jej na paliwo lotnicze), pozostają astronomicznie wysokie, niezależnie od tego jak szybko spada koszt samych paneli słonecznych. Jeśli chodzi o fale lub pompy ciepła z ziemi lub energię geotermiczną, pozostają one niszowymi okazjami z niewielką szansą zmniejszenia popytu na ropę i gaz w skali globalnej.

Energia jądrowa mogłaby zaspokoić nasze potrzeby zostawiając stosunkowo mały odcisk stopy na ziemi, ale uczyniliśmy innowacje w tej dziedzinie praktycznie niemożliwe przez olbrzymie podniesienie kosztów i czasu wymaganych do uzyskania licencji na nowy projekt. Trzymamy się więc starych i niewydajnych modeli, które używają schładzania wodą i paliwa w formie stałej, podczas gdy wypaczony rynek energii zmusza przemysł jądrowy do błagania o subsydia równe subsydiom dla przemysłu źródeł odnawialnych. Któregoś dnia reaktory na stopioną sól będą wydajniejsze, bezpieczniejsze i tańsze, ale tylko jeśli nastąpi rewolucja w przepisach, a nie tylko w technologii. Obserwujcie Kanadę, która próbuje to zrobić.

Kontrolowana synteza termojądrowa jest kolejną innowacja, jaką nam obiecywano, ale nie udało się dotrzymać obietnicy. Teoretycznie, niewielka ilość ciężkiej wody (zawierającej deuter i lit by stworzyć tryt) mogłaby dostarczyć elektryczności miastu, jeśli uda się skłonić atomy do fuzji. Działa to w bombach wodorowych. Robienie jednak tego w kontrolowanych warunkach od pół wieku okazuje się nieosiągalne. Zbudziła się jednak nowa nadzieja, że nadprzewodniki niskotemperaturowe i “sferyczne tokamaki” mogą rozwiązać problem kontrolowanej fuzji i że w 2040 roku będziemy mieli obfitość taniej i niezawodnej energii na zawołanie.

Gdyby to się stało poprzez reaktory na stopioną sól lub przez kontrolowaną fuzję, wyobraźmy sobie, co moglibyśmy robić. Moglibyśmy syntetyzować paliwo dla transportu, rozmontować turbiny wiatrowe i rurociągi naftowe, odsalać dość wody, by zaopatrzyć ludzkość bez dotykania dzikich rzek i wysysać dwutlenek węgla z powietrza. Nade wszystko, moglibyśmy podnieść standardy życia najuboższych na planecie. Z pewnością warto spróbować.

Tymczasem obserwujemy niepokojący trend. Konsumpcja energii na Zachodzie jest w zastoju, a w niektórych sektorach, takich jak elektryczność, spada. Nikt tak naprawdę nie wierzy, że wyjaśnieniem tego jest zwiększenie wydajności. Co się dzieje? 

W praktyce: Zachód przekazał swoją konsumpcję energii Chinom. Ogłoszenie Xi Jinpinga z września ubiegłego roku, że do roku 2060 Chiny osiągną neutralność węglową, było jedynie tanim chwytem, by dostać się na pierwsze strony gazet. W tym samym przemówieniu oznajmił, że emisje Chin będą rosły do 2030 roku oraz że pozostaną wysokie również przez długi czas potem. To jest, przez 30 lat od 2030 do 2060 roku. I to była wiadomość.

Przez następnych kilkadziesiąt lat Chiny kupią i użyją tyle paliw kopalnych, ile to możliwe. Naiwne kampanie dywestycji po prostu działają Chinom na rękę. Jeśli Harvard sprzedaje swoje inwestycje w paliwa kopalne, ktoś je kupuje. Kto?

Z bogactwem stworzonym przez węgiel, ropę i gaz Chiny ruszą po energię jądrową. W ciągu ostatnich 20 lat Chiny wraz z Rosją odpowiadają za dwie trzecie globalnego rozwoju energii jądrowej. Przyszłość energii zależy więc od tego, czy Zachód zbudzi się i zrobi to samo, czy też będzie trwał przy szaleństwie odnawialnej energii, aż będzie za późno na zmianę kursu.    

Pierwsza publikacja w National Review

The folly of renewable energy

Rational Optimist, 3 stycznia 2021

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska