Viitorul nostru electric Un institut de dietă non-nucleară cu conținut scăzut de carbohidrați pentru cercetarea energetică și a mediului
Acest articol a apărut inițial în numărul din toamna anului 2005 al New Hampshire Sierran, buletinul informativ al New Hampshire Sierra Club.
Electricitatea este în mod clar un pilon esențial al civilizației noastre. Acum trebuie să ne confruntăm cu întrebări de bază: odată cu creșterea cererii și diminuarea surselor de energie, va exista suficientă energie electrică pentru a ne satisface nevoile? Poate fi generată electricitatea noastră viitoare fără efecte dăunătoare asupra sănătății umane și a planetei?
NH Sierran a avut norocul să-l fi găsit pe Dr. Arjun Makhijani, președinte și inginer principal al Institutului pentru Cercetări Energetice și de Mediu, dornic să abordeze unele dintre aceste întrebări. El este autorul principal al primei evaluări a potențialului de eficiență energetică din S.U.A. economie (1971) și a scris pe larg despre probleme energetice și de mediu. În pregătirea acestor răspunsuri, s-a consultat cu Dr. Brice Smith, om de știință principal la IEER, care lucrează la o carte despre energia nucleară și încălzirea globală.
Unii ecologiști și-au exprimat recent părerea că este posibil să trebuiască să ne confruntăm cu riscurile generării de energie nucleară și moștenirea deșeurilor sale radioactive ca un rău mai mic decât arderea combustibililor fosili. Vă rugăm să împărtășiți părerea dvs. despre acest subiect.
Există acum un acord aproape universal că schimbările climatice sunt de departe cea mai gravă problemă de mediu cu care se confruntă lumea și că dioxidul de carbon este principalul gazelor cu efect de seră care o conduc. Deoarece centralele nucleare (inclusiv infrastructura asociată) au emisii zero sau reduse de dioxid de carbon, unii ecologiști de top par să aibă, de asemenea, gânduri secundare cu privire la opoziția lor față de energia nucleară. Industria nucleară încearcă să utilizeze schimbările climatice ca o oportunitate de a relansa o piață moribundă cu mari subvenții guvernamentale.
Cu toate acestea, întrebarea principală nu este dacă energia nucleară poate fi utilizată pentru a reduce emisiile de dioxid de carbon (CO2). Nu lipsesc sursele de energie care nu au emisiile de CO2 sau sunt reduse. Potențialul de energie electrică generată de vânt în cele 12 state de pe coloana vertebrală a Statelor Unite (Dakota de Nord până în Texas, inclusiv statele Midwestern și Rocky Mountain) este egal cu de două ori și jumătate întreaga generație de electricitate din Statele Unite.
Cu alte cuvinte, potențialul energetic de acolo este aproximativ același cu producția de petrol a tuturor membrilor Organizației Țărilor Exportatoare de Petrol (OPEC).
Ceea ce este insuficient pentru a aborda problema nu sunt sursele de energie, ci banii. Prin urmare, întrebarea principală este: pentru o anumită sumă de bani, ce abordare a reducerii emisiilor de CO2 va reduce la minimum alte costuri și riscuri pentru societate și pentru generațiile viitoare? Răspunzând la această întrebare, energia nucleară nu reușește testul.
Vă rugăm să ne oferiți o prezentare generală a procentelor din S.U.A. și electricitatea globală furnizată în prezent de cărbune, petrol, gaze, nucleare și regenerabile, cum ar fi apa, eolianul, energia solară.
Cărbunele furnizează 50% din electricitatea SUA, energia nucleară aproximativ 20%; gaze naturale sub 20 la sută, hidroenergie aproximativ 7 la sută, petrol aproximativ 2 la sută. Energiile regenerabile, altele decât hidroenergeticul, reprezintă doar aproximativ 2%, în principal energia eoliană și unele geotermale. Energia solară este foarte mică, mult mai puțin de un procent.
La nivel global, combustibilii fosili (în principal cărbune) furnizează aproximativ 64% din energie electrică, hidroelectrică și nucleară aproximativ 17% fiecare, iar sursele regenerabile de energie aproximativ 2%. Este important să ne amintim că utilizarea combustibilului în alte sectoare decât energia electrică este, de asemenea, responsabilă pentru emisiile de CO2 - în special transportul, încălzirea în clădiri și utilizarea combustibilului în industrie.
Toate sursele de energie au un anumit impact - în acest sens, utilizarea energiei este ca și alte probleme. Ca corolar, utilizarea nelimitată a energiei, ca orice altă resursă, nu este nici posibilă, nici sensibilă.
Care este potențialul de creștere a eficienței?
Eficiența utilizării energiei în Statele Unite și în alte țări industrializate este patologic scăzută - și este chiar mai mică în țările în curs de dezvoltare. De exemplu, un cuptor tipic de încălzire centrală cu gaz de înaltă eficiență are o eficiență mai mică de 10%, atunci când este evaluat de criterii fizice stricte (a doua lege a termodinamicii). Încălzirea cu rezistență electrică este și mai ineficientă. Eficiența medie a sistemelor de iluminat electric este de aproximativ un procent - adică doar aproximativ un procent din energia din combustibilul utilizat pentru a genera electricitatea iese ca energie vizibilă a luminii. Restul este irosit ca căldură fie la centrala electrică, fie în bec. Chiar și lămpile cu randament ridicat au o eficiență de doar aproximativ 3%. Și o mare parte din lumină este irosită și ea.
Eficiența transportului de pasageri este la fel de nefastă. Munca utilă efectuată atunci când o mașină care cântărește o tonă și jumătate transportă o persoană care cântărește 150 sau 200 de lire sterline reprezintă mai puțin de un procent din conținutul de energie din aportul de combustibil.
Potențialul de creștere a eficienței utilizării energiei cu tehnologia disponibilă în prezent este vast. Două treimi din S.U.A. utilizarea energiei pe unitate de producție economică ar putea fi eliminată folosind tehnologia disponibilă, menținând în același timp toate funcțiile pe care le îndeplinește utilizarea actuală a combustibilului. Cu un program sensibil de cercetare în domeniul energiei și politici publice, este foarte posibil să se realizeze utilizarea energiei pe unitate de producție economică la o zecime din nivelurile actuale în câteva decenii. Cu o oarecare grijă în ceea ce privește consumul de energie și o eficiență foarte ridicată, producția economică poate fi triplată în următorii cincizeci de ani, reducând în același timp consumul de energie de peste trei ori.
Dar trebuie totuși să furnizăm energie pentru a face toate acestea - și va fi probabil din ce în ce mai mult sub formă de electricitate, deoarece permite o gamă mai largă de abordări tehnologice pentru a face utilizarea energiei mai eficientă. În SUA, creșterea electricității necesare este modestă, deoarece utilizarea este deja ridicată și există multe oportunități de eficiență. În cele din urmă, poate fi chiar posibil să începi să reduci și această componentă, în funcție de evoluția tehnologiei și a stilului de viață. În schimb, creșterea energiei electrice necesare în țările în curs de dezvoltare este ridicată, deoarece miliarde de oameni nici măcar nu pot satisface nevoile minime, cu atât mai puțin așteaptă cu nerăbdare chiar confortul modest. Și această creștere are loc în mare parte din lumea în curs de dezvoltare, inclusiv în China și India.
Deci, eficiența singură nu ne permite să răspundem la întrebarea dificilă a modului în care vom ajunge de unde suntem la o lume în care vom elimina 50 până la 80 la sută din emisiile de CO2 în următorii cincizeci de ani sau cam așa și unde cei care sunt săraci astăzi au șanse la o viață mai confortabilă.
Care sunt problemele specifice ale energiei nucleare care o fac inadmisibilă ca modalitate de reducere a emisiilor de CO2?
Pentru a reduce semnificativ emisiile de CO2 provenite de la centralele electrice la nivel global, în următoarele cinci decenii ar trebui construite de la 2.000 la 3.000 de reactoare nucleare de câte 1.000 de megawați - adică una pe săptămână în următorii cincizeci de ani. Acest lucru se datorează faptului că aproximativ jumătate din capacitatea actuală de cărbune și petrol ar trebui înlocuită cu cea nucleară (în valoare de aproximativ 1.000 de reactoare), iar restul se vor îndrepta spre satisfacerea nevoilor de energie electrică suplimentară. Chiar dacă o creștere atât de mare a industriei ar putea fi adaptată, aceasta ar crea multe riscuri severe.