Od 2011.-2018. svijet je potrošio 3,6 milijardi dolara na projekte klimatskih promjena, od čega je 55 % potrošeno na projekte solarne energije i vjetra, što je doprinijelo da se krajem 2018. iz energije vjetra i sunca proizvodilo samo 3 % svjetske potrošnje
Zanimljiva recenzija objavljena 2020. u znanstvenom časopisu Energies, koju potpisuje tim irskih i američkih istraživača, pokrenula je iznenađujuća i uznemirujuća pitanja o izvedivosti prelaska na obnovljive izvore energije i njegovog utjecaja na okoliš.
U periodu 2011.-2018. svijet je potrošio 3,6 milijardi američkih dolara na projekte klimatskih promjena, od čega je 55 % potrošeno na projekte solarne energije i vjetra, što je doprinijelo da se krajem 2018. godine iz energije vjetra i sunca proizvodilo samo 3 % svjetske potrošnje. Osim što su skupi i neučinkoviti, pregledom je utvrđeno da ti projekti ponekad pridonose problemima za čije su rješavanje osmišljeni.
Sljedeće je izvorno objavio CERES Science, 1. listopada 2022., a ažurirano 13. ožujka 2022. Zabrinutost za klimatske promjene potaknula je golema ulaganja u nove politike “zelene energije” namijenjene smanjenju emisija stakleničkih plinova (“GHG”) i drugih utjecaja industrije fosilnih goriva na okoliš. Svijet je potrošio 3660 milijardi američkih dolara na projekte klimatskih promjena u osmogodišnjem razdoblju 2011.-2018. Ukupno 55% ove svote potrošeno je na energiju sunca i vjetra, dok je samo 5% potrošeno na prilagodbu utjecajima ekstremnih vremenskih nepogoda.
Iznenađujući utjecaji na okoliš
Istraživači su otkrili da obnovljivi izvori energije ponekad pridonose problemima za čije rješavanje su dizajnirani. Na primjer, niz međunarodnih studija otkrio je da i vjetroelektrane i solarne farme same uzrokuju lokalne klimatske promjene. Vjetroelektrane povećavaju temperaturu tla ispod njih, a ovo zagrijavanje uzrokuje da mikrobi u tlu oslobađaju više ugljičnog dioksida. Dakle, ironično, dok energija vjetra možda djelomično smanjuje ljudske “emisije ugljika”, ona također povećava “emisije ugljika” iz prirodnih izvora.
Fotografije koje prikazuju dvije različite vrste efekta u pučinskim vjetroelektranama u blizini obala Danske.
(a) Fotografija Christiana Steinessa prikazuje efekt hladnog vlažnog zraka koji prolazi iznad toplije površine mora, prilagođeno prema slici 2 Hasagera i sur. (2013), reproducirano pod Creative Commons licencom za autorska prava CC BY 3.0.
(b) Fotografija Bel Air Aviation Denmark – Helicopter Services prikazuje efekt toplog vlažnog zraka koji prolazi iznad hladnije površine mora, prilagođeno slici 2 Hasagera i sur. (2017). Reproducirano pod Creative Commons licencom za autorska prava CC BY 4.0.
Tehnologije zelene energije zahtijevaju deseterostruko povećanje ekstrakcije minerala u usporedbi s električnom energijom iz fosilnih goriva. Slično tome, zamjena samo 50 milijuna od procijenjenih 1,3 milijarde automobila u svijetu električnim vozilima zahtijevala bi više nego udvostručenje svjetske godišnje proizvodnje kobalta, neodimija i litija i korištenje više od polovice trenutne svjetske godišnje proizvodnje bakra.
Solarne i vjetroelektrane također trebaju 100 puta veću površinu od električne energije proizvedene fosilnim gorivima, a te rezultirajuće promjene u korištenju zemljišta mogu imati razoran učinak na biološku raznolikost. Učinci bioenergije na bioraznolikost su gori, a povećana upotreba usjeva kao što je palmino ulje za biogoriva već pridonosi uništavanju prašuma i drugih prirodnih staništa.
Zbunjujuće financijske implikacije
Iznenađujuće, više od polovice (55%) svih globalnih izdataka za klimu u godinama 2011. – 2018. potrošeno je na solarnu energiju i energiju vjetra – ukupno 2000 milijardi dolara. Unatoč tome, energija vjetra i sunca i dalje su proizvodile samo 3% svjetske potrošnje energije u 2018. godini, dok su fosilna goriva (nafta, ugljen i plin) proizvodila 85%. To postavlja goruća pitanja o tome koliko bi koštao prijelaz na 100% obnovljivu energiju, kao što neki istraživači sugeriraju.
Kao što kaže glavni autor Coilín ÓhAiseadha: “Svijet je koštalo 2 milijarde dolara da se poveća udio energije generirane sunčevom energijom i vjetrom s pola posto na tri posto, a za to je bilo potrebno osam godina. Koliko bi koštalo da se to poveća na 100%? I koliko bi to trajalo?”
Zastrašujući inženjerski izazovi
Inženjeri su oduvijek znali da velike solarne i vjetroelektrane muči takozvani “problem isprekidanosti”. Za razliku od konvencionalnih izvora za proizvodnju električne energije koji osiguravaju kontinuiranu i pouzdanu energiju 24 sata dnevno, vjetroelektrane i solarne farme proizvode električnu energiju samo kada ima vjetra ili sunčeve svjetlosti.
“Prosječno kućanstvo očekuje da njihovi hladnjaci i zamrzivači rade neprekidno i da mogu uvijek upaliti i ugasiti svjetla. Promotori vjetra i sunca moraju početi priznavati da nisu sposobni osigurati ovu vrstu kontinuirane opskrbe električnom energijom na nacionalnoj razini na koju su navikla moderna društva”, kaže dr. Ronan Connolly, koautor nove recenzije.
Problem nije lako riješiti velikim skladištenjem baterija jer bi za to bile potrebne ogromne baterije koje bi pokrivale mnogo hektara zemlje. Tesla je napravio veliku bateriju za stabilizaciju mreže u Južnoj Australiji. Ima kapacitet od 100 MW/129 MWh i prostire se na jednom hektaru zemlje. Jedan od radova pregledanih u ovoj novoj studiji procjenjuje da bi, ako bi se država Alberta u Kanadi prebacila s ugljena na obnovljivu energiju, koristeći prirodni plin i pohranu baterija kao rezervu, bilo potrebno 100 ovakvih velikih baterija da dostignu zahtjeve vršne energije.
Neki su istraživači sugerirali da se varijacije u proizvodnji energije mogu izjednačiti izgradnjom kontinentalnih mreža za prijenos električne energije, npr. mreže koja povezuje vjetroelektrane u sjeverozapadnoj Europi sa solarnim farmama na jugoistoku, ali to zahtijeva velika ulaganja. Vjerojatno će stvoriti uska grla tamo gdje je kapacitet interkonekcija nedovoljan, a ne uklanja temeljnu ranjivost na nedostatak sunca i vjetra koji mogu trajati danima.
Utjecaj na najsiromašnije
Niz studija iz Europe, SAD-a i Kine pokazuje da porezi na ugljik stavljaju najveći teret na najsiromašnija kućanstva i stanovnike ruralnih područja.
Iako je primarna motivacija za politiku zelene energije zabrinutost zbog „klimatskih promjena“, samo je 5% klimatskih troškova posvećeno prilagodbi klimi. Prilagodba klimi uključuje pomoć zemljama u razvoju da bolje odgovore na ekstremne vremenske prilike kao što su uragani. Potreba za izgradnjom infrastrukture za prilagodbu klimi i sustava za hitne slučajeve može biti u sukobu s potrebom za smanjenjem emisija stakleničkih plinova jer su fosilna goriva općenito najdostupniji izvor jeftine energije za razvoj.
Što se tiče autohtonih naroda, pregled naglašava činjenicu da sve energetske tehnologije mogu imati ozbiljne utjecaje na lokalne zajednice, osobito ako se s njima ne konzultira na odgovarajući način. Vađenje kobalta, potrebno za izradu baterija za e-vozila, ima ozbiljne utjecaje na zdravlje žena i djece u rudarskim zajednicama, gdje se rudarenje često obavlja u nereguliranim, malim, “zanatskim” rudnicima. Ekstrakcija litija, također potrebna za proizvodnju baterija za e-vozila, zahtijeva velike količine vode i može uzrokovati onečišćenje i nestašicu svježe vode za lokalne zajednice.
Kao što glavni autor, Coilín ÓhAiseadha, ističe: “Bilo je svjetskih izvještaja o sukobu između plemena Standing Rock Sioux i Dakota Access Pipelinea, ali što je s utjecajima rudarenja kobalta na autohtone narode u Demokratskoj Republici Kongo, i što je s utjecajem ekstrakcije litija na narode pustinje Atacama? Sjećate li se slogana koji su uzvikivali na Standing Rocku? Mni Wiconi! Voda je život! Pa, to vrijedi bez obzira na to jeste li Standing Rock Sioux zabrinuti zbog izlijevanja nafte koje zagađuje rijeku ili ste u pustinji Atacama zabrinuti da će vam rudarstvo litija zagaditi podzemne vode.”
Pregled rada
Pregled, objavljen u posebnom izdanju časopisa Energies 16. rujna 2020., pokriva 39 stranica, s 14 slika u boji i dvije tablice, s detaljima raščlambe izdataka za klimatske promjene, te prednosti i mane svih različitih opcija: vjetar, solarna, hidro, nuklearna, fosilna goriva, bioenergija, plima i geotermalna energija.
Za recenziju, istraživači su pažljivo pretražili stotine istraživačkih radova objavljenih u cijelom engleskom govornom području, u širokom rasponu područja, uključujući inženjerstvo, okoliš, energiju i klimatsku politiku. Završno izvješće uključuje reference na 255 istraživačkih radova koji pokrivaju sva ova područja, a završava tablicom koja sažima prednosti i mane svih različitih energetskih tehnologija. Članovi istraživačkog tima bili su smješteni u Republici Irskoj, Sjevernoj Irskoj i Sjedinjenim Državama.
Objavljen je kao recenzentski rad s otvorenim pristupom i može se besplatno preuzeti sa sljedećeg URL-a: https://www.mdpi.com/1996-1073/13/18/4839.
