Eletrifique tudo em todos os lugares de uma só vez para o clima e a economia

Na nossa economia futura, qualquer cadeia de valor económico que possa ir das turbinas eólicas aos fios e aos serviços energéticos sem passar pelas moléculas vencerá. Será muito mais barato. Será um carbono muito mais baixo. Será muito mais eficiente.

E o grau de eletrificação possível e provável provavelmente irá surpreendê-lo. Esta série irá investigar todas as necessidades energéticas de uma economia moderna e apontar as razões pelas quais a electrificação radical de tudo, em todo o lado, a todo o momento, é o nosso futuro.

Vamos começar com um excelente visual, o diagrama de Sankey dos fluxos de energia do Laboratório Nacional Lawrence Livermore.

Passe um minuto olhando para este diagrama. A maioria dos países do mundo possui variantes disso. A Agência Internacional de Energia mantém as suas próprias versões para o mundo. A maioria deles não é tão boa quanto o LLNL. Eles são gráficos oculares e subestimam um dos grandes problemas: a energia rejeitada.

Essas são as barras cinza e a grande caixa cinza. É a energia que entra na economia da direita a partir do carvão, da energia nuclear, do gás natural ou de energias renováveis ​​e depois se transforma em calor residual que simplesmente evapora para o céu.

É um indicador muito claro de ineficiência. Conseguimos desperdiçar dois terços de toda a energia nas economias modernas porque os combustíveis fósseis são muito baratos e fomos capazes de utilizar a atmosfera como lixeira sem consequências.

No futuro, não faremos isso. Estaremos a produzir electricidade com baixas emissões de carbono apenas pela direita e a eliminar a grande barra cinzenta de energia rejeitada proveniente da queima de carvão, gás e petróleo para produzir electricidade. Não fabricaremos moléculas como o hidrogénio ou o gás natural sintético para queimar em electricidade porque isso seria muito menos eficiente e muito mais dispendioso.

Não queimaremos carvão, petróleo ou gás para aquecimento. A electricidade com baixo teor de carbono será utilizada directamente para todas as nossas necessidades de aquecimento e arrefecimento na indústria, nos edifícios comerciais e nas nossas casas. Transformar eletricidade com baixo teor de carbono em moléculas que depois queimamos para obter calor não faz sentido económico ou ambiental se existirem alternativas, e existem. Todo o nosso calor no inverno, a água quente para os nossos banhos, o combustível para cozinhar os nossos alimentos e as altas temperaturas para os processos industriais serão obtidos através da utilização direta de eletrões.

Não queimaremos gasolina ou diesel em nada que atravesse nossas estradas e trilhos. Tudo o que se move no solo – carros, picapes, motocicletas, caminhões, ônibus e trens – também funcionará com elétrons. Os motores a gasolina e a diesel são incrivelmente ineficientes em comparação com os motores elétricos, e a produção de gasolina sintética ou diesel desperdiça muita eletricidade com baixo teor de carbono no processo. Isso significa que os custos de combustível serão triplicados ou mais se houver moléculas envolvidas. Então eles não serão.

Todos os barcos e navios que não cruzam os oceanos funcionarão diretamente com elétrons. É uma quantidade notável de transporte aquático que será mais silencioso, muito mais eficiente e menos poluente perto das pessoas. Já começou, embora, como muitas coisas, seja invisível para a maioria das pessoas. Um exemplo recente é um par de navios movidos a bateria com 700 contentores que navegam numa rota de 1,000 quilómetros ao longo do rio Yangtze, na China.

E todos os aviões que não cruzem oceanos também funcionarão com baterias. Mais uma vez, são muitos passageiros-quilômetros.

Na verdade, cruzar os oceanos é o único lugar onde haverá moléculas necessárias para a energia, e não iremos fabricar essas moléculas do zero. Produzir hidrogénio a partir de eletricidade com baixo teor de carbono ou gás natural com captura de carbono e depois combiná-lo com carbono da captura de carbono para produzir combustíveis sintéticos como o metanol ou o e-diesel é um caminho cheio de energia rejeitada. É profundamente ineficiente em comparação com a produção de biocombustíveis a partir das nossas quantidades ridículas de resíduos biológicos, por exemplo, o terço total dos alimentos que é depositado em aterros anualmente, cerca de 2.5 mil milhões de toneladas.

Teremos o mesmo estilo de vida, conforto e valor económico que temos hoje, mas será necessária apenas cerca de metade da energia para conseguir isso. Sim, 50% da energia. Para os EUA, isso significa que apenas cerca de seis vezes mais electricidade com baixas emissões de carbono do que o país já gera anualmente irá alimentar toda a economia. É muito fácil conseguir seis vezes mais energia eólica e solar nas próximas décadas, e será principalmente energia eólica e solar.

E assim começa uma nova série. Esta é a eletrificação radical de tudo. Olhando novamente para o diagrama de Sankey, começarei de baixo com o transporte. Assista esse espaço.