Toàn bộ nền kinh tế Mỹ có thể chạy bằng năng lượng tái tạo một mình?
Điều này có vẻ như là một câu hỏi không liên quan, cho rằng cả Nhà Trắng và Quốc hội đều bị kiểm soát bởi một đảng bác bỏ sự đồng thuận khoa học về biến đổi khí hậu do con người điều khiển. Nhưng đề xuất rằng nó có thể, từ lâu giấc mơ về một phong trào môi trường cảnh giác với năng lượng hạt nhân cũng như nhiên liệu hóa thạch, đã đạt được vị thế trong số các nhà hoạch định chính sách cam kết giảm lượng khí thải carbon của quốc gia. Dân chủ trong cả hai Thượng viện Hoa Kỳ và trong hội California đã đề xuất luật trong năm nay kêu gọi chuyển đổi hoàn toàn sang các nguồn năng lượng tái tạo.
họ đang phụ thuộc vào trông giống như một phân tích học thuật kín nước để hỗ trợ cuộc gọi của họ: công việc của một kỹ sư hệ thống năng lượng nổi tiếng từ Đại học Stanford, Mark Z. Jacobson. Với ba đồng tác giả, ông đã xuất bản một bài báo được nhiều người biết đến hai năm trước khẳng định rằng việc cung cấp năng lượng cho nền kinh tế Mỹ bằng cách tập trung gần như hoàn toàn bằng năng lượng từ gió, mặt trời và nước là khả thi. Những gì nhiều hơn nữa, nó sẽ rẻ hơn so với chạy bằng nhiên liệu hóa thạch.
Tuy nhiên, đề xuất này hầu như không vững chắc như Giáo sư Jacobson khẳng định.
Trong một bài viết được chờ đợi từ lâu xuất bản trong tuần này trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia – cùng một tạp chí trong đó tuyên ngôn của Giáo sư Jacobson xuất hiện – một nhóm gồm 21 học giả nổi tiếng, bao gồm các nhà vật lý và kỹ sư, nhà khoa học khí hậu và nhà xã hội học, đã lấy một chiếc lược tốt cho tờ Jacobson và tháo dỡ kết luận của nó từng chút một.
David Victor của Đại học California, San Diego, đồng tác giả của bài phê bình mới của Giáo sư Jacobson cho biết, tôi đã bỏ qua phần lớn các bài báo lập luận rằng làm tất cả bằng năng lượng tái tạo là có thể với chi phí tiêu cực vì chúng đánh tôi là không chính xác. công việc. Nhưng khi các nhà hoạch định chính sách bắt đầu sử dụng bài báo này để hỗ trợ khoa học, tôi nghĩ, "bài báo này rất nguy hiểm.
Kết luận của bài phê bình rất tai hại: Giáo sư Jacobson đã dựa vào các công cụ mô hình không hợp lệ, đã phạm lỗi mô hình hóa lỗi của Cameron và đưa ra những giả định không thể tin được và được hỗ trợ đầy đủ, các học giả đã viết. Bài báo của chúng tôi khá tàn khốc, anh nói Varun Sivaram từ Hội đồng Quan hệ đối ngoại, đồng tác giả của bài phê bình mới.
Các chuyên gia không phản đối các khoản đầu tư tích cực vào năng lượng tái tạo. Nhưng họ lập luận, cũng như hầu hết các cộng đồng khoa học đại diện cho Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu, rằng các nguồn năng lượng khác – năng lượng nguyên tử, nói, hoặc khí tự nhiên kết hợp với các công nghệ để loại bỏ carbon khỏi khí quyển – có khả năng chứng minh không thể thiếu trong nỗ lực toàn cầu chống biến đổi khí hậu. Bỏ qua chúng có nguy cơ làm hỏng nỗ lực chống biến đổi khí hậu.
Nhưng với số tiền đặt cược quá cao, đôi găng tay rõ ràng đã tắt.
Giáo sư Jacobson đang đấm mạnh trở lại. Trong một bài viết xuất bản trong cùng một vấn đề của Kỷ yếu và trong một bài đăng trên blog có liên quan, anh ta lập luận rằng các nhà phê bình của anh ta, phân tích của Google, bị sai sót và không có tác động gì đến kết luận của anh ta.
Trong một cuộc trò chuyện vào cuối tuần qua, ông đã cáo buộc những người chỉ trích mình là người run rẩy vì ngành công nghiệp nhiên liệu và hạt nhân hóa thạch, mà không có lập trường để xem xét công việc của mình. Giấy của họ thực sự là một loại giấy nguy hiểm, anh ấy nói với tôi.
Nhưng khi xem xét kỹ, tiền đề của Giáo sư Jacobson dường như là một bước nhảy vọt của đức tin.
Nguồn tái tạo cung cấp chỉ khoảng một phần mười tiêu thụ năng lượng của Hoa Kỳ. Tăng sự xâm nhập của các nguồn năng lượng không liên tục từ mặt trời và gió là đã chứng minh một thách thức cho lưới điện ở nhiều nơi trên thế giới.
Giáo sư Jacobson không chỉ tuyên bố tái tạo Cổ phiếu có thể được tăng giá lên tới 100% trong vòng vài thập kỷ, mà còn có thể được thực hiện mà không cần năng lượng sinh học, mà ngày nay đóng góp khoảng một nửa của đất nước sản xuất năng lượng tái tạo.
Nhưng dưới kính hiển vi của các nhà phê bình – được dẫn dắt bởi Christopher Clack, giám đốc điều hành của công ty mô hình lưới Vibrant Clean Energy và trước đây là với Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia và Đại học Colorado, Boulder – hệ thống đề xuất của ông không giữ cùng nhau.
Điểm yếu của các hệ thống năng lượng được cung cấp bởi mặt trời và gió là sự không liên tục của chúng. Năng lượng sẽ đến từ đâu khi mặt trời không sáng và gió thổi? Giáo sư Jacobson giải quyết vấn đề này theo hai cách, làm tăng đáng kể năng lực thủy điện cực đại của quốc gia và triển khai dự trữ năng lượng ở quy mô lớn.
Để cải thiện thế giới, chúng ta cần mở rộng rất nhiều thứ lên quy mô lớn, Giáo sư Jacobson nói với tôi. Tuy nhiên, không có lý do gì để chúng tôi có thể mở rộng quy mô.
Thật ra, có những lý do. Các công nghệ lưu trữ năng lượng chính mà ông đề xuất – hydro và nhiệt được lưu trữ trong các tảng đá chôn dưới lòng đất – chưa bao giờ được áp dụng tại bất kỳ nơi nào gần quy mô cần thiết để cung cấp năng lượng cho một quốc gia, hoặc thậm chí là một thành phố lớn.
Hệ thống của anh ta yêu cầu lưu trữ bảy tuần giá trị tiêu thụ năng lượng. Hôm nay, 10 hệ thống lưu trữ lớn nhất ở Hoa Kỳ kết hợp lưu trữ khoảng 43 phút. Theo các nhà phê bình của ông, việc sản xuất hydro sẽ phải được tăng lên theo hệ số 100.000 trở lên để đáp ứng các yêu cầu trong phân tích của Giáo sư Jacobson.
Giáo sư Jacobson lưu ý rằng Đan Mạch đã triển khai một hệ thống sưởi ấm tương tự như hệ thống mà ông đề xuất. Nhưng Đan Mạch đã điều chỉnh cơ sở hạ tầng đường ống ngầm hiện có để vận chuyển nhiệt, trong khi đó một hệ thống sẽ phải được xây dựng từ đầu tại các thành phố của Mỹ.
Một chủ đề chung cho cách tiếp cận Jacobson là nó ít quan tâm đến sự hợp lý về chính trị, xã hội và kỹ thuật của những gì chắc chắn sẽ là những biến đổi nặng nề trong nền kinh tế.
Ông lập luận về khả năng tồn tại của hàng không sử dụng nhiên liệu hydro bằng cách lưu ý đến sự tồn tại của máy bay phản lực bốn chỗ chạy bằng hydro. Nhảy từ đó để khẳng định rằng hydro có thể cung cấp nhiên liệu cho đội tàu của quốc gia trong vòng vài thập kỷ dường như giống như lập luận rằng vì Hoa Kỳ đã gửi một số phi hành gia lên mặt trăng, tất cả chúng ta sẽ sớm có thể di chuyển đến đó.
Ông đề xuất xây dựng và triển khai các hệ thống năng lượng ở quy mô chưa từng đạt được và với tốc độ mà chưa ai từng thử. Ông giả định một chi phí vốn thấp đáng kinh ngạc. Ông khẳng định rằng hầu hết ngành công nghiệp Mỹ sẽ dễ dàng điều chỉnh lịch trình của mình theo khả năng sẵn có của năng lượng – rút phích cắm khi gió và mặt trời xuống bất kể nhu cầu của công nhân, nhà cung cấp, khách hàng và các bên liên quan khác.
Và thậm chí sau tất cả những điều này, hệ thống đã thất bại trừ khi nó có thể thu được một lượng lớn năng lượng bổ sung từ thủy điện để dự phòng vào những thời điểm khi các nguồn khác yếu: không dưới 1.300 gigawatt. Đó là năng lượng nhiều hơn khoảng 25 phần trăm so với được sản xuất bởi tất cả các nguồn kết hợp tại Hoa Kỳ ngày nay, tương đương với 600 đập Hoover.
Xây dựng đập là hầu như không gây tranh cãi. Vì vậy, Giáo sư Jacobson đề xuất bổ sung công suất này với kích thước đập tăng 0%, không sử dụng nước hàng năm, không sử dụng đất mới, chỉ đơn giản bằng cách thêm nhiều tuabin vào các đập hiện có. Tuy nhiên, không rõ ràng rằng rất nhiều trong số chúng có thể được thêm vào, tuy nhiên, hoặc với giá nào. Đặc biệt là xem xét chúng sẽ không hiệu quả 90 phần trăm thời gian và chỉ được sử dụng như một điểm dừng. Hơn nữa, việc thêm tua-bin không làm tăng năng lượng có sẵn tại bất kỳ thời điểm nào trừ khi có nhiều nước đẩy qua chúng.
Ken Caldeira thuộc Viện Khoa học Carnegie, một trong những tác giả chính của bài phê bình, nói theo cách này: Tốc độ xả cần thiết từ đập quốc gia để đạt được 1.300 gigawatt sẽ tương đương với khoảng 100 lần dòng chảy của sông Mississippi. Ngay cả khi loại đẩy này có sẵn, không khó để tưởng tượng rằng những người sống ở hạ lưu có thể phản đối việc giải phóng một lượng nước lớn như vậy.
Toàn bộ hệ thống sụp đổ vì đây là thứ cuối cùng được sử dụng, Giáo sư Clack lưu ý. Nếu bạn loại bỏ bất kỳ thứ gì trong số này, mô hình sẽ thất bại.
Điều cực kỳ quan trọng là đưa cuộc tranh luận này vào cuộc mở. Trong thời gian quá dài, chính sách và vận động khí hậu đã bị thổi phồng bởi một hy vọng rằng sự chuyển đổi năng lượng trước chúng ta có thể đạt được một cách rẻ mạt và đạo đức – hòa hợp với thiên nhiên. Nhưng việc chuyển đổi có thể sẽ tốn kém. Và mặc dù mặt trời, gió và nước có thể chiếm tỷ trọng lớn hơn nhiều trong nguồn cung cấp năng lượng của quốc gia, nhưng các công nghệ ít ngon miệng hơn cũng có thể đóng góp một phần.
Các nhà hoạch định chính sách vội vã tháo gỡ các lò phản ứng hạt nhân hiện có và nắm lấy lưu ý về năng lượng tái tạo: Làm mờ các con đường công nghệ khả thi có thể khiến chúng ta thất vọng. Và chúng tôi có thể không thể sửa khóa học đủ nhanh.
Nguồn The NewYork Times