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能源解决方案

日本的核泄漏和我们的能源未来

在福岛核事故后全球能源消费的饼状图中寻找清洁可再生能源吗?试着在“其他”。

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图片来源:国际能源机构
图片来源:国际能源机构 日本宫城县的一对父母在一辆被三月的海啸毁坏的汽车里发现了他们女儿的尸体。
图片信用:Kyodo新闻

这两个父母把它的背向相机,十英尺远。父亲站着,母亲蹲伏,既耸了耸肩,都看起来像纠结的碎片,但是(我们被照片标题告诉)是日本宫城县的车辆。他们的女儿的身体被海啸杀死,被困在里面。我只能想象他们的脸上和他们的心中的悲伤。

这张照片远远超过另一个其他图片,来自地震,海啸和崩溃的复合灾难。事实上,即使它脱离了新闻的前面,我也无法让这种整个灾难。除了对放射性辐射的关切外,灾难还提供了一个有助于看待我们目前依靠的能源解决方案的有效镜头,以及他们领导的位置。

可再生能源勉强展示了图表

根据最近可用的数字(由2008年,由国际能源机构,IEA出版,IEA发表,核电,核电,在全球范围内生产了5.8%的能量。《世界主要能源统计》)。我们的大部分能量由油(33.2%),煤(27.0%)和天然气(21.1%)产生。我们的总能源消耗的81.3%来自这些不可替代 - 即不可替代的燃料来源。无论是这些来源的可用性,还是至少油,都是达到顶峰的一些辩论的问题我会保存另一天。我将在1964年通过全球石油发现,从那时起,它已经达到了尖锐的。如果我们没有发现它,我们就无法烧掉它。

尽管人们对可再生能源充满希望,但在国际能源署的饼图中,它们仍被称为“其他”。没错:光伏、太阳能、风能和地热能加在一起,占全球能源供应的0.7%。

水电是最大的可再生能源,占2.2%,但有巨大的开发成本和环境影响,而且没有很大的大规模增长潜力。燃烧生物质、生物燃料和类似资源也是一个复杂的问题。这一群体占总供应量的10.0%,但并非全部都是可再生的。国际能源署表示,这10%的碳排放中有多少来自生物燃料,多少来自填埋垃圾(其中大部分是塑料和其他以石油为基础的垃圾),该机构无法确定。燃烧生物质和生物燃料是一个复杂的环境问题,有许多不利因素,也有许多有利因素。

我们还需要注意的是,从1973年到2008年,全球能源消耗以每年2%的速度增长。这意味着每35年就会增加一倍。我们需要太阳能、风能、地热能——更不用说石油、天然气、煤炭和核能——这些都要有强劲的年增长率才能满足预期的需求。我们需要更惊人的可再生能源增长来满足需求,同时逐步淘汰碳排放。

不管有没有石油峰值,我们都有麻烦了

现在,回到日本。无论在国内还是国际上,核能发电的增长几十年来一直停滞不前。在福岛第一核电站(Fukushima Daiichi)危机之前,尽管人们对其安全性和长期安全储存或核废料的可行性提出了强烈质疑,但核能还是经历了些许复苏。我想可以有把握地说,逆风现在将是一场堪比华盛顿山顶峰的大风。

无论您站在当天的争议能源问题上,我都认为您必须承认我们在泡菜中。如果您不相信峰值油,您是否认为化石燃料消耗可能无限期地增加,这是我们目前需要的?它可以这样做,而不会造成灾难性的全球气候变化和更像深水地平线的错误?

无论您在核电方面是否存在核电,您是否在接下来的几十年中添加了数百种植物,以满足全球需求?

如果您在可再生能源中放置希望,您如何掌握这些来源的低能量“密度”?根据这本书饥饿的力量根据罗伯特·布莱斯的研究,光伏发电装置需要的土地面积是核电站的8倍。风力发电需要45倍的土地,玉米乙醇需要1150倍的土地。如果我们现在努力工作,我们可能还需要几十年的时间才能在全国范围内拥有足够的可再生能源发电能力,与目前以天然气和煤炭为燃料的稳定“基础负荷”系统竞争,在这块蛋糕上分得一大块。正如军方所说,希望不是计划。

日本的能量是我们经济的一部分

从抽象的角度来思考能源可能是很诱人的——仅仅是我们用来做我们真正想做的事情的东西,比如上班、上学、保暖、制作东西、种植东西、为生命维持系统提供动力,以及下载电影。

日本为我们提供了一幅现代社会突然缺电的画面。在那里,我们看到轮流停电,空荡荡的货架,因通勤者无法去上班而停运的火车,被疏散的人睡在社区中心的地板上取暖。

日本的能量图片也是我们经济图的一部分。由于日本缺少零件,通用汽车仅需几天即可关闭路易斯安那州皮卡车厂。寻找新iPads的消费者已经找到了Liffers Limited。寻求在日本销售牛肉的农民已经发现,由于仓库和商店不保证制冷,容器无法卸载。如果没有能源,日本的经济处于停滞状态,如果你看看我们如何为我们的债务提供深深,我们将受到影响。

“无限增长”并不等于规划

几乎没有人预料到在这条断层线上会发生9.0级的地震,或这种级别的海啸。住在宫城县的这家人可能从未预料到接下来会发生什么。另一方面,我们可以从容易获得的信息中看到,我们的经济和能源未来的重大不平衡可能会对许多人的生活造成很大的破坏。我希望我们大家都能够正视和机智地面对这些问题。

回顾200年前,我们经济增长的秘诀一直是扩大廉价能源供应的可用性。我们如何在未来10年、20年、30年和100年保持动力,将是一个引人注目的故事,我将在这个专栏中密切关注和报道。我计划解决重要的大局问题,关键的设计突破,专业人士的工具,以及为企业主和房主提供的实际解决方案。

如果你对专栏有反馈,或者对你生活中的能源解决方案有问题或评论,请在下方或联系我在这里.我会在未来的列中回答你的问题。请向我的同事Alex Wilson发送您的美好祝福,他在休假时慷慨地借给我这个空间。你可以遵循他即将到来的自行车旅行www.atwilson.com.

Tristan Roberts是编辑总监BuildingGreen公司。,在佛蒙特州的Brattleboro。

图片来源:共同社

12个评论

  1. Mark Heslep.||#1

    Robert Bryce是一名律师
    罗伯特·布莱斯是一名律师,他在自己的屋顶上安装了一些光伏发电装置,现在还在撰写能源书籍。他的作品是有用的陪衬,而不是权威的参考。他所引用的太阳能和风能的土地面积数字具有误导性,近乎荒谬。

    关于一般的能源消费,在分析能源使用情况时区分发达国家和发展中国家是很重要的。例如,美国的一次能源消费一直徘徊在1998-99年的水平,而美国的能源强度几十年来一直在急剧下降。绿色建筑已经产生了影响!
    http://www.eia.gov/emeu/mer/pdf/pages/sec1_2.pdf.
    http://www.eia.doe.gov/cfapps/country/country_energy_data.cfm?fips=US#

  2. 托马斯Magney||#2

    钍核电燃料循环
    这个国家,乃至整个现代世界,一直在追随海军上将海曼·里科弗(Hyman Rickover)的领导。1955年,里科弗见证了“鹦鹉螺号”(USS Nautilus)使用铀235浓缩的固体氧化铀发射。1955年这么做有很多原因——它很快就实现了,嘿,你还得到了武器级的钚作为副产品。这种潜艇武器技术是西屋电气在1957年用来建造第一个商业反应堆的我们一直被同样的技术和这种燃料不断增长的后果所困。有一些核替代品——钍是最有希望的——但它们都不是无废料的。然而,这种方法的风险要小得多,而且废弃物可以保持高温数百年,而不是数十万年。如果不可行,印度就不会投资数十亿美元研究建造液体钍氟反应堆。只是说说而已。http://www.americanscientist.org/issues/feature/2010/4/liquid-fluoride-thorium-反应器

  3. AJ Builder,Upstate Ny区6A||#3

    欢迎Triston,好博客。
    欢迎Triston,好博客。

  4. 爱德华·帕尔马||#4

    随着日本的灾难我们
    随着日本的灾难,我们再次提醒核电的危险。社会倾向于忘记过去,直到我们通过持续的灾难提醒。它令人震惊的是,我们在2011年仍然陷入肮脏的能源政策。特别是因为自70年代和80年代以来,由于清洁可再生能源的技术已经过高了。清洁能源未来的主要障碍非常明确。Corporately controlled government, major pressure from wealthy fossil fuel lobbies, and a group of elected officials that stroke Big Oil, Coal and Gas like a six week old puppy are just a few.追随三大是一群人,在大多数是未经教育的或只是在事业中无私的人。绿色建筑和建筑科学正在慢慢地教育和改变许多人的思想,而且随着你的文章所说,它根本不足以影响重大变化。直到我们消除了障碍,我们将被迫以蜗牛的速度提升。如果公众无法理解,我们的气候迅速变化,它与人类影响力直接相关,我们正在击败众所周知的“死马”。我相信我们作为一个集体全球社会可以纠正问题,改变我们的能源未来,以清洁可再生能源。 Great article and extremely relevant.

  5. 大卫·麦克尼利||#5

    对我们孩子的债务呢?
    仍然没有经常讨论废燃料的问题。这些天的主要保守优先级是减少我们留给后代的债务。当然,他们将在这个问题前面出现:保护和监测可能超过10万年的核废料的成本。

    此外,我从未见过将核电站退役的成本包括在建造和生产能源的公共估算中。

  6. 大卫梅兰||#6

    当然不是
    未来的成本和外部性从未讨论过。如果他们是现在,我们永远不会做我们现在正在做的大部分事情。

  7. 布拉德·卡尔||#7

    我们还需要关注消费
    我们所有控制建筑能耗的努力都取得了巨大进展,事实是,美国是一个以消费为基础的社会。正如最近的分析所指出的,http://www.grist.org/list/2011-03-29-how-americans-defeated-efficiency-with-consumerism我们的能源使用越来越多地由普遍认为奢侈品与必需品的物品定义。当然,这并不是说,建筑物的越来越严格的能源代码要求无关紧要,但就像霍拉迪先生经常指出的那样,我们需要在建筑物的建筑外面看看削减能源使用的方法外面。

  8. 克里斯amar.||#8

    钍核电
    我不情愿地看到钍核能的必要性。这种技术比铀核能安全得多。钍也更丰富。想要获得上述由美国科学家,液体氟化物钍反应堆所写的pdf格式的文章,但不是他们杂志的订阅用户,请访问:
    http://energyfromthorium.com/2010/07/01/welcome-american-scientist-readers/
    然后点击标题为:液体氟化物钍反应器的链接。

    如果我们选择建立基于太阳能的可持续能源系统而不是采取核路径,我们认为我们作为一个全球社会可以才能。大多数情况都是通过建立集中的太阳能电力电厂(CSP)在地球的广阔沙漠中来完成。如果有任何兴趣,请查看PDF文件:
    http://www.desertec.org/fileadmin/downloads/desertec-foundation_redpaper_3rd-edition_english.pdf

    对该技术的额外福利是它将解决该技术的许多干燥区域对清洁饮用水的需求。

    不幸的是,那些似乎在我们的超资本体系中为所欲为的人,并不关心未来的可持续性,而只关心自己和家人当前的利润。正如特里斯坦在他的博客中提到的,可再生能源几乎没有出现在图表上。因此,使用污染能源的人得到了他们自己的方式,继续为我们的世界走污染能源的道路,保持能源生产的集中,并在他们的控制之下。

    可持续的太阳能系统是我的首选,但我不认为它能尽快帮助减少即将到来的气候变化造成的全球灾难,因此我支持钍能源。

  9. 特里斯坦·罗伯茨||#9

    评论到目前为止
    感谢大家对这篇文章的精彩评论和讨论。

    与钍,任何人都可以总结使用这些反应堆背后的技术困难吗?(通常称为MSR,或熔盐反应器类型,我相信。)

    马克,我很欣赏你对布莱斯和其他联系的看法。

  10. Robert Bresnahan.||#10

    可再生能源计划
    已经有几项研究提出采用多种替代能源来替代能源丰富的化石燃料,化石燃料的排放是造成气候变化的主要因素。这是一个链接http://www.stanford.edu/group/efmh/jacobson/Articles/I/JDEnPolicyPt1.pdf.其他的则刊登在2008年和2004年的《科学美国人》杂志上。显然,用可再生能源取代天然气、石油和煤炭需要付出巨大的努力。如果我们选择对我们的孩子和他们的孩子,对数十亿面临海平面上升和恶劣天气事件风险的人真正负责,我们可以做出改变。遗憾的是,我怀疑我们会做出另一种选择,拿环境来冒险。无论发生什么,我都要尽我所能建设一个更可持续的社会。

  11. 布莱恩卡特||#11

    能源未来?
    现在,每个人都应该明白,自由能量的圣杯一直是对永动机追求的一个扭曲版本。还应该很清楚的是,无论你喜欢哪种能源,未来的成本都将太高。最后,如果我们想要在现实中更进一步,我们必须承认,我们所看到的是一个级联熵的未来,在这个未来,我们所建立的系统,以廉价能源作为一个毋庸置疑的假设,将会崩溃。我们根本没有剩余的精力来投资于以一种新形式重塑我们的世界所必需的大规模改革。
    他们说,年轻的军人总是谈论策略,而是较老的总是谈论物流。这是赢得战斗和丢失的地方.GentleMeman,这个失去了。
    现在我们当然觉得有点做某事 - 什么,因为我们彼此敏感来试图。这是令人钦佩的,它将保持像这样的辩论很长一段时间。但是,我们迟早我们将面临一个版本或另一个Tsunami,然后我们将处于更好的位置来认识到什么是可能的。

  12. 托尼弗莱明||#12

    批判性思维
    我写这篇文章有点晚了,但我认为它,以及一些评论,击中了要害。作为这个网站上博客的长期读者,我期待Tristan更多的见解。谢谢托马斯和克里斯提醒我们不要走钍这条路。作为一名地质学家/地球物理学家(我从长远的角度看问题),我们现在使用的压水轻水反应堆是最好的选择——如果目标是将核扩散和更多福岛核事故的风险最大化,并处理有关高水平废物地质封存的不可预见的问题,其时间比人类文明存在的时间还要长(记住内华达是一个多雨、潮湿的气候,而在20,000年前的最后一个冰川阶段,Yucca山周围的盆地是洪积湖,这一点很有用)。LFTR的物理特性最小化或消除了这些问题。

    ,感谢布莱恩提醒读者,热力学第二定律不会消失因为政客和善意的(但physics-challenged)环保人士需求可再生portfiolio标准和想羞辱我们最后开放空间与数以百万计的断断续续的风力涡轮机供应由华尔街投资银行安然(Enron)的翻新——这是一个完美的例子,将我们当时所谓的“适当技术”(一种连接电池的家用可再生能源设备)变成了摇钱树,其热力效益非常可疑。我们面临的问题的选择源于我们的能源政策是主要由说客和一厢情愿的思想家(意识形态),没有批判性思维,这就是为什么我喜欢GBA:实用、科学基础和丰富的数据和实证观察,我们正在申请1889年深能源改造我们的农舍。正如特里斯坦提醒我们的那样,我们的能源未来将非常有趣,我们是否成功(或失败)将与我们的科学挑战大众是否醒来并开始批判性思考有很大关系。

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