Recentemente ho avuto l’opportunità di parlare con alcune centinaia di partecipanti, per lo più australiani, a un webinar dello Smart Energy Council. È stato organizzato per sfruttare il mio insolito allineamento del fuso orario con Oz mentre trascorro alcune settimane in Nuova Zelanda come nomade digitale. Oltre 600 si sono iscritti, molti da altri fusi orari per avere accesso alla registrazione.
C’erano troppe domande a cui rispondere durante l’evento stesso. L’organizzatore Steve Blume, ex presidente del Consiglio, e io abbiamo pensato che sarebbe stato utile rispondere alla maggior parte di esse in articoli e condividerli anche con i dichiaranti. Questo è il secondo di alcuni articoli con risposte, che saranno aggregate e condivise anche dal Consiglio per i partecipanti. Il primo articolo riguardava le questioni relative al trasporto aereo e marittimo.
L’inquadramento delle mie osservazioni preparate è stato il Elettrificazione radicale dei trasporti. Ho pubblicato molto sull’argomento poiché ho approfondito la maggior parte dei modi negli ultimi 15 anni.
Diapositiva introduttiva alla presentazione di Michael Barnard al webinar dell’Australian Smart Energy Council
Per riassumere la mia presentazione, tutti i trasporti via terra saranno elettrificati. Si tratta di automobili, camion, autobus, veicoli commerciali, treni e veicoli minerari. Tutto il trasporto marittimo interno e due terzi del trasporto marittimo a corto raggio saranno elettrificati, e solo le rotte più lunghe richiederanno biocarburanti. Anche il trasporto marittimo e quello ferroviario diminuiranno di tonnellaggio a causa della rimozione dei combustibili fossili sfusi dai carichi. L’aviazione sarà sconvolta dalla mobilità aerea regionale elettrica, dal volo autonomo e dal controllo digitale del traffico aereo, e tra 50 anni solo i voli transoceanici richiederanno biocarburanti.
Ciò significa che i miliardi di tonnellate di combustibili fossili necessari ogni anno per l’estrazione, la lavorazione, la raffinazione e la distribuzione stanno scomparendo e saranno sostituiti da decine di milioni di tonnellate di metalli tecnologici come litio e cobalto, nonché da alcune centinaia di milioni di tonnellate di biocarburanti per l’aviazione e la navigazione marittima. È tutto molto fattibile.
Le osservazioni preparate hanno riassunto tutto questo in circa 30 minuti, lasciando troppo poco tempo per le domande, e quindi ho scelto di rispondere alla maggior parte di esse per iscritto.
Biocarburanti
Cosa pensi del valore relativo dell’utilizzo dello sterco animale come fertilizzante invece che come biocarburante?
Beh, non sono un grande fan dell’Escherichia coli nel nostro ecosistema alimentare. Quella roba è brutta. Ma considerati gli enormi volumi di biomassa che sprechiamo tra rifiuti agricoli, scarti di legno, sterco di bestiame e scarti alimentari, non vedo assolutamente alcun vincolo in termini di usi. Ciò che vedo è la mancanza di una fissazione dei prezzi del biossido di carbonio e degli altri gas serra che renda economicamente sostenibile un migliore utilizzo dei rifiuti di biomassa.
Cosa ne pensi del valore relativo della biomassa come materia prima per i prodotti chimici invece che come carburante per trasporti sostenibili?
Nel 2100 estrarremo ancora petrolio, lo useremo solo per creare beni durevoli e come fonte di materie prime per l’industria chimica. Circa il 20% di un barile di petrolio oggi non viene bruciato ma utilizzato in modi molto meno problematici, e continueremo a farlo laddove non abbiamo sostituito il petrolio con materie prime biologiche. Il petrolio non è il problema, lo è la CO2 derivante dalla combustione.
Ma i biocarburanti non pongono un problema di uso/bonifica del territorio e un possibile problema di concorrenza alimentare?
No. I biocarburanti di prima generazione presentano problemi. Ma in futuro non sprecheremo i raccolti alimentari producendo biocarburanti.
Ha l’etanolo cellulosico ricavato dal diesel e dal cherosene abbastanza biomassa solo negli steli dal mais, dal grano e dal riso esistenti per alimentare tutta l’aviazione che non sarà elettrificata, nella mia proiezione.
Questo è uno dei dieci percorsi delle materie prime per i biocarburanti. Ogni anno buttiamo via 2,5 miliardi di tonnellate di cibo e gran parte di questi rifiuti si concentrano negli impianti di trasformazione alimentare, nei centri di distribuzione, nei grandi negozi di alimentari e nelle città dove possono essere facilmente raccolti. Una tonnellata di biomassa essiccata si trasforma in circa 0,4 tonnellate di biocarburante. Fai i conti su quello.
La sola Europa ha una produzione di sterco di bestiame di circa 1,4 miliardi di tonnellate all’anno. Stessa matematica.
Tutti i trasporti via terra saranno elettrificati. Tutto il trasporto marittimo interno e due terzi del trasporto marittimo a corto raggio saranno elettrificati. La maggior parte dell’aviazione continentale sarà elettrificata.
I biocarburanti sono necessari solo per la navigazione marittima e aerea a lungo raggio, e sprechiamo molta più biomassa proveniente da cibo, agricoltura, sterco di bestiame e legname di quanta ne possiamo utilizzare per soddisfare i requisiti.
Trasmissione HVDC
Hai commenti sulla capacità della produzione HVDC di aumentare per fornire l’interconnessione a cui fai riferimento? Quali pensi siano i tempi per questo incremento?
HVDC è la nuova pipeline e richiede l’alluminio come conduttore. Questo è ciò che utilizza la trasmissione, non il rame. L’alluminio è il minerale più comune nel mantello terrestre con una percentuale pari a circa l’8,3% e utilizziamo già l’elettricità per la maggior parte dell’energia necessaria. Xlinks ha riscontrato un problema di fornitura per HVDC e ha creato una propria fabbrica per produrre il materiale. Non è difficile da fare, abbiamo solo un segnale di mercato che sta appena iniziando a filtrare. E tra le altre cose, la Cina sta producendo un sacco di roba e sarebbe felice di venderla ad altri paesi.
Per il Giappone, che ruolo hanno le reali questioni geopolitiche negli scenari? I cavi per l’energia HVDC dalla Cina e dalla Russia per le energie rinnovabili dai vicini ricchi di terre sono ovviamente un problema.
Questa è una prospettiva interessante. Il principale partner commerciale del Giappone è la Cina, a circa 700 km di distanza attraverso le acque poco profonde del Mar Cinese Meridionale. La Corea del Sud, il suo quarto partner commerciale, si trova a 200 km di distanza, attraverso lo stretto ancora meno profondo della Corea. Le Filippine, un altro grande partner commerciale, sono a 1.600 km di distanza, ma questa lunghezza è ben lontana dal più lungo cavo HVDC sottomarino progettato e costruito in questi giorni. Quando la Russia smetterà di essere uno stato canaglia entro un decennio o due, anche lei sarà vicina. Perché esattamente il commercio di elettricità è diverso dal commercio di tutto ciò che il Giappone commercia con i suoi vicini regionali??
Proprio come stanno facendo l’Europa, l’ASEAN, gli Stati Uniti e la Cina interdipendenza energetica strategica con i loro vicini, anche il Giappone lo farà. Oppure la sua economia si ridurrà a una frazione delle dimensioni attuali e diventerà un caso disperato dal punto di vista economico.
E ovviamente quelle acque poco profonde sono perfette anche per massicci parchi eolici offshore. Perché il Giappone non si appoggia a questa risorsa di acque poco profonde e vento forte?
Il fatto che il Giappone sia stato profondamente irrazionale e pensi che moltiplicherà i costi energetici della sua economia di almeno un fattore dieci non è un motivo per pensare che ci riuscirà, che l’Australia dovrebbe scommettere sul suo successo o che il Giappone non cambierà rotta. alla sanità mentale alla fine.
Qual è la sua opinione sull’esportazione di energia via cavo attraverso i paesi (ad esempio dall’Australia al Sud-est asiatico)?
Penso che il Sun Cable sia solo l’inizio di una rete di HVDC che collegherà l’APAC. Sono lieto che Forrest sia fuori dai giochi e stia giocando con l’idrogeno in modo che ci siano meno conflitti nel portare avanti il progetto, come sono sicuro che accadrà.
Avendo vissuto a Singapore per un paio d’anni e avendo connessioni più e più profonde lì rispetto a quando ero lì, stranamente, so quanto stanno aumentando le interconnessioni HVDC nell’ASEAN. E ho prestato molta attenzione anche alla fiorente Supergrid cinese. Collegare l’Australia allo scambio elettrico dell’APAC è molto ragionevole. Mi aspetto che nei prossimi anni emergeranno collegamenti con le Filippine e l’Indonesia.
Che ne dici di interconnettere le linee elettriche in tutto il mondo per creare una rete globale?
La Cina lo ha proposto nel 2016. Il capo della sua rete elettrica nazionale ha proposto un set di connettori HVDC transpolare per unire tutti i continenti dell’emisfero settentrionale. Gestire il picco del Nord America grazie al vento mongolo e la vita notturna di Pechino grazie all’energia solare delle Grandi Pianure ha un grande fascino.
Penso che succederà ancora. Si tratta solo di un paio di trilioni di dollari di costo del capitale, una frazione del PIL annuale mondiale. La politica sta impedendo di pensare a questo in questo momento, ma mentre gli Stati Uniti continuano a muoversi attraverso le fasi dell’impero per diventare il prossimo Regno Unito o l’Olanda (entrambi ex imperi globali), e la Cina ascende fino a diventare l’economia globale dominante, anche se con pochi segnali di espansionismo imperiale in confronto, le tensioni alla fine si allenteranno. Consiglierei di leggere quello di Ray Dalio Principi per affrontare il cambiamento dell’ordine mondiale: perché le nazioni hanno successo e falliscono.
Potrebbe chiarire cosa succede all’energia rinnovabile generata a distanza, ad esempio eolica offshore, nei momenti in cui la rete a cui è collegata non può utilizzarla?
Niente. Se la rete non può utilizzarla, la fonte di generazione viene ridotta. Riduciamo il fattore di capacità annuale della forma di generazione. Questo è esattamente ciò che stiamo facendo oggi con il carbone, il gas e la produzione idroelettrica. Non disponiamo di un mix magico di asset di capitale che generano il 100% della loro capacità senza tempi di inattività e che in qualche modo soddisfano ancora perfettamente la domanda oggi, e non lo avremo domani.
Costruiremo in modo eccessivo le energie rinnovabili proprio come abbiamo potenziato ogni altra forma di generazione tranne quella nucleare. Costruiremo più trasmissioni con HVDC con capacità energetiche più elevate e maggiore efficienza. Costruiremo depositi per immettere elettricità, per lo più idroelettrica, secondo me. Avremo alcune industrie stocastiche che risucchiano la domanda.
E ridurremo l’energia eolica e solare per qualche tempo. È facile da fare perché sono entrambi banali da rifiutare con le tecnologie SCADA. Ne eseguiremo alcuni alla massima generazione per fornire backup e gestione dell’alimentazione. Sono forme flessibili di generazione e noi le piegheremo.
La riduzione dovuta a problemi della rete di trasmissione è un problema temporaneo e su cui non si può scommettere a lungo termine. Il mio focus sono decenni. Se riuscite a presentare un business case per l’uso terrestre dell’elettricità ridotta nei Mari del Nord con qualche impianto di produzione, riempitevi gli stivali, ma non aspettatevi che la trasmissione che lascia l’elettricità in giro per un uso a basso costo rimanga limitata.
Sono state poste molte altre domande su argomenti come la fine dei combustibili fossili, la geopolitica e l’estrazione mineraria dei fondali marini. Tieni gli occhi aperti per ulteriori articoli di domande e risposte in arrivo a breve.
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