Mentre ero a sud dell’equatore e a ovest della linea internazionale del cambio di data, ho avuto l’opportunità di parlare con alcune centinaia di partecipanti a un webinar dell’Australian 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.
L’organizzatore Steve Blume, ex presidente del Consiglio, e io abbiamo pensato che sarebbe stato utile rispondere alla maggior parte delle decine di domande contenute negli articoli e condividerle anche con i dichiaranti. Questo è il sesto e ultimo di alcuni articoli con risposte, che saranno aggregate e condivise anche dal Consiglio per i partecipanti. Il primo articolo riguardava questioni legate all’aviazione e alla navigazione marittima, il secondo riguardava i biocarburanti e l’HVDC, il terzo si occupava dell’idrogeno, il quarto dei combustibili fossili e il quinto su aspetti politici e geopolitici.
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.
Vedete un ruolo per l’energia nucleare?
Sì, naturalmente. Non grande, ma ha un ruolo. Dopotutto, La Cina ne sta costruendo molto, anche se di gran lunga più reale TWh di eolico, solare e idroelettrico. Il suo programma nucleare ha raggiunto il picco nel 2016-2018 e da allora ha zoppicato insieme a 1-3 reattori all’anno, mentre l’eolico e il solare continuano ad aumentare le implementazioni annuali.
La Francia mantiene il suo impegno, in un certo senso, quest’anno. Qualche anno fa si stavano tirando indietro, ora stanno tornando indietro nonostante gran parte di esso sia offline e quindi contribuisca alla crisi energetica. La Corea del Sud ha invertito i suoi piani per eliminare la sua flotta nucleare, il che è preoccupante perché molti di loro sono stati costruiti con componenti inferiori agli standard come parte di un massiccio problema di frode governativa e aziendale.
Il programma di gran lunga più grande per il nucleare, tuttavia, è quello della Cina e, come notato, zoppica, non va avanti. Altri paesi stanno per lo più ritardando l’azione concentrandosi su di essa. La flotta degli Stati Uniti si sta dirigendo verso un rapido tramonto proprio mentre stanno finalmente dando il massimo al loro programma di energie rinnovabili, e forse addirittura superando l’avversione dei ricchi verso l’energia eolica offshore dove potrebbero vederlo dalle loro tenute e dai loro yacht fronte oceano.
E i piccoli reattori modulari non sono una soluzione. Essi rinunciare alla fisica dei grandi generatori termici ma non raggiungerà i numeri necessari per costi unitari significativamente ridotti. Continuerà ad esserci un mercato per l’uranio, ma non crescerà in modo massiccio.
Sono preoccupato per l’estrazione mineraria in acque profonde, abbiamo abbastanza minerali sulla terra? Non penso che dovremmo estrarre dalle profondità marine i minerali di cui abbiamo bisogno per il movimento per l’elettrificazione.
Sì, abbiamo abbastanza minerali sulla terraferma. Consiglierei la lettura di Klinger Frontiere delle terre rare per capire perché non stiamo estraendo sulla terraferma quanto dovremmo. Sì, dovremmo preoccuparci dell’estrazione mineraria dei fondali marini scarsamente regolamentata e molto difficile da monitorare, ma probabilmente dovremmo preoccuparci di più degli enormi pescherecci a strascico che oggi stanno distruggendo gli ecosistemi dei fondali marini, non delle aziende sostenute da capitali di rischio che potrebbero implodere.
Per quanto riguarda la decarbonizzazione del cemento, il 60% delle emissioni sono legate al processo. Quali sono le prospettive per decarbonizzarli e quali sono i fattori trainanti del mercato?
Il cemento è la colla grigia che tiene insieme il nostro mondo. E rappresenta l’8-10% del problema globale del carbonio. Ci sono tre fonti di emissioni significative. Il primo è il calore per la fornace di pietra calcarea. È del tutto possibile passare all’elettricità, poiché le temperature non sono rigide.
Il secondo è la CO2 che brucia il calcare trasformandolo in calce viva, rilasciando carbonio, che si lega con l’ossigeno dell’atmosfera. È più difficile da eliminare senza sostituire il processo da calcare a calce viva con processi elettrochimici, su cui molti stanno lavorando. In realtà ci sono molte soluzioni in questo spazio.
Questo è probabilmente uno dei luoghi in cui ha senso catturare e sequestrare la CO2, sebbene ciò debba competere economicamente con le altre soluzioni.
Il terzo è il tamburo rotante del clinker con il suo getto di gas naturale che riscalda la calce viva e l’argilla trasformandola in clinker, un processo ceramico. Anche quello è sostituibile, sia con un getto di biometano che con un getto di plasma elettrico.
Tecnicamente, nessuno di questi problemi è in realtà così difficile. Il problema è la loro fattibilità economica.
Ma il cemento decarbonizzato rappresenta solo il 2% del costo di un ponte, come ha sottolineato un esempio recente. Fissare il prezzo del cemento ad alta intensità di carbonio in modo che sia più costoso delle alternative è solo politica e politiche, non una campana a morto economica. Gli studi hanno scoperto che ingegneri e architetti stanno abusando del cemento per evitare il minimo rischio di responsabilità edilizia, una pratica di bretelle e cinture che cambierebbe rapidamente se il cemento fosse un bene a prezzi più ragionevoli.
I problemi sono maggiori spese di capitale e l’errore dei costi irrecuperabili. Un cementificio è un pezzo di attrezzatura da 500 milioni di dollari con una durata di vita misurata in decenni. E queste soluzioni energetiche non possono essere semplicemente integrate nella maggior parte delle strutture esistenti. I getti di biometano invece del gas naturale possono esserlo, ma ciò richiede una fonte di biometano costante e in volume abbastanza elevato. Come ho notato in un’altra domanda, non sono un grande sostenitore della creazione intenzionale di più metano.
Quali pensi che saranno le sfide più grandi nell’implementazione del valore aggiunto locale delle risorse in Australia? Resistenza da parte degli acquirenti offshore? Capacità locale o altro?
Ci sono alcuni. Non penso che agli acquirenti offshore importerà se ottengono il risultato finale a un prezzo più basso, ma ciò significa eliminare la parte intermedia offshore. Sono solo affari.
La capacità locale in Australia è una preoccupazione, a quanto ho capito senza approfondire la capacità industriale del paese. Le mie informazioni sull’Australia sono scarse, ma la creazione di una moderna e sofisticata capacità di lavorazione dei minerali richiede dimensioni, capitale, tecnologia e un’ampia gamma di ingegneri umani con cui il pool di risorse australiano potrebbe avere difficoltà. Questo, tuttavia, è qualcosa che può essere affrontato invitando partner stranieri. La Cina ha tutte queste competenze e sta esternalizzando sempre più verso altri paesi, quindi probabilmente c’è un buon percorso per un uomo d’affari intelligente per stabilire una buona partnership lì.
Non mi è chiaro se l’Australia disponga di un programma di formazione per competenze fondamentali per questo. Questo sarebbe un requisito, così come il miglioramento delle competenze delle attività accessorie e della catena di fornitura.
Il problema più grande, sospetto, sono i miliardari dello status quo a cui piace spedire terra ricca di carbonio all’estero e cenare con bistecche di panda intenerite con i profitti. Hanno comprato un sacco di politici in Australia, uno dei quali ha orgogliosamente mostrato un pezzo di carbone in Parlamento, se la memoria non mi inganna, proprio come l’americano Inhofe ha sollevato una palla di neve per “dimostrare” che il cambiamento climatico non era reale.
Gran parte dell’establishment australiano rifiuta di recepire il messaggio che il cambiamento è essenziale. Ecco perché probabilmente tra 20 o 30 anni non faranno più parte dell’establishment australiano, e nuovi ne prenderanno il posto. Sii uno dei nuovi.
Quali applicazioni vedi per CCUS?
Pochissimi. Mi aspetto che avrà un ruolo nella produzione di cemento, ma la portata del problema di CO2 è di 40 miliardi di tonnellate all’anno e 1.000 miliardi di tonnellate storicamente, mentre la domanda totale di carbonio oggi è di 230 milioni di tonnellate, una frazione dell’1% della domanda annuale. E 90 milioni di questi 230 milioni di tonnellate, di gran lunga la parte più grande, sono destinati a un maggiore recupero del petrolio. Tutti i nostri grandi siti di sequestro oggi sequestrano la CO2 che hanno estratto dal terreno da qualche altra parte, e quasi tutti sono siti di recupero del petrolio potenziato.
Anche il cemento ha alternative al CCUS e deve competere economicamente con tali alternative.
Quale ritieni sia la fattibilità di piccoli reattori nucleari modulari/generazione di elettricità, possibilmente situati adiacenti alle grandi città australiane?
Non ritengo che gli SMR siano particolarmente praticabili. Rinunciano alle economie derivanti dalla realizzazione di una produzione termica quanto più grande possibile, quindi sono intrinsecamente meno efficienti ed economici. Cercano di rimediare costruendone molti, ma il i conti non tornano secondo la legge di Wright efficienze.
Oh, e praticamente tutti i progetti richiedono carburante ad alto dosaggio e basso arricchimento (HALEU), che al momento viene fornito solo dalla Russia. Ops.
Per quanto riguarda posizionarli vicino alle città australiane, ciò significa che l’Australia, lo stato, la città e l’operatore dovrebbero stabilire circa sette anelli difensivi di sicurezza sovrapposti attorno a ciascun SMR, quando l’Australia non ha alcun reattore commerciale in funzione. La maggior parte della sicurezza degli impianti di generazione nucleare è sovvenzionata da vari livelli di governo.
Gli SMR sono come lo era l’AP1000 18 anni fa, una flebile speranza da parte dell’industria nucleare globale di trovare un modo per ridimensionare in modo coerente la produzione nucleare. Ma il ridimensionamento della generazione nucleare, anche se ha funzionato alcune volte, ha sempre avuto alcune caratteristiche in comune che oggi non esistono nella maggior parte dei luoghi.
Il primo è che si tratta di un’iniziativa strategica nazionale, e praticamente sempre in linea con la capacità delle armi nucleari. La seconda è che viene scelta e domina una sola tecnologia. Il terzo è che il sistema politico del paese consente al governo federale di ignorare le preoccupazioni locali e di imporre il nucleare, compresi i fondi neri di bilancio per gli inevitabili sforamenti.
Gli SMR non presentano questa condizione da nessuna parte. L’unico paese che si avvicina a queste condizioni è la Cina, che sta fallendo sul fronte tecnologico. Questo è in gran parte il motivo per cui le installazioni di reattori nucleari si sono stabilizzate a 1-3 all’anno, dopo aver raggiunto il picco di sette all’anno nel 2016 e nel 2018. Nel frattempo, l’energia eolica, solare e idroelettrica stanno accelerando la loro diffusione ogni anno.
Guarda sempre agli esempi globali per ottenere prospettive esterne sulla scalabilità e sulla fattibilità economica. Non scegliere. Le energie rinnovabili surclassano il nucleare ovunque nel 21° secolo, a meno che l’ideologia non imponga una vittoria nucleare.
E così, fine delle risposte veloci alle decine di domande che hanno posto i partecipanti al webinar. Non c’è stato tempo per rispondere durante la sessione, quindi spero che i partecipanti trovino queste risposte qui o sul sito web dello Smart Energy Council dove verranno aggregate. Adoro le buone domande, soprattutto perché mi aiutano a concretizzare il mio pensiero su argomenti che mi interessano e spesso mi sfidano ad avere posizioni meglio supportate e più sfumate. Grazie a tutti i partecipanti al webinar che hanno dedicato del tempo alla creazione e all’invio delle domande.
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