Η ενεργειακή μετάβαση είναι μία πραγματικά δύσκολη υπόθεση. Κοστίζει ακριβά αλλά αποτελεί την ευκαιρία για να στραφεί ο πλανήτης σε πιο καθαρές μορφές ενέργειας. Σύμφωνα με το BloombergNEF, έχει καταγραφεί πρόοδος στη μετάβαση προς την πράσινη ενέργεια, αλλά ο κόσμος έχει μείνει πίσω σε σχέση με την πορεία που πρέπει να καταγράψει για να αποφύγει τη χείριστη δυνατή έκβαση της κλιματικής αλλαγής.

Παρά το γεγονός πως το σημείο που βρισκόμαστε είναι κομβικό και αποτελεί αδήριτη ανάγκη για να αναχαιτιστεί η κλιματική κρίση υπάρχουν πέντε εμπόδια που καθιστούν τη μετάβαση στο καθαρό μηδέν (net – zero) δύσκολη, ίσως και αδύνατη: η ανεπάρκεια του σημερινού ηλεκτρικού δικτύου, η ραγδαία αύξηση της ζήτησης για κρίσιμα ορυκτά, η πολιτική και κοινωνική αδράνεια, το ασαφές κανονιστικό πλαίσιο, η ληστρική καθυστέρηση και η αμφίσημη εκθετική ανάπτυξη. Ωστόσο, σε κάθε πρόσκληση υποβόσκει και μία λύση.

Η ανεπάρκεια του ηλεκτρικού δικτύου

Η ανάγκη για την κατασκευή ενός δικτύου αξίας 21,4 τρισεκατομμυρίων δολαρίων για να φτάσουμε στο καθαρό μηδέν είναι σύμφωνα με το BloombergNEF ένα από τα πιο κρίσιμα ζητήματα. Η απάντηση στη μεταβλητότητα των τιμών, δεν είναι οι μπαταρίες. Είναι μια συστημική λύση: ένας συνδυασμός απόκρισης στη ζήτηση, διασυνδέσεων, πλεονάζουσας παραγωγικής ικανότητας, αντλησιοταμίευσης, πυρηνικής ενέργειας, CCS, υδρογόνου και βιοαερίου μακράς διάρκειας αποθήκευσης, που ενσωματώνονται μέσω ενός εκτεταμένου δικτύου και διαχειρίζονται με τη χρήση των τελευταίων ψηφιακών τεχνολογιών.

α. Δεν υπάρχουν φυσικά όρια στην ποσότητα της μεταφοράς που μπορεί να κατασκευαστεί. Τα τελευταία 50 χρόνια, η παγκόσμια ικανότητα μεταφοράς ενέργειας αυξήθηκε κατά πέντε φορές- και αυτό είναι ένα παράδειγμα ότι μπορούμε να πενταπλασιάσουμε το δίκτυο τις επόμενες δεκαετίες, ακόμη και αν χάσουμε τους βραχυπρόθεσμους στόχους για το 2030.

β. Η τεχνολογία. Η ψηφιοποίηση, η τεχνολογία HVDC που κλιμακώνεται γρήγορα και οι υπεραγωγοί θα κάνουν κάποια στιγμή στα συμβατικά καλώδια ηλεκτρικής ενέργειας ό,τι έκαναν οι οπτικές ίνες στα συμβατικά τηλεφωνικά καλώδια.

γ. Τα σήματα τιμών. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, υπάρχει μια ενιαία χονδρική τιμή ηλεκτρικής ενέργειας που καλύπτει ολόκληρη τη χώρα. Όταν φυσάει στον βορρά, η προθεσμιακή τιμή πέφτει. Εταιρείες όπως η Octopus λένε στους χρήστες τους να ενεργοποιήσουν τις συσκευές τους και η ζήτηση εκτοξεύεται. Επειδή όμως δεν υπάρχει επαρκής ικανότητα μεταφοράς από βορρά προς νότο, με μία ώρα να απομένει, η National Grid πρέπει να πληρώσει τις γεννήτριες φυσικού αερίου και ντίζελ στο νότο για να καλύψουν το έλλειμμα.

Η αδιάκοπη προώθηση νέων γραμμών μεταφοράς θα μπορούσε να αποτελέσει την απάντηση στο πρόβλημα. Ως εναλλακτική λύση παρουσιάζεται η τοπική τιμολόγηση. Όσο πιο τοπική είναι η τιμολόγηση, τόσο λιγότερη μεταφορά χρειάζεται να κατασκευαστεί και τόσο χαμηλότερο είναι το κόστος για την επίτευξη του καθαρού μηδενός.

δ. Μεταβαλλόμενη θέση της ζήτησης ενέργειας – είτε σας αρέσει είτε όχι, η αποβιομηχάνιση θα μεταφέρει τη ζήτηση εκεί όπου υπάρχει άφθονη ανανεώσιμη ενέργεια, μειώνοντας την ανάγκη για καλώδια σχολιάζει το BloombergNEF.

ε. Εξηλεκτρισμός των χερσαίων μεταφορών και της θέρμανσης χώρων. Τα ηλεκτρικά ρεύματα και οι αντλίες θερμότητας είναι οι φυσικές συμπληρωματικές τεχνολογίες προς την αιολική και την ηλιακή ενέργεια, δεδομένου ότι η χρήση τους μπορεί να μετατοπιστεί χρονικά κατά μερικές ώρες ή ημέρες για να καλύψει τις αναντιστοιχίες στην προσφορά και τη ζήτηση. «Αντί να κατασκευάζουμε δαπανηρές και αντιδημοφιλείς γραμμές μεταφοράς αφήνουμε την τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας να πέσει τοπικά και βλέπουμε ανθρώπους να σπεύδουν να αγοράσουν ηλεκτρικά ρεύματα και αντλίες θερμότητας», σημειώνει.

Αναφορικά με την ηλεκτροκίνηση σημειώνεται πως λίγο περισσότερο από μια δεκαετία μετά την κυκλοφορία του Tesla S, σχεδόν ένα στα πέντε νέα αυτοκίνητα είναι ηλεκτρικό. Όλοι οι μεγάλοι κατασκευαστές αυτοκινήτων έχουν θέσει την ηλεκτροκίνηση στο επίκεντρο του μέλλοντός τους. De facto oι παγκόσμιες πωλήσεις EV αυξήθηκαν από 10,5 σε 14 εκατομμύρια, μια αύξηση 33% και οι πωλήσεις στις ΗΠΑ αυξήθηκαν στην πραγματικότητα κατά 48%.

H ραγδαία αύξηση της ζήτησης για κρίσιμα ορυκτά

Η επίτευξη του net zero θα απαιτήσει πολύ λιγότερα ορυκτά από ό,τι νομίζουμε, και θα είναι φθηνότερα από ό,τι φοβόμαστε. Οι εκτιμήσεις για τη ζήτηση κρίσιμων ορυκτών από τις τεχνολογίες καθαρής ενέργειας έχουν υπερεκτιμηθεί. Ακόμη και οι καλά δομημένες κύριες προβλέψεις δεν λαμβάνουν υπόψη τους τις επιπτώσεις στη ζήτηση των τεχνολογικών βελτιώσεων, της υποκατάστασης υλικών και, κυρίως, της ανακύκλωσης. Σημειώνεται πως οι μπαταρίες των EV είναι γεμάτες με πολύτιμα υλικά (τα απόβλητα μπαταριών έχουν σήμερα τιμές από 1.000 έως 5.000 δολάρια ανά τόνο) και σύμφωνα με το BloombergNef το 99% των υλικών τους εν ευθέτω χρόνω θα ανακυκλώνεται.

Παράλληλα, σημειώνεται πως η μετάβαση θα προκαλέσει τη μείωση της ζήτησης πόρων από τη βιομηχανία ορυκτών καυσίμων. «Η θεραπεία για τις υψηλές τιμές είναι οι υψηλές τιμές». Αυτή η φράση αντανακλάται τώρα στην πορεία των μεταβατικών ορυκτών άλλα και σε άλλα εμπορεύματα. Ήδη βλέπουμε ότι οι τιμές των κρίσιμων ορυκτών μειώθηκαν κατά 80% από τα υψηλά τους επίπεδα πριν από δύο χρόνια, παρά την αλματώδη αύξηση της ζήτησης.

Η πολιτική και κοινωνική αδράνεια

Η διείσδυση των ΑΠΕ, η στροφή στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα και η τάση της ενεργειακής αναβάθμισης θα μπορούσαν να οδηγήσουν από κοινού την κούρσα της μετάβασης. Ωστόσο, το καθαρό μηδέν θέλει να μπούμε πιο βαθιά και να αναζητήσουμε λύσεις για τη θερμότητα, τη βιομηχανία, τα χημικά, την αεροπορία, τη ναυτιλία, τον χάλυβα, το τσιμέντο και τη γεωργία. Αυτοί είναι οι τομείς που εμφανίζουν την πραγματική πρόσκληση.

Υπάρχουν βέβαια ακόμη σημαντικές αβεβαιότητες. Στη ναυτιλία, οι γραμμές μάχης χαράσσονται μεταξύ της αμμωνίας (τοξική και επικίνδυνη) και της μεθανόλης (εύκολη στη διαχείριση αλλά απαιτεί ένα μόριο άνθρακα). Η χαλυβουργία έχει προτιμήσει το υδρογόνο, αν και η άμεση ηλεκτρική αναγωγή, ο βιοάνθρακας ή η δέσμευση άνθρακα μπορεί τελικά να αποδειχθούν φθηνότερα. Το πράσινο και το μπλε υδρογόνο μάχονται για τον τομέα των λιπασμάτων, αν και οι βιολογικές και άλλες καινοτόμες προσεγγίσεις μπορεί τελικά να τους φάνε το μεσημεριανό γεύμα. Για την αεροπορία, τα ηλεκτρονικά καύσιμα έχουν τους οπαδούς τους, αλλά φαίνεται ότι θα παραμείνουν απαγορευτικά ακριβά σε σχέση με το SAF με βιολογική βάση ή το SAF που παρασκευάζεται με βιολογικό άνθρακα και πράσινο υδρογόνο, το λεγόμενο power-and-bio-to-liquid (PBTL). Και οποιαδήποτε από αυτές τις προσεγγίσεις θα μπορούσε να αποτύχει αν η απομάκρυνση διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να δημιουργήσει αρκετά φθηνά, μόνιμα αντισταθμιστικά οφέλη. Οι καθαρές λύσεις δεν προβλέπεται να υποσκελίσουν τις εναλλακτικές λύσεις που βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα, ίσως ποτέ. Αλλά ακόμη και και για τους πιο δύσκολους τομείς υπάρχουν διέξοδοι.

Η απεξάρτηση από τον άνθρακα συνάδει με μια νέα εποχή διεθνούς ανταγωνισμού μεταξύ των ΗΠΑ, της Κίνας, της Ευρώπης και των αναδυόμενων βιομηχανικών δυνάμεων όπως η Ινδία, η Βραζιλία, το Μεξικό και η Τουρκία. Ο πλανήτης είναι έτοιμος για έναν αγώνα δρόμου για την ιδιοκτησία των βιομηχανιών του μέλλοντος με μηδενικό ισοζύγιο – καθιστώντας τον ανταγωνισμό των μεγάλων δυνάμεων ιδιαίτερα έντονο.

Η πλάνη της πρωτογενούς ενέργειας

Η όλη πρόκληση της απεξάρτησης από τον άνθρακα είναι πολύ μικρότερη από ό,τι παρουσιάζεται από τους επικριτές της. Ο λόγος έγκειται στη φύση της Πρωτογενούς Ενεργειακής Ζήτησης, της μετρικής που κυριαρχεί στη δημόσια συζήτηση για τη μετάβαση. Η μετάβαση δεν αφορά την αντικατάσταση του συνόλου της Πρωτογενούς Ενεργειακής Ζήτησης με κάτι πιο καθαρό, αλλά απλώς την παροχή ενεργειακών υπηρεσιών, ενός πολύ μικρότερου ποσοστού, με καθαρό τρόπο. Θα πρέπει να προσδιορίσουμε καλύτερα τις ενεργειακές υπηρεσίες που απαιτούνται για την τροφοδοσία της παγκόσμιας οικονομίας και να βρούμε πώς θα τις παρέχουμε με τον φθηνότερο, καθαρότερο και πιο αξιόπιστο τρόπο. Το αν η Πρωτογενής Ενεργειακή Ζήτηση αυξάνεται ή μειώνεται, ανεξάρτητα από τον τρόπο ορισμού της, δεν έχει καμία σημασία.

Η εκθετική ανάπτυξη

Πριν από είκοσι χρόνια, το 2004, χρειαζόταν ένας ολόκληρος χρόνος για να εγκατασταθεί ένα μόνο γιγαβάτ (GW) φωτοβολταϊκών. Μέχρι το 2010, ο κόσμος χρειαζόταν ένα μήνα για να εγκαταστήσει ένα γιγαβάτ. Μέχρι το 2016, μία εβδομάδα. Πέρυσι υπήρξαν μεμονωμένες ημέρες κατά τις οποίες εγκαταστάθηκε ένα γιγαβάτ φωτοβολταϊκών.

Οι αθροιστικές εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών έχουν διπλασιαστεί δέκα φορές σε αυτό το διάστημα, και οι διπλασιασμοί είναι αυτοί που οδηγούν σε μείωση του κόστους. Ο τομέας της αιολικής ενέργειας έχει διπλασιαστεί έξι φορές τα τελευταία 20 χρόνια – σχετικά στάσιμος, αλλά μόνο σε σύγκριση με τα φωτοβολταϊκά. Το 2004 είχαν εγκατασταθεί 8 GW αιολικής ενέργειας- το 2023 ο αριθμός αυτός ήταν περίπου 110GW, συμπεριλαμβανομένων 12GW υπεράκτιας αιολικής ενέργειας. Το κόστος της αιολικής ενέργειας έχει επίσης μειωθεί κατακόρυφα, από 0,12 $/kWh για τα καλύτερα έργα πριν από είκοσι χρόνια σε περίπου 0,02 $/kWh για την χερσαία αιολική ενέργεια και 0,05 $/kWh για την υπεράκτια.

Ως αποτέλεσμα, η αιολική και η ηλιακή ενέργεια αποτελούν αμφότερες την ταχύτερα αναπτυσσόμενη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας στην ιστορία. Πριν από είκοσι χρόνια, αντιπροσώπευαν λιγότερο από το 1% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας- πριν από 10 χρόνια, το ποσοστό αυτό έφτασε στο 3%. Μέχρι το τέλος του περασμένου έτους, είχε ανέλθει στο 15%. Η ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας τη δεκαετία του 1980 προβάλλεται συχνά ως η ταχύτερα αναπτυσσόμενη πηγή καθαρής ενέργειας. Σύμφωνα με το Bloomberg NEF στην καλύτερη χρονιά της, η παραγωγή πυρηνικής ενέργειας αυξήθηκε κατά 230 τεραβατώρες, προσθέτοντας 2,6% στην παγκόσμια παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Πέρυσι εγκαταστάθηκε αρκετή νέα αιολική και ηλιακή ισχύς για να παρέχει αναμενόμενα 800 TWh κάθε χρόνο, γεγονός που θα κάλυπτε το 2,8% της παγκόσμιας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας – και ο ρυθμός προσθήκης αιολικής και ηλιακής ενέργειας – το δεύτερο παράγωγο – συνεχίζει να επιταχύνεται.

Η θεωρία του κορεσμού είναι συστηματικά ενσωματωμένη στα μοντέλα που χρησιμοποιούν οι επίσημοι φορείς ενεργειακών προβλέψεων. Δεν υπάρχουν όρια στις καμπύλες μάθησης: ο διπλασιασμός μπορεί να επιβραδύνεται καθώς οι βιομηχανίες ωριμάζουν, αλλά η μείωση του κόστους δεν φτάνει ποτέ σε ένα τελικό σημείο. Δεν υπάρχει επίσης θεμελιώδης έλλειψη στο φλοιό της γης των κρίσιμων ορυκτών που απαιτούνται για τη μετάβαση. Συνολικά, αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχουν θεμελιώδη όρια στη διείσδυση των τεχνολογιών καθαρής ενέργειας στο παγκόσμιο ενεργειακό σύστημα. Η ανάπτυξη της αιολικής και της ηλιακής ενέργειας είναι πιθανό να φανεί εκθετική για πολύ καιρό ακόμη.

Τώρα διανύουμε την εποχή που θεωρείται αδιανόητο να καίγονται ακόμα ορυκτά καύσιμα. Και αυτή η σκέψη δεν κάνει τις τεχνικές προκλήσεις ευκολότερες, αλλά δημιουργεί έναν ενάρετο κύκλο μεταξύ του αναπόφευκτου της μετάβασης, της προσέλκυσης ταλέντων, της ανατροπής της ισορροπίας του κινδύνου υπέρ των λύσεων καθαρού μηδενός και της προόδου προς το καθαρό μηδέν. Το μοναδικό ερώτημα τώρα είναι αν προλαβαίνουμε να αλλάξουμε το ενεργειακό μας μείγμα και να μην γίνει η ευκαιρία εφιάλτης