Prawda o tych emisjach węgla

Odkąd dyskusje na temat tego, jak rozwiązać problem „globalnego ocieplenia spowodowanego przez człowieka”, zaczęły nabierać rozpędu, w latach 1990. biliony dolarów wydano na infrastrukturę, dotacje, badania i rozwój, regulacje, systemy handlowe, a nawet organizacje polityczne z wyraźnym zamiarem ograniczenia emisji gazów cieplarnianych .

Wszyscy znamy podstawowe założenie. Nieustanny postęp ludzkości przez dziesięciolecia doprowadził do ciągłego wzrostu poziomu dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych w atmosferze, głównie w wyniku spalania paliw kopalnych, które stały się nieodzowne dla współczesnych społeczeństw. W rezultacie więcej ciepła jest uwięzione, podobnie jak w szklarni, co z roku na rok prowadzi do stałego wzrostu globalnych temperatur. W związku z tym nasze zużycie tych brudnych paliw kopalnych musi zostać ograniczone, w przeciwnym razie wszyscy zostaniemy spaleni w niezbyt odległej przyszłości.

Kraje rozwinięte odegrały wiodącą rolę w zmniejszaniu intensywności emisji dwutlenku węgla w ich infrastrukturze energetycznej poprzez stopniowe zastępowanie paliw kopalnych nowszymi źródłami odnawialnymi (takimi jak energia słoneczna, wiatr i biopaliwa) oraz czystszymi węglowodorami. Ponadto, poprzez innowacyjne systemy handlu uprawnieniami do emisji, europejscy konsumenci i przedsiębiorstwa zapłacili za stopniowe wycofywanie zanieczyszczających przedsiębiorstw i tworzenie zaawansowanych technologii energetycznych w wielu krajach rozwijających się.

Niestety od lat 1990-tych świat znacznie się zmienił. Emisje dwutlenku węgla zamiast się zmniejszać, w rzeczywistości znacznie wzrosły. Kraje rozwijające się jako całość są obecnie emitentami nr 1. Wiele krajów OECD (w większości rozwiniętych) próbuje zarządzać bardzo trudną sytuacją fiskalną.

W rzeczywistości wydaje się, że jedyną rzeczą, która pozostała niezmienna, jest strategia redukcji emisji na świecie. W tym roku 34 kraje podpisały w Paryżu porozumienie klimatyczne mające na celu redukcję emisji gazów cieplarnianych, stanowiących około połowę światowej emisji, w nadchodzących latach. Dokładnie tak, jak nie możemy powiedzieć, ale patrząc na to, to rozwinięty świat ponownie poniesie ciężar cięć i koszty potrzebne do pokierowania światem w tym kierunku.

Może to mieć daleko idące konsekwencje, prawdopodobnie jeszcze bardziej zmieniając architekturę światowej gospodarki. Utrata bazy produkcyjnej / przemysłowej w wielu krajach rozwiniętych może w rezultacie przyspieszyć, co samo w sobie przedstawia zestaw krótkoterminowych wyzwań w zakresie know-how i dobrobytu.

Musimy zatem zadać pytanie: czy w świetle osiągniętych dotychczas wyników rzeczywiście mamy wiarygodny plan, który może faktycznie przyczynić się do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla (nawet bez osiągnięcia właściwej równowagi i uczciwości), czy też wszystko jest w porządku te pieniądze są wydawane na dziką gęś?

Spójrzmy na dane.

Całkowite emisje węgla

Każdego roku BP, globalny gigant energetyczny, wypuszcza go na rynek Przegląd statystyczny światowej energii, ogólnodostępną skarbnicę informacji. Zawiera całą sekcję dotyczącą emisji dwutlenku węgla według krajów, którą wykorzystamy tutaj, aby ocenić aktualny stan rzeczy (chyba że zaznaczono inaczej).

Powyższy wykres pokazuje całkowitą emisję węgla tylko ze źródeł energii (z wyłączeniem takich rzeczy, jak wycieki metanu z rurociągów, śmieci i pierdnięcia krów), a zatem może nie być zgodny z obliczeniami krajowymi. Ale ponieważ stanowią one lwia część emisji spowodowanych przez człowieka, powinniśmy być blisko znaku.

Pierwszą rzeczą, która się ujawnia, jest znaczny wzrost emisji dwutlenku węgla, a przy 33 miliardy ton są teraz o 40 wyższe niż w 2000. W rzeczywistości rosły one każdego roku - z wyjątkiem 2009, kiedy gospodarka światowa radziła sobie z niszczycielskimi skutkami globalnego kryzysu finansowego.

[Uwaga dla siebie: skoro całkowite emisje dwutlenku węgla były zasadniczo płaskie w 2015, co to mówi nam o obecnej sytuacji globalnej gospodarki? Hmmm…]

Drugą zauważalną rzeczą jest to, że emisje ze świata rozwiniętego osiągnęły najwyższy poziom w 2007 r. I od tego czasu systematycznie spadają, o czym świadczy sumowanie wszystkich słupków do pozycji „Inne OECD” na wykresie. Od 2004 r. Kraje te nie są już odpowiedzialne za większość emisji dwutlenku węgla na świecie. W zeszłym roku ich udział stanowił zaledwie 37% całości, a liczba ta prawdopodobnie będzie nadal spadać w nadchodzących latach.

W przeciwieństwie do tego, kraje rozwijające się są rozdarte. Wystarczy spojrzeć na Chiny i porównać ich słupki w 2000 r. Z 2015 r. Dokładne dane to odpowiednio 3.3 miliarda ton w porównaniu z 9.2 miliarda (obecnie zdumiewające 27% całkowitej emisji dwutlenku węgla), co oznacza prawie trzykrotny wzrost w ciągu 15 lat. Niech to zatonie w Chinach! Jest to obecnie największy na świecie emitent dwutlenku węgla, po wyprzedzeniu Stanów Zjednoczonych w 2006 roku. W tym samym okresie emisje Indii wzrosły ponad dwukrotnie, a Bliski Wschód zbliżył się nieco niżej.

Powyższy wykres pokazuje zmianę wartości dodanej produkcji w wybranych krajach od czasu 1980 i prawie zapewnia lustrzane odbicie względnej zmiany emisji węgla od tego czasu.

Tak więc, jak należy się spodziewać, istnieje ważny, możliwy do zaobserwowania związek między emisjami a wynikami ekonomicznymi. Ale w tej historii jest coś więcej.

Miara wydajności

Kolejną wielką informacją zawartą w raporcie BP jest ilość energii pierwotnej zużywanej przez kraj. Jest to zasadniczo energia wynikająca z wykorzystania paliw będących w obrocie handlowym, w tym odnawialnych źródeł energii wykorzystywanych do wytwarzania energii elektrycznej.

Wykorzystanie tych danych w połączeniu z emisjami węgla może dać nam wyobrażenie o tym, ile węgla pochłania każdy naród na jednostkę zużytej energii. Dla uproszczenia nazwijmy tę „wydajność”, która jest po prostu emisją węgla podzieloną przez energię pierwotną.

Z jednej strony, jeśli kraj wykorzystuje wyłącznie energię odnawialną i / lub energię jądrową, liczba ta powinna wynosić zero, co oznacza najwyższy ranking wydajności. Jego emisje dwutlenku węgla albo nie istnieją, albo są w pełni pochłaniane w innym miejscu ekosystemu, a nie w atmosferze (emisje wymagane do montażu tej infrastruktury nie są tutaj brane pod uwagę). Nowsze odnawialne źródła energii (to znaczy z wyłączeniem dużych elektrowni wodnych) są zwykle droższe niż ich odpowiedniki na paliwa kopalne, a zatem wymagają pewnego rodzaju wsparcia rządowego, aby stały się ekonomicznie opłacalne.

Z drugiej strony, elektrownia paliw kopalnych, która ma bardzo niski współczynnik konwersji w energię, będzie miała wysoką liczbę (niższy ranking wydajności). Rodzaj paliwa kopalnego ma znaczenie, ponieważ wpływa na sprawność techniczną konwersji energii i związane z nią emisje. Węgiel (w przypadku braku metod wychwytywania) ma tendencję do generowania znacznie większej emisji dwutlenku węgla niż gaz ziemny (chociaż wycieki metanu z rurociągów gazu ziemnego i innej infrastruktury mogą nieco skomplikować obraz).

Poniższy wykres przedstawia wszystkie te informacje dla wybranej grupy krajów / regionów.

Zacznijmy od mistrzów nieefektywności węglowej, czyli tych z największą liczbą. Do niedawna pierwsze miejsce zajmowały Chiny. To wyjaśnia, dlaczego pomimo mniejszej gospodarki niż Stany Zjednoczone, wydziela znacznie więcej emisji dwutlenku węgla. Nie jest to nic dziwnego dla nikogo, kto widział lub widział zdjęcia zanieczyszczeń w chińskich miastach. Chiński rząd próbuje rozwiązać ten problem, czego dowodzi znaczna poprawa po 2007 r., Ale jest wiele do zrobienia, aby zbliżyć się do swoich bardziej wydajnych pod względem emisji dwutlenku węgla rówieśników.

Indie nadal się włączają, aw 2014 wyprzedziły Chiny jako najbardziej energochłonne. Prawdopodobnie będzie gorzej, zanim poprawi się, ponieważ kraj desperacko potrzebuje więcej energii, a tani węgiel jest zwykle paliwem z wyboru.

Wyższe miejsce w rankingu (niższa liczba) pozostałych krajów rozwijających się (ROW) nie wynika z samej czystości, ale w dużej mierze dlatego, że wiele z nich jeszcze nie rozpoczęło tego samego procesu uprzemysłowienia co Chiny i Indie. Na przykład wiele z nich nadal wykorzystuje biomasę neutralną pod względem emisji dwutlenku węgla jako główne źródło energii (co z kolei budzi poważne obawy dotyczące zrównoważonego rozwoju). Jeśli Indie zostaną wykorzystane jako szablon, globalne emisje dwutlenku węgla mogą znacznie wzrosnąć stąd.

W pozostałych krajach trendy są bardziej zachęcające. Trzeba przyznać, że pozytywne wyniki Rosji zaskoczyły nas, biorąc pod uwagę utrzymujący się w naszych umysłach obraz silnie zanieczyszczonego przemysłu radzieckiego. Wzrost wykorzystania energii jądrowej był głównym motorem tej stałej redukcji emisji dwutlenku węgla.

Japonia jest odwrotnym przykładem Rosji. Zamknięcie elektrowni jądrowej w wyniku katastrofy w Fukushimie w 2011 r. Oznaczało, że użycie paliw kopalnych jako zamienników spowodowało znacznie większą emisję dwutlenku węgla w przeliczeniu na zużytą energię. To po raz kolejny pokazuje, że wybór paliwa ma ogromne znaczenie w tej dziedzinie.

Począwszy od wyższej bazy, US (przerywana niebieska linia) również uległa poprawie w tym okresie, ponieważ zastąpiła brudniejszy węgiel gazem ziemnym, obfitującym w niewiarygodną rewolucję akcji, a także zwiększyła wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.

Poprawa wydajności emisji dwutlenku węgla w UE (przerywana zielona linia) była bardziej znacząca niż w jakimkolwiek innym kraju, zwłaszcza że Europejczycy ograniczyli w tym okresie zużycie energii jądrowej, wodnej i gazu ziemnego („łatwiejsze”, czystsze alternatywy) o około 10%. Oznacza to, że nowsze źródła odnawialne, takie jak wiatr, słońce i bioenergia, mają dziś znacznie większy udział w wytwarzaniu energii - od 10 r. Wzrosły one zdumiewająco prawie 2000-krotnie.

Dlaczego więc nie wszyscy idą w ślady Europy?

Powyższy wykres przedstawia ceny energii elektrycznej w wybranych krajach. Chociaż różnice można przypisać wielu przyczynom (w tym kursom wymiany), zmniejszenie intensywności emisji dwutlenku węgla, przede wszystkim poprzez wykorzystanie nowszych źródeł odnawialnych, nie jest oczywiście tanie. Niemcy i Dania, tradycyjne dzieci reklamujące energię słoneczną i wiatrową, płacą jedne z najwyższych cen energii elektrycznej na świecie. Szkodzi to krajowym konsumentom i innym branżom (zwłaszcza w gospodarkach nastawionych na eksport).

Ponadto wymagania inwestycyjne są ogromne i nie zawsze zoptymalizowane. W 2013 Siemens oszacowano że 60 może zaoszczędzić miliard dolarów 2030, jeśli odnawialne źródła energii zostaną zbudowane tam, gdzie produkują najwięcej, na przykład umieszczenie paneli słonecznych w słonecznej Hiszpanii zamiast w pochmurnych Niemczech i transport uzyskanej energii z powrotem do domu. Nie do końca lokalnie pozyskiwana energia, ale o wiele tańsza.

Dowody te sugerują, że Europejczycy już płacą wazoo, aby zmniejszyć emisję dwutlenku węgla, a nawet innych osób (chociaż nie widzieliśmy żadnych badań, które to potwierdzają - prawdopodobnie nie to, co politycy chcą reklamować, prosząc swoich wyborców o więcej pieniędzy na walkę zmiana klimatu).

Wysokopoziomowe czynniki napędzające emisje węgla

Kraje na całym świecie znacznie inwestują w promowanie czystszych alternatyw energetycznych.

Inwestycje w energię odnawialną z krajów rozwiniętych osiągnęły najwyższy poziom 2011 na miliard USD 191. Od tego czasu liczba ta została znacznie zmniejszona, prawdopodobnie w wyniku trudności fiskalnych, do tego stopnia, że ​​cały rozwijający się świat jest obecnie największym inwestorem.

To nasuwa pytanie. Po tych wszystkich inwestycjach dlaczego całkowita emisja dwutlenku węgla nadal rośnie tak silnie?

Możemy na to odpowiedzieć, rozróżniając zmiany w OBJĘTOŚCI - całkowitej ilości zużytej energii pierwotnej, zwykle dodatnio skorelowanej ze wzrostem gospodarczym i / lub wzrostem liczby ludności - a WYDAJNOŚCIĄ WĘGLA (jak zdefiniowaliśmy powyżej, w zasadzie emisjami na objętość), którą można poprawić dzięki zastosowaniu mniej emisyjnych technologii.

Jeśli zrobimy to, dzieląc dane między kraje rozwinięte (ogólnie OECD) i kraje rozwijające się (kraje spoza OECD), wyniki będą dość odkrywcze.

Powyższy wykres pokazuje ten podział dla krajów OECD. Teraz możemy wyraźnie zrozumieć, dlaczego ich emisje spadają od 2007. Efektywność emisji dwutlenku węgla znacznie się poprawiła w tym okresie (ujemne pomarańczowe słupki), co oznacza, że ​​wszystkie te inwestycje spowodowały pewną poprawę. Ale prawdziwą przyczyną spadków były przede wszystkim duże redukcje wolumenu (ujemne niebieskie słupki), szczególnie od czasu kryzysu finansowego 2008.

Jak wiemy, środowisko gospodarcze w krajach rozwijających się było znacznie bardziej dynamiczne. W związku z tym dodatnie wzrosty wolumenów odnotowano przez cały okres, nawet podczas kryzysu finansowego w 2008 roku. Ale mówiąc jaśniej, efektywność emisji dwutlenku węgla rośnie w ostatnich latach, również jako odzwierciedlenie zwiększonych inwestycji w odnawialne źródła energii, ale pozostaje wyraźnie niewystarczająca, aby zrównoważyć ten wzrost wolumenu.

Dowody z obu grup wydają się sugerować, że na podstawie obecnego śladu technologicznego jedynym sposobem na ograniczenie emisji dwutlenku węgla jest ograniczenie działalności gospodarczej, ponieważ zmiany ilościowe przyczyniły się znacznie więcej niż zwiększenie wydajności.

Jest to bolesna świadomość, ponieważ wynikająca z tego utrata miejsc pracy, zahamowany wzrost i obniżenie poziomu dobrobytu są po prostu politycznie nie do zaakceptowania w żadnym kraju. W przeciwnym razie, pomimo ich bardzo ważnego wkładu, dzisiejsze czyste technologie nas tam nie zaprowadzą.

Łatwiej powiedzieć niż zrobić

Prawdopodobnie dlatego ludzie podpisujący nowe porozumienie klimatyczne z Paryża zdecydowali się na więcej tego samego (iz tego, co możemy powiedzieć, bez wiążących celów redukcyjnych): więcej inwestycji i regulacji płaconych głównie przez obywateli krajów rozwiniętych, nawet jeśli nie. już stanowią większość tych emisji, a które bez większych skurczów gospodarczych i tak nie zrobią wiele, aby zatrzymać wzrost emisji.

Nie jesteśmy nawet pewni, jakie powinny być cele redukcyjne, aby uniknąć szeroko reklamowanej apokalipsy klimatycznej. Jeśli już, to nauka ekonomii nauczyła nas sceptycyzmu wobec każdego modelu, który daje dokładną liczbę. Klimat jest znacznie bardziej złożony niż radzenie sobie z ludzkimi emocjami. Nie wzbudza to większego zaufania do żadnej obowiązkowej liczby redukcji, zwłaszcza biorąc pod uwagę, jak słabo radziły sobie modele klimatyczne w ostatnich latach.

Nawet niewielka procentowa zmiana emisji może mieć ogromny wpływ na zamierzony wynik. Załóżmy na przykład, że chcemy wrócić do „obniżonego” poziomu emisji węgla w 2009. To redukcja 10% w stosunku do obecnych poziomów lub jakieś 3.3 miliardów ton węgla. Aby spojrzeć na tę liczbę z perspektywy, to ponad połowa wszystkich emisji w USA, drugim emitencie na świecie.

Podejrzewamy, że trzeba będzie wyznaczyć bardziej ambitne cele, aby naprawdę coś zmienić, ale żeby wrócić do poziomów z 2000 r.… Odpowiednik całych Chin musiałby stać się neutralny pod względem emisji dwutlenku węgla! A to wzrośnie tylko wtedy, gdy inne kraje staną się bardziej rozwinięte.

Nie chcemy brzmieć pesymistycznie, ale jeśli rzeczywiście chodzi o nasze przetrwanie, mamy nadzieję, że „zaprzeczający” zmianom klimatycznym - ci, którzy twierdzą, że ostatnie zmiany temperatury są napędzane głównie przez wydarzenia naturalne, a nie działania człowieka - ostatecznie udowodniono, że jest poprawny.

W przeciwnym razie po prostu nie możemy zobaczyć, w jaki sposób świat kiedykolwiek osiągnie jakiekolwiek znaczące redukcje emisji dwutlenku węgla bez jakiegokolwiek znacznego ograniczenia działalności gospodarczej na całym świecie. Aby powtórzyć ten punkt, w oparciu o dane, które widzieliśmy, technologia, którą mamy dzisiaj do dyspozycji, okazała się niewystarczająca, aby zrównoważyć emisje wynikające ze wzrostu w normalnych okolicznościach, niezależnie od tego, ile inwestycji i dobrych intencji zostało wdrożonych. rozwiązać ten problem.

Way Forward

Ach, ale czy nie robimy doskonałych postępów w poszukiwaniu nowych, tańszych i czystszych sposobów wytwarzania energii?

Nawet jeśli tak jest, bądźmy szczerzy tutaj. Osiągnięcie znacznej części światowej produkcji każdej nowej formy energii zajmuje dziesięciolecia. I jak zauważył Vaclav Smil, wybitny emerytowany profesor na uniwersytecie w Manitobie, wydaje się, że każda z tych przemian energetycznych trwa dłużej. Jeśli musimy pilnie zmniejszyć emisje, wyraźnie brakuje nam czasu.

Więc co możemy zrobić?

Dobra wiadomość jest taka, że ​​podjęcie konkretnych kroków w celu ochrony naszego środowiska powinno również przynieść pozytywne rezultaty w zakresie redukcji emisji. W końcu rośliny potrzebują węgla do życia i zawsze działały jak naturalne rezerwuary. Doskonałym miejscem do rozpoczęcia jest poważne podejście do masowego ograniczenia wylesiania. Powinniśmy również sadzić ogromna ilość drzew na całym świecie.

Tak, to brzmi zbyt uproszczone, ale często są to najlepsze rozwiązania. Można to zrobić szybko, jeśli się do tego zobowiązamy i kosztuje on ułamek w porównaniu z wymianą naszej infrastruktury energetycznej wyłącznie w celu zmniejszenia emisji dwutlenku węgla. Co więcej, jest o wiele bardziej zgodna niż próba przekonania Hindusa, aby nie budował elektrowni opalanej węglem, gdy jej kraj bardzo potrzebuje energii, lub Niemca, aby pokryć koszty czystszej alternatywy. I jest tam wiele innych nisko wiszących rozwiązań owocowych.

Nie oznacza to, że czysta energia jest bezużyteczna. Absolutnie przeciwnie. Oferuje wiele istotnych korzyści, takich jak zmniejszenie wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia powietrza, zwiększenie samowystarczalności, ożywienie produkcji przemysłowej i badań i rozwoju oraz zminimalizowanie ryzyka konfliktu geopolitycznego o paliwa kopalne, który najwyraźniej nie będzie trwał wiecznie. Są to wszystkie rzeczy, na które możemy się zgodzić bez zbytniego filozofowania.

Niestety debata na temat klimatu i emisji dwutlenku węgla stała się niezwykle polityczna sporny. Jest to toksyczne dla rozwoju nauki, a przede wszystkim dla znalezienia wiarygodnego, opłacalnego, wyważonego i sprawiedliwego rozwiązania, które może przynieść korzyści globalnemu społeczeństwu bez nadmiernego ograniczania wzrostu.

Ale ponieważ polityczny cel przeważa nad rzeczywistością, gdzie opodatkowanie ludzi i wydawanie pieniędzy na drogie „białe słonie” wydaje się być drogą najmniejszego oporu, nie wstrzymujemy tu oddechu - nawet jeśli może to być jedyny sposób na ostateczne ograniczenie te stale rosnące emisje dwutlenku węgla.

Przeczytaj całą historię tutaj…