Надоело «Электрифицировать всё»? Разбираемся, что стоит за этим лозунгом в энергетике

Вы когда-нибудь повторяли слово так часто, что оно начинало звучать как бессмыслица? Попробуйте произнести «сливочное масло», «война» или «дрозд» раз пятьдесят, и вы начнете сомневаться в том, имели ли эти слова вообще хоть какой-то смысл.

У меня складывается такое же ощущение от лозунга «Электрифицировать всё», который постоянно звучит в климатических кругах. Основная идея проста: есть части нашего мира, которые в основном работают на ископаемом топливе, такие как транспорт или бытовые системы отопления. При этом доля возобновляемых источников в энергосистеме растет с каждым годом. Следовательно, если мы сможем подключить эти топливные системы к электричеству, мы значительно продвинемся в реальных климатических действиях.

Сторонники «Электрифицировать всё» обычно концентрируются на знакомых примерах: автомобили и жилые дома. Но насколько далеко простирается это «всё»? Можем ли мы электрифицировать выплавку стали? А что насчет производства удобрений?

Мы рассмотрим этот вопрос на второй ежегодной конференции ClimateTech, которая пройдет в MIT 4 и 5 октября. Я буду общаться с представителями различных отраслей, чтобы понять, насколько далеко может зайти потенциал электричества в трансформации нашего мира — от транспорта до продовольствия, сельского хозяйства и тяжелой промышленности. В качестве предварительного обзора ClimateTech, давайте посмотрим, что на самом деле может означать полная электрификация.

Состояние электрификации

Подавляющее большинство энергии, которую мы потребляем, получается путем прямого сжигания какого-либо ископаемого топлива. В 2022 году на долю электричества приходилось всего 20% мирового потребления энергии. И это даже рост по сравнению с тем, что было 50 лет назад, когда эта цифра составляла около 10%.

Эти цифры всегда меня удивляют, потому что моя ассоциация с энергией — это включение прибора в розетку или зажигание света. Однако уголь обеспечивает огромную долю энергии, используемой в тяжелой промышленности для таких процессов, как производство стали или добыча полезных ископаемых. Автомобили, на которых мы ездим, по-прежнему в основном работают на двигателях внутреннего сгорания, сжигающих бензин. А многие здания используют природный газ для отопления.

По данным Международного энергетического агентства (МЭА), нам необходимо увеличить долю энергии, получаемой из электричества, примерно до 27% к 2030 году, чтобы следовать траектории достижения нулевых выбросов парниковых газов.

Хорошая новость заключается в том, что есть серьезные признаки прогресса на пути к электрификации. В 2022 году в США продажи электрических тепловых насосов впервые опередили продажи систем отопления на основе ископаемого топлива продали больше тепловых насосов, чем систем на ископаемом топливе. В Китае доля электромобилей составила 29% от всех продаж новых автомобилей в 2022 году.

Но насколько далеко может зайти электрификация? На сессии ClimateTech, которую мы, естественно, назвали «Электрифицировать всё», я попрошу разных экспертов рассказать о том, как электричество и климатические технологии тесно связаны в рамках сессии ClimateTech.

Сначала я поговорю обо всем, что касается удобрений, с Нико Пинковски, генеральным директором и соучредителем Nitricity. Азотные удобрения сегодня в основном производятся с использованием ископаемого топлива, такого как уголь и природный газ, но Nitricity стремится изменить это с помощью реактора, который Пинковски сравнивает с «молнией в бутылке». По сути, пропуская воздух через свой реактор под воздействием электричества, компания может превратить атмосферный азот в форму, которую может использовать сельское хозяйство для выращивания более крупных и здоровых растений. Ссылка на профиль: Нико Пинковски.

В некоторых промышленных процессах прямая замена электричеством может сработать, но в особых случаях существует альтернативное видение: водород. Этот вид топлива может быть получен с помощью возобновляемой электроэнергии, а затем сжигаться, как ископаемое топливо (но без выбросов парниковых газов). Таким образом, использование водорода — это, по сути, обходной путь для систем, которые трудно электрифицировать напрямую.

Чтобы обсудить потенциальную роль водорода, полученного с помощью электричества, я поговорю с Марией Перссон Гульда, техническим директором H2 Green Steel. Компания недавно привлекла около 1,6 миллиарда долларов для строительства завода в Швеции, который будет производить сталь по технологии, снижающей выбросы на 95% по сравнению с традиционным производством. Мне не терпится услышать от нее о ходе работ и о планах компании. Ссылка на профиль: Мария Перссон Гульда.

И, конечно же, мы не можем обойти стороной аккумуляторы и хранение энергии в сессии, посвященной электричеству. Я также поговорю с Селиной Миколайчак, техническим директором по аккумуляторным технологиям в Lyten. Она работала со всеми лидерами индустрии аккумуляторов, от Tesla и Quantumscape до Panasonic, поэтому она знает все тонкости вывода новых технологий в мир. Ссылка на профиль: Селина Миколайчак.

Если я смог вас заинтересовать, приглашаю вас зарегистрироваться и присоединиться к нам на ClimateTech в кампусе MIT или онлайн. Надеюсь увидеть вас там! Ссылка на регистрацию: регистрироваться, чтобы присоединиться к ClimateTech.

Сопутствующее чтение

Дешевые возобновляемые источники энергии могут помочь сделать «зеленый» водород реальностью.

Хотя водород является одним из потенциальных подходов к очистке производства стали, Boston Metal пытается электрифицировать этот процесс напрямую.

Мир аккумуляторов постоянно меняется. Вот что нас ждет в будущем.

Следим за климатом

Эксперты утверждают, что в США электромобили близки к «переломному моменту», когда продажи наберут достаточный импульс для резкого роста. Замедлит ли личные предпочтения водителей этот процесс? (Washington Post)

На прошлой неделе профсоюз работников автомобильной промышленности (UAW) начал забастовку против Ford, GM и Stellantis. Электромобили являются одним из ключевых вопросов в ходе переговоров. (Grist)

Компания Upside Foods начала продавать свое выращенное в лаборатории куриное мясо в ресторане в Калифорнии в начале этого года. Однако, согласно новому расследованию Wired, компании, похоже, трудно масштабировать производство. (Wired)

Upside Foods и Good Meat работают над созданием культивируемого куриного мяса и получили регуляторное одобрение в этом году. Но масштабирование производства является огромной проблемой для обеих компаний. (Washington Post)

→ Вот что нам известно о мясе, выращенном в пробирке, и изменении климата (MIT Technology Review)

В Ливии после проливных дождей обрушились две дамбы, что привело к гибели тысяч людей и перемещению десятков тысяч. Причины этих разрушений отнюдь не уникальны. (Scientific American)

В США строят новые линии электропередач, но темпы все еще недостаточны для поддержки всего нового ветрового и солнечного электричества, которое вводится в строй. (Canary Media)