Un sistem energetic cu zero emisii de carbon se va baza in principiu pe electricitatea solara cu costuri reduse, spun expertii. Vor trebui construite aproximativ 100 de fabrici gigantice de panouri solare pana in 2025, pentru ca lumea sa-si „defosilizeze” sursele de energie pana in 2035.

„Stim ca lumea trebuie sa-si defosilizeze sistemele energetice”, spune Christian Breyer, profesor de economie solara la Universitatea LUT din Lappeenranta, Finlanda, al carui grup de cercetare modeleaza cai de tranzitie catre viitoarele sisteme de energie cu emisii zero. „Trebuie sa ajungem la un nivel zero-net al emisiilor de gaze cu efect de sera – cat mai repede, in conditii de siguranta si cat mai rentabil cu putinta”, a declarat Breyer, citat de Deutsche Welle. „Pentru a face acest lucru, avem nevoie de cai de tranzitie fezabile din punct de vedere tehnologic, optimizate din punct de vedere al costurilor pentru fiecare regiune a lumii. Calculele pe care noi le facem arata cum se poate intampla asta”, adauga el.

Modelul LUT, optimizat din punct de vedere al costurilor, publicat in 2019 , arata cum poate fi realizat un sistem energetic global cu emisii de carbon net-zero. In cadrul acestui model, panourile solare fotovoltaice vor furniza 69% din cererea globala de energie primara destinata tuturor scopurilor, in anul in care va fi atins nivelul zero al emisiilor. Restul provine din energia eoliana, din biomasa si deseuri, din hidroelectricitate si din energia geotermala.

Scenariul cu zero emisii nu include energia nucleara, deoarece este „pur si simplu prea scumpa”, subliniaza Breyer. „Tehnologia fotovoltaica devine tot mai ieftina de la an la an, in timp ce costurile de constructie pentru centralele nucleare cresc”. In plus, centralele solare sunt mult mai usor, mai rapid si mai putin riscant de instalat si de operat.

Pana cand trebuie sa incetam sa ardem combustibili fosili?

Modelul cercetatorilor LUT bazat pe energia solara ridica doua intrebari.
Prima dintre acestea se refera la momentul in care mapamondul ar trebui sa ajunga la un nivel zero net al emisiilor de gaze cu efect de sera daca vrem sa indeplinim obiectivul convenit la nivel international – acela de a mentine incalzirea globala la un nivel mai mic de 1,5 grade Celsius?

A doua intrebare se refera la numarul de uzine de fabricare a panourilor solare ce ar trebui construite – si pana cand – pentru ca energia solara fotovoltaica sa atinga cota de doua treimi din energia totala produsa, in vederea atingerii acestui obiectiv climatic?

DW l-a intrebat pe Piers Forster, cercetator in domeniul climei la Universitatea din Leeds, Marea Britanie, cat de mult CO2 ar mai putea fi pompat cumulativ in aer in conditiile in care trebuie respectata limita target de 1,5 grade Celsius, fara ca mai tarziu sa fie nevoie sa depunem eforturi uriase pentru eliminarea dioxidului de carbon din aer prin masuri costisitoare de geoinginerie sau prin masuri de extragere a carbonului.

Raspunsul sau ingrijorator: pentru ca probabilitatea de a ramane sub pragul de 1.5 grade Celsius sa se mentina la doua treimi, omenirea mai poate elibera de la inceputul anului 2021 cel mult inca 195 de miliarde de tone CO2 (GtCO2) in aer, peste nivelul de 1.700 de GtCO2 ce au ajuns deja in atmosfera de la inceputul revolutiei industriale.
Numai in 2019, emisiile au totalizat aproximativ 40 GtCO2. Daca emisiile raman aproximativ la acelasi nivel in urmatorii cativa ani – ceea ce este foarte probabil – bugetul de emisii ramas va fi epuizat pana la sfarsitul anului 2025. Dupa aceea, lumea va fi in depasire de carbon si se va indrepta spre schimbari climatice foarte periculoase.

Asadar, ideea principala este aceea ca trebuie sa atingem nivelul de zero emisii cat mai curand posibil dupa 2025, conform spuselor lui Breyer. “Targetul politic actual pentru zero emisii este 2050. Adica mult prea tarziu!”.

Costul real al energiei pe baza de carbune

Pentru a evita schimbarile climatice periculoase si cresterea nivelului marii pe termen lung, o mare parte din carbonul eliberat in atmosfera in acest moment va trebui eliminat in urmatoarele decenii. Ceea ce va fi foarte scump! Mult mai ieftin ar fi sa extindem mai repede sistemele de energie regenerabila si sa inchidem imediat centralele pe carbune, spune Breyer.

Iata de ce: Generarea a 1 MWh de energie electrica pe baza de carbune determina aproximativ 1 tona de emisii de CO2. Eliminarea activa a dioxidului de carbon din aer si stocarea sa permanenta poate costa aproximativ 100 EUR (122 USD) pe tona, pe termen lung. Prin comparatie, 1 MWh de energie electrica a costat in medie in 2020 33 EUR la bursa de energie electrica din Germania.

Aceasta inseamna ca energia generata cu ajutorul carbunelui este, de fapt, de aproximativ patru ori mai scumpa decat energia electrica de la centralele fotovoltaice sau eoliene – sau ar fi, in conditiile in care costurile financiare ale recaptarii active si stocarii fiecarei tone de carbon eliberat din combustibilii fosili ar fi inclus in pretul fiecarui MWh de energie pe baza de carbune, asa cum recomanda de mult timp economistii.
„Aceasta nu include nici macar costurile de sanatate ale emisiilor de metale grele provenite de la centralele termice pe carbune. Numai in Germania, aceasta poluare provoaca aproximativ 5.000 de decese premature in fiecare an, iar in Asia, aproape un milion”, spune Breyer vorbind despre estimarile facute de expertii in sanatate publica.

Solutia: construirea imediata a 100 de fabrici gigant de panouri fotovoltaice

O civilizatie globala prospera – neutra din punct de vedere al carbonului si cu emisii zero net – va fi alimentata in proportie de 90% de energie electrica, estimeaza modelul LUT – in parte direct, in parte prin intermediul combustibililor sintetici (e-combustibili). Iar 69% din aceasta energie electrica va proveni din energia solara fotovoltaica. De cate fabrici gigant de module fotovoltaice va fi nevoie pentru a obtine acel viitor – si pana cand ar trebui ele construite?

Depinde de cat suntem de dispusi sa depasim bugetul mondial ramas, de 200 GtCO. Sa ne imaginam o tranzitie la un sistem global alimentat in intregime cu energie regenerabila pana in 2035 si sa presupunem ca noile fabrici de module fotovoltaice vor exista nu mai tarziu de 2025, astfel incat sa isi poata face treaba in decurs de 10 ani.

Cea mai mare fabrica de module fotovoltaice din lume este in constructie in provincia Anhui din China. Aceasta va avea o capacitate de productie de 60 GW pe an, potrivit dezvoltatorului sau, GCL System Integration. Ca o comparatie, capacitatea globala de productie de panouri fotovoltaice in 2020 a fost de aproximativ 200 GW, cea mai mare parte a acesteia fiind in China.

Modelul LUT presupune o capacitate de 78.000 GW de productie de energie electrica regenerabila instalata la nivel global, atunci cand lumea va atinge pragul de emisii de carbon zero net. Aceasta include 63.400 GW de energie solara fotovoltaica, dintre care aproximativ 8.800 GW vor fi in Europa.

Vom construi oare suficiente fabrici pana in 2024 pentru a produce cantitatea necesara de panouri solare pana in 2035? Nici macar pe aproape! Conform planurilor actuale din industrie, pana in 2024, vom avea o capacitate anuala de numai 400 GW de productie fotovoltaica si doar aproximativ 1.500 GW de module fotovoltaice solare vor fi deja produse si instalate la nivel mondial. Pentru a realiza un scenariu cu emisii zero pana in 2035, in care doua treimi din energia globala sa provina din energie solara, trebuie sa se produca si sa se instaleze inca 62.000 GW de module fotovoltaice (62 terawati) in perioada 2025 – 2035. Cu alte cuvinte, 6.200 GW pe an an, din 2025 pana in 2035.

Aceasta inseamna ca, pentru a face fata provocarii climatice, vom avea nevoie, pana in 2024, de o capacitate de productie construita de 15 ori mai mare decat cea planificata in prezent. Cu alte cuvinte, va trebui sa construim pana in 2024 inca 100 de giga-fabrici de aceeasi amploare cu fabrica de module fotovoltaice Anhui, de 60 GW, pentru a obtine o capacitate anuala de productie de 6.000 GW.
Daca Europa va trebui sa isi produca propriile module fotovoltaice, in loc sa le importe, va trebui ca 15 din cele 100 de fabrici gigant sa fie amplasate in Europa.
Acest plan se aliniaza foarte bine cu cele spuse in 2016 de Elon Musk: cu aproximativ 100 de giga-fabrici fotovoltaice ar putea fi produse suficiente module solare pentru a alimenta lumea in toate scopurile.

Aceste cifre ne spun ca o extindere rapida a energiei regenerabile ca element de baza al unei curse globale catre emisii zero net este fezabila din punct de vedere tehnologic. Pana la urma, este posibil fara doar si poate ca omenirea sa construiasca si sa opereze 100 de fabrici gigantice, dintre care 15 in Europa. Intrebarea cruciala cu care ne confruntam este: vom lua pana la urma in serios avertismentele oamenilor de stiinta din domeniul climatului, ne vom lua uneltele si vom trece la treaba?

Sursa: https://www.dw.com/en/how-many-solar-panels-do-we-need-to-save-the-climate/a-56020809