Нове дослідження свідчить про те, що відновлювані джерела енергії виробляють більше чистої енергії, ніж викопні види палива
Які джерела енергії ефективніші за паливо — відповідь учених Фото: freepik.com
Основна ідея дослідження полягає в тому, що хоча видобуток викопного палива є енергетично дешевим, те, що виходить з-під землі, ще не готове до використання. Існують енергетичні витрати на перетворення їх у корисну форму і транспортування туди, де вони потрібні, а потім втрачається енергія, коли вони починають використовуватися. Це особливо помітно на прикладі двигунів внутрішнього згоряння, де значно менше половини енергії, наявної в бензині, фактично перетворюється на рух.
Тому дослідники пропонують альтернативну форму енергетичної рентабельності інвестицій (EROI) — те, що вони називають EROI корисної стадії. Цей показник вимірює, скільки енергії потрібно для того, щоб змусити одиницю енергії працювати у спосіб, який суспільство цінує — обігрівати будинок, рухати автомобіль, освітлювати кімнату тощо.
Для аналізу EROI на корисній стадії дослідники відстежили статистику за 50-річний період з 1970 по 2020 рік.
Остаточний показник EROI викопного палива для кінцевого споживача є досить високим і становить приблизно 8,5. Однак, як тільки ви намагаєтеся зробити з ним щось корисне, цей показник різко падає, так що на стадії корисного використання EROI становить лише близько 3,5. Що, зрозуміло, погано — адже всі хочуть отримати якомога більше корисної енергії на кожну одиницю енергії.
Цікаве по темі: Вчені створили гнучкі сонячні батареї, що не потребують зарядки
Однак різні види палива мають дуже різні профілі. Природний газ має найвищий показник EROI на корисній стадії — 9,5, вугілля — 7,2, а нафтопродукти — лише 2, тобто ми отримуємо з бензину приблизно вдвічі більше енергії, ніж вкладаємо у його виробництво та використання. Більшість з цих значень майже не змінилися за останні 50 років.
Відновлювана енергія в цьому аналізі зосереджена на таких джерелах, як вітер і сонце, які постачають електрони в мережу. Вони можуть використовуватися для опалення, залізничного та автомобільного транспорту, а також для інших видів використання викопного палива. Багато з цих видів використання є надзвичайно ефективними — теплові насоси та електродвигуни набагато краще перетворюють енергію на корисну, ніж їхні еквіваленти, що працюють на викопному паливі.
В середньому, для того, щоб бути конкурентоспроможними з викопними видами палива, відновлювані джерела енергії повинні мати кінцевий показник EROI менше 5. Тоді як для того, щоб бути конкурентоспроможними в енергетичному плані, відновлювані джерела енергії потребують кінцевої EROI трохи більше 10. І навпаки, щоб конкурувати з нафтопродуктами, їм потрібна лише кінцева EROI на рівні 3.
Також читайте: Вчені придумали, як покращити сонячні батареї
Дослідники зібрали багато кінцевих показників EROI, і вони досить вражаючі. Абсолютний найгірший показник для вітроенергетики — понад 10, а найвищі значення знаходяться в районі 25. Отже, вітроенергетика вже випереджає викопні види палива, коли йдеться про те, що вона повертає нам більше корисної енергії, ніж потрібно для виробництва, встановлення та обслуговування вітрових турбін. Оцінки для сонячної енергетики в середньому трохи нижчі. Вони варіюються від мінімального значення близько 7 до максимального близько 20, що ставить їх далеко попереду нафтопродуктів і загалом робить їх конкурентоспроможними з природним газом.
В довгостроковій перспективі вдосконалення виробництва та підвищення ефективності можуть ще більше покращити ситуацію.
Проте, навіть на поточному ринку аналіз переконливо свідчить, що в енергетичному плані відновлювані джерела вже виробляють більше енергії на одиницю енергії, використаної для їх виробництва, ніж викопні види палива.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Учені створили матеріал для розробки новітніх сонячних батарей
Вчені придумали, як підвищити ефективність сонячних батарей
Створено найефективніші у світі сонячні батареї на квантових точках: як працюють
За матеріалами: ArsTechnica.
