Setiap tahun di Bumi kita mengkonsumsi lebih dari 24 PWh listrik: 24 000 000 000 000 000 Wh/tahun, yaitu energi yang akan dikonsumsi oleh satu triliun bola lampu hemat energi 24 W yang dibiarkan menyala selama satu jam. Untuk memahami hal ini, seolah-olah masing-masing dari tujuh setengah miliar manusia yang hidup di planet ini menyalakan 15 bola lampu 24 W sepanjang tahun, siang dan malam, dua pertiga dari bahan bakar fosil, 10.7% dari tenaga nuklir dan 23.9% dari sumber terbarukan. Bahkan jika rata-rata dunia mengatakan sedikit, mereka berkisar dari Prancis, yang mendapatkan 75% dari pembangkit listrik tenaga nuklir, ke Cina, yang bergantung pada batu bara sebesar 78%, hingga Norwegia yang mendapatkan 98% listriknya dari air terjun.
Namun, mari kita masuk ke detail ketiga sumber yang digunakan untuk menghasilkan listrik:
– Di antara sumber terbarukan saat ini, bagian terbesar terdiri dari turbin pembangkit listrik tenaga air (16,6%). Diikuti oleh angin (3,7%) dan biofuel (2,0%, khususnya generasi pertama). Di bagian ekor datang surya fotovoltaik 1,2% sementara panas matahari terkonsentrasi (CSP), panas bumi, pasang surut dan energi gelombang semua dalam sisa 0,4% dari total 23,9% dalam energi terbarukan. Kita masih perlu berinvestasi dalam penelitian sehingga sumber yang paling berteknologi maju (fotovoltaik, biofuel dari limbah, pasang surut, angin…) mengambil alih sumber yang kurang efisien yang telah kita eksploitasi selama ratusan tahun.
– Perampingan diharapkan untuk tenaga nuklir, terutama untuk alasan politik daripada untuk masalah teknis serius yang terkait dengan keselamatan pabrik atau perlindungan lingkungan (untuk semua maksud dan tujuan merupakan sumber fosil, tetapi termasuk yang memiliki dampak lingkungan terendah di antara mereka tersedia).
– Untuk memenuhi permintaan listrik yang terus meningkat, saat ini dan di masa mendatang, kita hanya dapat mengandalkan bahan bakar fosil. Saat ini, 40,8%, 21,6% dan 4,3% produksi listrik masing-masing berasal dari batu bara, gas, dan minyak. Kembali ke contoh sebelumnya, empat dari sepuluh bola lampu listrik dijalankan dengan batu bara, dua dengan gas, setengah menyala dengan membakar minyak, satu menggunakan fisi atom, dua dengan air, sedangkan setengah bola terakhir ditenagai oleh campuran dari semua yang tersisa. sumber terbarukan.
Pada dasarnya, 66,7% listrik yang diproduksi secara global (setara dengan 15,9 PWh) diperoleh dari bahan bakar fosil (batubara, gas, minyak). Sumber energi ini, dalam bentuk padat, cair atau gas, dibakar dan diubah menjadi panas. Ini menguapkan air menciptakan uap bertekanan tinggi yang menggerakkan turbin yang pada gilirannya terhubung ke generator yang menghasilkan listrik. Di pabrik paling modern, transformasi energi ikatan kimia yang tersimpan dalam bahan bakar menjadi energi panas, kemudian menjadi energi mekanik dan akhirnya menjadi energi listrik memiliki efisiensi keseluruhan sekitar 40%. Ini berarti bahwa 60% (atau lebih) energi yang terkandung hilang ke lingkungan, terutama dalam bentuk panas. Sistem yang paling berbudi luhur mencoba menggunakan kembali sebagian dari panas ini untuk memanaskan aliran yang masuk atau untuk memanaskan sistem atau rumah di sekitarnya. Sementara pembangkit batu bara dan bahan bakar minyak memiliki hasil sekitar 40%, perkembangan teknologi telah memungkinkan pembangkit gas siklus gabungan mencapai hasil hingga 55%.
Hal penting lainnya yang perlu diketahui adalah bahwa bahan bakar fosil bukanlah zat murni tetapi mengandung unsur dan senyawa lain dalam jumlah bervariasi yang berubah menjadi debu, asap, atau gas saat dibakar. Proses pembakaran itu sendiri dapat menghasilkan senyawa beracun. Batubara adalah bahan bakar yang sangat kotor dibandingkan dengan yang lain yang sudah diekstraksi. Polusi dari eksplorasi, pengeboran, dan ekstraksi minyak dan gas memiliki dampak yang jauh lebih kecil terhadap lingkungan daripada penambangan permukaan atau bawah tanah yang diperlukan untuk mengekstraksi batubara. Selain itu, kesehatan pekerja ekstraksi baik di dalam maupun di dekat tambang jauh lebih berisiko daripada teknisi sumur minyak dan gas.
Selanjutnya, semua bahan bakar fosil terbakar dengan mengoksidasi karbon dan menghasilkan karbon dioksida. Sementara berbagai bentuk batubara menghasilkan dari 350 hingga lebih dari 400 gram CO2 per kWh, bahan bakar minyak menghasilkan emisi antara 240 dan 260 g/kWh dan akhirnya gas alam berhenti hanya pada 200 g/kWh. Yang terakhir ini terutama bertanggung jawab atas efek rumah kaca dan pemanasan global. Keuntungan utama menggunakan gas sebagai pengganti batu bara untuk produksi listrik terletak di sini: sementara energi kimia yang terkandung dalam batu bara berada dalam ikatan kimia karbon-karbon, dalam gas ini disimpan dalam ikatan karbon-hidrogen. Untuk melepaskan energi yang terperangkap dalam bahan bakar tersebut jutaan tahun yang lalu, CO2 penghasil karbon dan uap air penghasil hidrogen H2O harus teroksidasi sempurna. Untuk alasan ini, untuk jumlah energi yang sama yang dikembangkan, pembakaran sempurna gas alam menghasilkan sekitar setengah dari CO2 dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh pembakaran batu bara. Dengan cara ini, mengganti pembangkit termoelektrik berbahan bakar batubara dengan yang berbahan bakar gas dapat menghemat sekitar setengah dari emisi karbon dioksida ke atmosfer, dengan keuntungan yang jelas untuk pemanasan global.
Juga tidak mudah membandingkan biaya rata-rata listrik dari berbagai sumber. Selain biaya variabel bahan baku, biaya konstruksi dan pengelolaan pabrik yang kurang lebih maju, lebih atau kurang efisien, dan lebih atau kurang berpolusi harus dipertimbangkan. Sebuah studi oleh Fraunhofer ISE menunjukkan bahwa di Jerman biaya satu MWh listrik berkisar antara 63-80 Euro untuk batu bara hingga 75-98 Euro untuk pembangkit gas siklus gabungan. Di Amerika Serikat, EIA menghitung $95/MWh untuk batu bara dan $75/MWh untuk gas. Tetapi jika pabrik dilengkapi dengan sistem penangkapan dan penyimpanan karbon dioksida, biayanya masing-masing naik menjadi $144 dan $100/MWh. Jelas, semakin sedikit kita berpikir tentang memurnikan bahan bakar dan mengurangi asap – dan karena itu semakin mencemari pabrik – semakin sedikit biayanya. Karena alasan ini, negara-negara yang kurang berkembang dan kurang menyadari risiko pemanasan global cenderung memilih pembangkit listrik tenaga batu bara yang dibangun tanpa banyak pertimbangan. Konsekuensinya jelas, misalnya, bagi pemerintah China ketika untuk kesekian musim dingin berturut-turut Beijing diserbu kabut asap yang membuat tidak mungkin untuk melihat dalam jarak beberapa meter dan membuat bandara tidak dapat digunakan. Pusat Pencegahan dan Pengendalian PM10 China telah menerbitkan dalam British Medical Journal perkiraan 1,2 juta kematian yang disebabkan oleh partikel halus hanya dalam satu tahun.
Intinya, batu bara adalah bahan bakar yang kotor. Kotor saat Anda mengekstraknya, kotor saat membakarnya, dan kotor saat harus berurusan dengan debu yang dihasilkannya. Satu-satunya keuntungan adalah biayanya lebih murah. Jadi apa yang harus dilakukan? Karena tidak mungkin untuk menggantikannya secara langsung dengan sumber energi hijau, di satu sisi perlu berinvestasi lebih banyak lagi dalam penelitian dan pengembangan sumber terbarukan, di sisi lain menggunakan gas sebagai "jembatan" sumber menuju rendah karbon. masa depan. Sebagai? Misalnya, meluncurkan penggantian progresif pembangkit listrik berbahan bakar batu bara dengan pembangkit berbahan bakar gas akan menunjukkan keuntungan yang menentukan dalam proses dekarbonisasi dan perlindungan lingkungan yang dipertimbangkan oleh Perjanjian Paris tentang iklim yang telah diratifikasi oleh 195 negara. Tidak hanya. Bahkan di masa depan, pembangkit berbahan bakar gas modern akan dapat digunakan dalam kombinasi dengan energi terbarukan untuk mengimbangi fluktuasi kebutuhan energi musiman dan harian dengan diskontinuitas karakteristik produksi energi dari sumber terbarukan.
Dari situs Hari ini.
