Wetenschap
De gasindustrie van de toekomst zou hernieuwbare brandstoffen kunnen produceren en leveren, in plaats van mijnbouw en verwerking van aardgas. Krediet:Shutterstock.com
De wereld kan de opwarming van de aarde beperken tot 1,5 en overstappen op 100% hernieuwbare energie, terwijl toch een rol voor de gasindustrie behouden blijft, en zonder afhankelijk te zijn van technologische oplossingen zoals het afvangen en opslaan van koolstof, volgens onze nieuwe analyse.
Het One Earth Climate Model – een samenwerking tussen onderzoekers van de University of Technology Sydney, het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum en de Universiteit van Melbourne, en gefinancierd door de Leonardo DiCaprio Foundation – beschrijft hoe de wereldwijde energievoorziening tegen 2050 kan worden omgezet naar 100% hernieuwbare energie, terwijl ze onderweg banen creëren.
Het stelt zich ook voor hoe de gasindustrie haar rol als "transitiebrandstof" in de energietransitie kan vervullen zonder dat haar infrastructuur verouderd raakt zodra aardgas wordt uitgefaseerd.
Ons scenario, dat in februari 2019 in detail als open access boek zal worden gepubliceerd, beschrijft hoe de energie van de wereld volledig hernieuwbaar kan worden door:
Ons model legt ook uit hoe we de "negatieve emissies" kunnen leveren die nodig zijn om binnen het koolstofbudget van de wereld te blijven, zonder te vertrouwen op onbewezen technologie zoals het afvangen en opslaan van koolstof.
Als de transitie naar hernieuwbare energie gepaard gaat met een wereldwijd moratorium op ontbossing en een grote inspanning voor landherstel, we kunnen het equivalent van 159 miljard ton koolstofdioxide uit de atmosfeer verwijderen (2015-2100).
Interacties tussen de modellen gebruikt voor het One Earth Model. Krediet:één aardemodel, Auteur verstrekt
Modellen combineren
We hebben ons scenario samengesteld door verschillende computermodellen te combineren. We hebben drie klimaatmodellen gebruikt om de effecten van specifieke broeikasgasemissieroutes te berekenen. Vervolgens hebben we een ander model gebruikt om de potentiële bijdragen van zonne- en windenergie te analyseren, inclusief rekening houdend met de ruimtebeperkingen voor hun installatie.
We hebben ook een langetermijnenergiemodel gebruikt om de toekomstige energievraag te berekenen, uitgesplitst naar sector (stroom, warmte, industrie, transport) voor 10 wereldregio's in stappen van vijf jaar. Vervolgens hebben we deze 10 wereldregio's verder onderverdeeld in 72 subregio's, en hun elektriciteitssystemen op uurbasis gesimuleerd. Hierdoor konden we de precieze eisen op het gebied van netinfrastructuur en energievraag bepalen.
'Recycling' van de gasindustrie
In tegenstelling tot veel andere scenario's voor 1,5 en/of 100% hernieuwbare energie, onze analyse integreert bewust de bestaande infrastructuur van de wereldwijde gasindustrie, in plaats van te eisen dat deze dure investeringen in relatief korte tijd worden afgebouwd.
Aardgas zal in toenemende mate worden vervangen door waterstof en/of hernieuwbaar methaan geproduceerd door zonne-energie en windturbines. Hoewel de meeste scenario's afhankelijk zijn van batterijen en gepompte waterkracht als belangrijkste opslagtechnologieën, deze hernieuwbare vormen van gas kunnen ook een belangrijke rol spelen in de energiemix.
In ons scenario de conversie van gasinfrastructuur van aardgas naar waterstof en synthetische brandstoffen komt langzaam op gang tussen 2020 en 2030, met de ombouw van elektriciteitscentrales met een jaarcapaciteit van circa 2 gigawatt. Echter, na 2030, deze overgang zal aanzienlijk versnellen, met de ombouw van in totaal 197 GW gascentrales en gas-warmtekrachtkoppelingsinstallaties per jaar.
Gaandeweg zal de gasindustrie haar bedrijfsmodel moeten herdefiniëren van een aanbodgestuurde mijnbouwindustrie, aan een industrie voor de productie van synthetisch gas of waterstof die hernieuwbare brandstoffen levert voor de elektriciteit, industrie en transportsector. In de elektriciteitssector, deze brandstoffen kunnen worden gebruikt om vraag en aanbod in netwerken met aanzienlijke hoeveelheden variabele hernieuwbare opwekking op elkaar af te stemmen.
Verdeling van beroepen tussen fossiele brandstoffen en hernieuwbare energie-industrieën in 2015 en 2025. Credit:One Earth Model, Auteur verstrekt
Een rechtvaardige transitie voor de fossiele brandstofindustrie
De implementatie van het 1,5 -scenario zal een aanzienlijke impact hebben op de wereldwijde fossiele brandstofindustrie. Hoewel dit misschien voor de hand liggend lijkt, er is tot nu toe weinig rationeel en open debat gevoerd over hoe een ordelijke terugtrekking uit de steenkool, olie, en gaswinningsindustrieën. In plaats daarvan, het politieke debat spitste zich toe op prijzen en voorzieningszekerheid. Toch is het beperken van klimaatverandering alleen mogelijk als fossiele brandstoffen worden uitgefaseerd.
Volgens ons scenario gasproductie zal tot 2025 slechts met 0,2% per jaar afnemen, en daarna met gemiddeld 4% per jaar tot 2040. Dit is een vrij langzame uitfasering, en zal de gasindustrie in staat stellen geleidelijk over te stappen op waterstof.
Ons scenario zal wereldwijd meer banen in de energiesector opleveren. Tegen 2050 zouden er 46,3 miljoen banen zijn in de wereldwijde energiesector – 16,4 miljoen meer dan volgens de bestaande voorspellingen.
Onze analyse onderzocht ook de specifieke beroepen die nodig zijn voor een op hernieuwbare energie gebaseerde energie-industrie. Het wereldwijde aantal banen zou tussen 2015 en 2025 in al deze beroepen toenemen, met uitzondering van de metaalhandel, die met 2% zou dalen, zoals hieronder weergegeven.
Echter, deze resultaten zijn niet uniform over de regio's. China en Indië, bijvoorbeeld, tussen 2015 en 2025 zullen beide een vermindering van het aantal banen voor managers en bedienden en administratief personeel ervaren.
Onze analyse laat zien hoe de verschillende technische en economische belemmeringen voor de uitvoering van de Overeenkomst van Parijs kunnen worden overwonnen. De resterende hindernissen zijn puur politiek.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com