機密保護、気候および技術

著者: dyergin
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世界は化石燃料によってエネルギー需要の80%、産業界が育った方法の純然たる事実に会うために今日決まる。しかし依存はそれと主要な挑戦を持って来る: 経済成長および新しい消費者のために高まる需要; リソースの全体的な分布; エネルギー生産および使用の環境影響についての成長の心配; そして私達がどのようにの作り出すか変形と関連付けられるタイムスケールは、エネルギーを提供し、消費する。

すべてこれはエネルギー交差道路に米国および世界を置く。

エネルギーのための世界の空腹に基本的に全体的な気候を変えないで応じて、地政学的な緊張か深刻な経済的な転位を引き起こすこと高めることはのために、全く必要となる、新技術の解決頼む。

しかし簡単なか単一の技術オプションがない: 今後数十年の間に私達は私達の燃料の組合せを多様化させ、温室効果ガスの排出を制御し、同時に経済成長を妨げないことを新技術の多くが必要とする。

挑戦は大きいが、また新技術の範囲によって燃料を供給される楽天主義大きのもっともな理由がある。一部は配置の準備ができている。他は、けれども約束して、ディケイドであるかもしれない。そして一部に、間より不確か高いリスク、広範囲に及ぶ影響があり。

しかしこの楽天主義は写実主義と和らげられなければならない。エネルギー産業のスケールは巨大である。従って、従って大きな影響をもたらすことならこれらの技術が動作するスケールはあるなる。スケールはまた時間に変換する。

方針は考えられ、一直線に並ばなければならない。また市場および環境の挑戦が両方全体的であるので、国際協力は有効な解決に必要でなければならない。

特別な緊急の地球温暖化からの気候変動の危険はある。ベースラインとして産業年齢の前の大気温室効果ガスの集中を使用して、「普段どおりの"エネルギー供給の弾道は人間の健康および環境のひどく分裂的な影響の予想と共に複数の程度の平均温度の増加でロックする世紀半ばまでにほぼそれらの集中を倍増する。そのような集中はほとんどの実行された科学者によって慎重さの上限であると考えられる。

これらの挑戦を正常にアドレス指定する二酸化炭素の放出、3主領域エネルギー効率の大きな進展、石油基づいていないおよび大気にほとんど二酸化炭素をもたらす広まった発電交通機関の燃料のための呼出しに値を付ける方針に応じてのシナリオ。

非常に高められたエネルギー効率は長期の主要なエネルギー挑戦そして必要なコンポーネントをアドレス指定するために作戦多分最もよい短期機会を両方国内総生産の主な影響なしで世紀半ばの「普段どおりの"必要性と、比較される一次エネルギーの使用中の減少40%から50%提供する。

しかしそこに着く方法をか。効率のための技術のパスは建物、手段および工業プロセスを含む。米国の電気の3分の2は住宅および商業建物のために使用される。

改善された照明、HVAC、機器、実行中のエネルギー管理、廃熱発電およびエネルギー効率が良いデザインは劇的に私達の所要電力を減らすことができる。また、受動の換気のような新しいアプローチおよび昼光照明はエネルギー利用を減らし、慰めを改善できる。

さらに、来る「gigacities」のための新しいデザインは両方エネルギー利用および汚染を最小化できる。私達はまた手段の効率の劇的な改善を達成してもいい。オプションは利用に、ハイブリッドおよび差込式のハイブリッド、「lightweighting」、水素および燃料電池、および他燃料を供給するために新しいアプローチと統合される高度エンジンデザインを含んでいる。

ハイブリッド技術は電池の技術のそれ以上の前進を用いるディケイドの次のカップルで準備ができている、両方を渡すオイルの条件の非常によい総合効率そしてかなりの減少ようである。第2技術のカテゴリは代わりとなる交通機関の燃料のための技術オプションが含まれている。これは生物燃料、液体の燃料、電気および水素への石炭または天燃ガスの変換を含むことができる。

生物燃料は現在農業部門によって回復可能、強くサポートされてので、大量の関心を引いている。科学的で、技術的進歩は必要農業、森林廃棄物および「デザイナー」エネルギー穀物を効果的にそして経済的に利用するためにである。

そのような前進は次のディケイドか2にかなり有望に見る。難しい問題はまたフィールドからの適切な下部組織と燃料の品質を保証するための規定する構造のデザインに燃料を供給することを残る。そして差込式のハイブリッドは電気の原因となる
主要な交通機関「燃料なる」。に

重要な二酸化炭素のない第3技術のカテゴリ電気の生産のために放出私達はオプションの広い範囲を渡って考えなければならない: 原子力; 風、太陽、地熱および波を含む再生可能エネルギー、; そしてカーボン捕獲および地質記憶を用いる化石燃料の使用。

原子力は世界の電気の約六番目を提供する。拡張は受動の安全システムおよび新建設の技術のような現在の技術の発展の改善に、基づいている。先行技術はかなり廃棄物管理の心配を軽減する燃料および長期、新しいリアクターのために中間のためのモジュラーガス冷却炉を多分、含み。

風および太陽再生可能エネルギーは急速に拡大して、かなりのコスト低減を示している。最終的に、太陽放射の直接使用は地球に達する多量の太陽エネルギーがある最も有望なエネルギーオプション現われる。

ただし大きい配置を実現するために、多くの科学技術の進歩は必要である: 大規模で、断続的なエネルギー供給の使用を可能にする新しい製造技術、新しい材料、新しい太陽変換プロセスおよび新しいストレージ技術。

それにもかかわらず、高い電気の価格の重要な市場の太陽技術の競争力は急速に改良している。

石炭はまた作り出された二酸化炭素のほとんどが地質的に捕獲され、保存されれば「カーボン自由な」エネルギー源である場合もある。現在の技術によって、これは高いが、エネルギーおよび比較的安価の二酸化炭素の捕獲へ変換石炭の新しい方法に多くの有望な研究がある。

主要なgovernmentled努力は必要大規模で長期地質二酸化炭素の記憶のまわりで、技術的で、規定する残りの不確実性を、解決するためにである。技術準備ができた今日、優秀な予想との他、およびまだ「ホームラン」の-提供のための高危険の候補者として他を十年ほど前に約束することのこのアレイ私達のエネルギー需要を取扱う私達の容量の楽観的な概観。

ただし、既に観察されるように、この楽天主義は他の現実を考慮に入れなければならない。スケールの問題は最初にある。これらの技術の多数のために、主科学的で、技術上の障害を克服することは物語の部分だけである。生物燃料が、例えば、現在の米国ガソリン使用の半分を取り替えるためにあったら、私達は土地の約十万平方マイルを必要とする。

これは土地利用のだけ、また水資源、生態学的な管理、等の問題を上げる。スケールの別の実例として: 米国の石炭によって出る地質記憶のための液体に二酸化炭素すべてが今日圧縮されたら、年次ボリューム年の米国の石油消費の価値より多く約50%植われば。

これらのシステム挑戦はエネルギー企業の巨大なスケールを反映する。それらは多重技術の複雑な相互作用だけ、「銀製の弾丸によって会わない」。

2番目に、社会的な目的と互いに作用し合う方針は必要である。米国のエネルギー政策はエネルギー価格に現在いろいろな汚染物質のためにするように、オイルの機密保護または気候変動の危険のような社会的な命令を組み込まない。

その代り、私達は「勝利」技術の先発の導入刺激および助成金にの複合体そして幾分特有の一組直面する。またマルチ兆ドルエネルギービジネスを、広大と、耐久変形させておよび幾分高い下部組織は重要な変更のための半世紀時間について、取る。

最後に、これらは立証されたよりエネルギー挑戦を、実際のところ全体的必要とするずっと国際協力を調整する。気候変動の危険にはっきり地球規模の影響があり、全体的な解決を必要とする。

ただし、石油市場の全体的な性質は同様にあらゆる領域のその増加する需要そして安保問題世界経済によって波立てなさいことを意味する。

エネルギーは今世紀で最も壮大な挑戦の1つを表す: 、発展途上国の窮乏を環境と地政学的な対立を危険にさらす人間の健康に減らしスケール、動力経済成長で全体的、脅す。技術はこれらの問題を解決するための必要でしかし十分ではないenablerである。

しかし支えられた研究、技術の投資および方針の右の組合せはこれらの挑戦に答えるために国家の科学者、科学技術者および企業家に権限を与える。その組合せの権利を得ることはまた21世紀のための支持できるエネルギー未来を、本来長い先行時間を考えると、をはるかに越えて構築するための機会を示し。