Während ich südlich des Äquators und westlich der internationalen Datumsgrenze war, hatte ich die Gelegenheit, mit einigen hundert Teilnehmern in Australien zu sprechen Webinar des Smart Energy Council. Es wurde organisiert, um meine ungewöhnliche Zeitzonenanpassung an Oz auszunutzen, da ich als digitaler Nomade einige Wochen in Neuseeland verbringe.
Der Organisator Steve Blume, ehemaliger Präsident des Rates, und ich hielten es für sinnvoll, die meisten der Dutzenden Fragen in Artikeln zu beantworten und sie auch mit den Registranten zu teilen. Dies ist der sechste und letzte von mehreren Artikeln mit Antworten, die vom Rat zusammengefasst und auch für die Teilnehmer geteilt werden. Der erste Artikel befasste sich mit Fragen der Luft- und Seeschifffahrt, der zweite befasste sich mit Biokraftstoffen und HGÜ, der dritte mit Wasserstoff, der vierte mit fossilen Brennstoffen und der fünfte mit Aspekten von Politik und Geopolitik.
Der Rahmen meiner vorbereiteten Bemerkungen war der Radikale Elektrifizierung des Transportwesens. Ich habe viel zu diesem Thema veröffentlicht, da ich mich in den letzten 15 Jahren durch die meisten Modi gekümmert habe.
Einleitungsfolie zur Präsentation von Michael Barnard beim Webinar des Australian Smart Energy Council
Um meine Präsentation zusammenzufassen: Der gesamte Bodentransport wird elektrisieren. Das sind Autos, Lastwagen, Busse, Nutzfahrzeuge, Züge und Bergbaufahrzeuge. Die gesamte Binnenschifffahrt und zwei Drittel des Kurzstreckenseeverkehrs werden elektrifiziert, wobei nur die längsten Strecken Biokraftstoffe erfordern. Auch im Schiffs- und Schienenverkehr wird die Tonnage zurückgehen, da fossile Brennstoffe in großen Mengen aus den Ladungen entfernt werden. Die Luftfahrt wird durch elektrische regionale Luftmobilität, autonomes Fliegen und digitale Flugsicherung revolutioniert, und in 50 Jahren werden nur noch transozeanische Flüge Biokraftstoffe erfordern.
Das bedeutet, dass die Milliarden Tonnen fossiler Brennstoffe, die pro Jahr für die Gewinnung, Verarbeitung, Veredelung und Verteilung benötigt werden, wegfallen und durch Dutzende Millionen Tonnen Technologiemetalle wie Lithium und Kobalt sowie einige hundert Millionen Tonnen ersetzt werden von Biokraftstoffen für die Luft- und Seeschifffahrt. Das ist alles sehr machbar.
Die vorbereiteten Bemerkungen überflogen all das in etwa 30 Minuten und ließen viel zu wenig Zeit für Fragen, weshalb ich mich entschieden habe, die meisten davon schriftlich zu beantworten.
Sehen Sie eine Rolle für die Kernenergie?
Ja natürlich. Kein großes Problem, aber es spielt eine Rolle. Schließlich, China baut viel davon, wenn auch deutlich mehr reale TWh aus Wind, Sonne und Wasser. Sein Nuklearprogramm erreichte 2016–2018 seinen Höhepunkt und schrumpft seitdem mit ein bis drei Reaktoren pro Jahr, während Wind- und Solarenergie den jährlichen Einsatz weiter steigern.
Frankreich bleibt diesem Ziel in gewisser Weise auch dieses Jahr treu. Vor ein paar Jahren machten sie einen Rückzieher, jetzt machen sie wieder einen Rückzieher, obwohl ein großer Teil davon offline ist und somit zur Energiekrise beiträgt. Südkorea hat seine Pläne zur Abschaffung seiner Atomflotte rückgängig gemacht. Das ist besorgniserregend, da so viele davon mit minderwertigen Komponenten gebaut wurden und Teil eines massiven Betrugsproblems von Regierung und Unternehmen sind.
Das mit Abstand größte Atomprogramm ist jedoch Chinas, und wie bereits erwähnt, hinkt es und läuft nicht voran. Andere Länder verzögern Maßnahmen meist, indem sie sich darauf konzentrieren. Die US-Flotte steuert auf einen raschen Untergang zu, gerade als sie ihr Programm für erneuerbare Energien endlich auf Hochtouren bringt und vielleicht sogar überwindet die Abneigung der Reichen gegen Offshore-Windenergie wo sie es von ihren Anwesen und Yachten am Meer aus sehen könnten.
Und kleine modulare Reaktoren sind keine Lösung. Sie Verzichten Sie auf die Physik großer Thermogeneratoren aber wir werden nicht die nötigen Zahlen erreichen erheblich reduzierte Stückkosten. Es wird weiterhin einen Markt für Uran geben, aber dieser wird nicht massiv wachsen.
Ich mache mir Sorgen um den Tiefseebergbau. Haben wir genügend Mineralien an Land? Ich glaube nicht, dass wir die Tiefsee nach Mineralien durchsuchen sollten, die wir für die Elektrifizierungsbewegung benötigen.
Ja, wir haben genügend Mineralien an Land. Ich würde die Lektüre von Klingers empfehlen Grenzen der Seltenen Erden um ein Gefühl dafür zu bekommen, warum wir nicht so viel an Land abbauen, wie wir sollten. Ja, wir sollten uns über den schlecht regulierten und sehr schwer zu überwachenden Meeresbodenabbau Sorgen machen, aber wir sollten uns wahrscheinlich mehr Sorgen über riesige Trawler machen, die heute Meeresbodenökosysteme zerstören, und nicht über mit Risikokapital finanzierte Unternehmen, die wahrscheinlich implodieren.
Bei der Dekarbonisierung von Zement sind 60 % der Emissionen prozessbedingt. Wie sehen die Aussichten für die Dekarbonisierung aus und was sind die Markttreiber?
Zement ist der graue Klebstoff, der unsere Welt zusammenhält. Und es macht 8-10 % des globalen Kohlenstoffproblems aus. Es gibt drei Quellen erheblicher Emissionen. Das erste ist die Wärme für den Kalksteinofen. Eine Umstellung auf Elektrizität ist durchaus möglich, da die Temperaturen nicht besonders hoch sind.
Das zweite ist das CO2, das den Kalkstein bei der Umwandlung in Branntkalk ausbrennt und dabei Kohlenstoff freisetzt, der sich mit Sauerstoff aus der Atmosphäre verbindet. Das ist schwieriger zu beseitigen, ohne den Kalkstein-zu-Branntkalk-Prozess durch elektrochemische Prozesse zu ersetzen, an denen viele arbeiten. Es gibt tatsächlich viele Lösungen in diesem Bereich.
Dies ist wahrscheinlich einer der Orte, an denen es sinnvoll ist, CO2 abzuscheiden und zu binden, obwohl dies wirtschaftlich mit den anderen Lösungen konkurrieren muss.
Die dritte ist die rotierende Klinkertrommel mit ihrem Erdgasstrahl, der den Branntkalk und den Ton in einem Keramikprozess zu Klinker erhitzt. Auch dieser lässt sich ersetzen, entweder durch einen Biomethanstrahl oder einen elektrischen Plasmastrahl.
Technisch gesehen ist keines dieser Probleme wirklich so schwierig. Das Problem ist ihre wirtschaftliche Machbarkeit.
Aber dekarbonisierter Zement macht nur 2 % der Kosten einer Brücke aus, wie ein aktuelles Beispiel zeigt. Die Preisgestaltung für kohlenstoffintensiven Zement, so dass er teurer ist als Alternativen, ist reine Politik und kein wirtschaftlicher Todesstoß. Studien haben ergeben, dass Ingenieure und Architekten übermäßig viel Zement verwenden, um auch nur das kleinste Risiko einer Bauhaftung zu vermeiden, eine Hosenträger- und Gürtelpraxis, die sich schnell ändern würde, wenn Zement ein preisgünstigeres Gut wäre.
Die Probleme sind höhere Investitionsausgaben und der Trugschluss der versunkenen Kosten. Ein Zementwerk ist ein Bausatz im Wert von 500 Millionen US-Dollar, dessen Lebensdauer in Jahrzehnten gemessen wird. Und diese Energielösungen können größtenteils nicht einfach an den Großteil der bestehenden Anlage angeschraubt werden. Anstelle von Erdgas können auch Biomethan-Düsen eingesetzt werden, doch dazu ist eine konsistente und ziemlich große Biomethan-Quelle erforderlich. Wie ich schon bei einer anderen Frage angemerkt habe, bin ich kein großer Fan davon, absichtlich mehr Methan zu erzeugen.
Was werden Ihrer Meinung nach die größten Herausforderungen bei der Umsetzung der lokalen Wertschöpfung von Ressourcen in Australien sein? Widerstand von Offshore-Käufern? Lokale Kapazität oder andere Dinge?
Es gibt ein paar. Ich glaube nicht, dass es Offshore-Käufern egal sein wird, wenn sie das Endergebnis günstiger bekommen, aber das bedeutet, dass man die Mittelpartei im Offshore-Bereich ausschließen muss. Das ist nur ein Geschäft.
Soweit ich weiß, sind die lokalen Kapazitäten in Australien besorgniserregend, auch wenn ich mich nicht näher mit der industriellen Kapazität Australiens befasse. Meine Informationen über Australien sind dürftig, aber die Schaffung einer modernen, hochentwickelten Mineralverarbeitungskapazität erfordert Größe, Kapital, Technologie und eine Vielzahl menschlicher Ingenieure, mit denen Australiens Ressourcenpool möglicherweise Schwierigkeiten haben könnte. Dem lässt sich jedoch durch die Einbeziehung ausländischer Partner entgegenwirken. China verfügt über all dieses Fachwissen und lagert zunehmend in andere Länder aus, sodass es für einen klugen Geschäftsmann wahrscheinlich einen guten Weg gibt, dort eine gute Partnerschaft aufzubauen.
Mir ist unklar, ob es in Australien dafür ein Hardcore-Trainingsprogramm gibt. Dies wäre eine Voraussetzung, ebenso wie die Weiterentwicklung der Fähigkeiten im Nebengeschäft und in der Lieferkette.
Ich vermute, dass das größte Problem die Status-Quo-Milliardäre sind, die gerne kohlenstoffreichen Schmutz ins Ausland transportieren und sich mit den Gewinnen zarte Panda-Steaks schmecken lassen. Sie kauften eine Menge Politiker in Australien, von denen einer, wenn ich mich recht erinnere, stolz ein Stück Kohle im Parlament hochhielt, ähnlich wie der Amerikaner Inhofe einen Schneeball hochhielt, um zu „beweisen“, dass der Klimawandel nicht real sei.
Ein großer Teil des australischen Establishments weigert sich, die Botschaft zu verstehen, dass Veränderungen unerlässlich sind. Aus diesem Grund werden sie in 20 oder 30 Jahren wahrscheinlich nicht mehr Teil des australischen Establishments sein und neue werden ihre Plätze eingenommen haben. Seien Sie einer der Neuen.
Welche Anwendungen sehen Sie für CCUS?
Sehr wenig. Ich gehe davon aus, dass es bei der Zementherstellung eine Rolle spielen wird, aber das Ausmaß des CO2-Problems beträgt 40 Milliarden Tonnen pro Jahr und 1.000 Milliarden Tonnen in der Vergangenheit, während der gesamte Kohlenstoffbedarf heute 230 Millionen Tonnen beträgt, ein Bruchteil von 1 % des Jahresbedarfs. Und 90 Millionen dieser 230 Millionen Tonnen, der mit Abstand größte Teil, sind für die verbesserte Ölförderung bestimmt. Alle unsere großen Sequestrierungsstandorte binden heute CO2, das sie woanders aus dem Boden entnommen haben, und fast alle von ihnen sind verbesserte Ölgewinnungsstandorte.
Sogar Zement hat Alternativen zu CCUS und muss wirtschaftlich mit diesen Alternativen konkurrieren.
Was ist Ihrer Meinung nach die Machbarkeit kleiner modularer Kernreaktoren/Stromerzeugungsanlagen, die möglicherweise in der Nähe der großen Städte Australiens liegen?
Ich halte SMRs nicht für besonders sinnvoll. Sie verzichten auf die Wirtschaftlichkeit, die Wärmeerzeugung so groß wie möglich zu machen, und sind daher von Natur aus weniger effizient und kosteneffektiv. Sie versuchen, das auszugleichen, indem sie viele davon bauen, aber das Zahlen stimmen im Sinne des Wrightschen Gesetzes nicht Effizienzen.
Oh, und praktisch alle Designs erfordern High-Assay-Low-Enrichment-Brennstoff (HALEU), der derzeit nur von Russland geliefert wird. Hoppla.
Was die Platzierung neben australischen Städten betrifft, bedeutet dies, dass Australien, der Staat, die Stadt und der Betreiber etwa sieben überlappende Verteidigungsringe um jedes SMR errichten müssten, wenn in Australien überhaupt keine kommerziellen Reaktoren in Betrieb sind. Der größte Teil der Sicherheit für Kernkraftwerke wird von verschiedenen Regierungsebenen subventioniert.
SMRs sind wie der AP1000 vor 18 Jahren, eine schwache Hoffnung der globalen Atomindustrie, dass sie einen Weg finden würden, die Kernenergieerzeugung konsequent zu skalieren. Aber die Skalierung der Kernenergieerzeugung hat zwar schon ein paar Mal funktioniert, hatte aber schon immer einige Gemeinsamkeiten, die es heute an den meisten Orten nicht mehr gibt.
Das erste ist, dass es sich um eine nationale Strategieinitiative handelt, die praktisch immer auf die Fähigkeit zur Atomwaffe ausgerichtet ist. Die zweite besteht darin, dass eine einzelne Technologie ausgewählt wird und dominiert. Der dritte Grund ist, dass das politische System des Landes es der Bundesregierung erlaubt, lokale Bedenken außer Kraft zu setzen und Atomwaffen durchzusetzen, einschließlich der Schmiergelder für die unvermeidlichen Überschreitungen.
SMRs haben diesen Zustand nirgendwo. Das einzige Land, das annähernd diese Bedingungen aufweist, ist China, und das Land scheitert an der Front der Einzeltechnologie. Dies ist einer der Hauptgründe dafür, dass die Zahl der Neuinstallationen von Kernreaktoren seit dem Höchststand von sieben pro Jahr in den Jahren 2016 und 2018 auf ein bis drei pro Jahr zurückgegangen ist. Wind-, Solar- und Wasserkraft beschleunigen ihren Einsatz jährlich.
Schauen Sie sich immer globale Beispiele an, um externe Perspektiven auf Skalierbarkeit und Wirtschaftlichkeit zu erhalten. Machen Sie keine Rosinenpickerei. Erneuerbare Energien übertreffen im 21. Jahrhundert überall die Atomkraft, es sei denn, die Ideologie erzwingt einen Atomsieg.
Und damit ist Schluss mit schnellen Antworten auf die Dutzenden Fragen, die die Teilnehmer des Webinars gestellt haben. Während der Sitzung war keine Zeit, sie zu beantworten, daher hoffe ich, dass die Teilnehmer diese Antworten hier oder auf der Website des Smart Energy Council finden, wo sie zusammengefasst werden. Ich liebe gute Fragen, vor allem, weil sie mir helfen, meine Gedanken zu Themen, die mich interessieren, zu konkretisieren, und mich oft dazu herausfordern, besser unterstützte und differenziertere Positionen zu vertreten. Vielen Dank an alle Teilnehmer des Webinars, die sich die Zeit genommen haben, die Fragen auszuarbeiten und einzureichen.
Ich mag keine Paywalls. Du magst keine Paywalls. Wer mag Paywalls? Hier bei CleanTechnica haben wir eine Zeit lang eine begrenzte Paywall eingeführt, aber es fühlte sich immer falsch an – und es war immer schwer zu entscheiden, was wir dahinter platzieren sollten. Theoretisch bleiben Ihre exklusivsten und besten Inhalte hinter einer Paywall. Aber dann lesen es weniger Leute! Wir mögen Paywalls einfach nicht und haben daher beschlossen, unsere aufzugeben.
Leider ist das Mediengeschäft immer noch ein hartes, mörderisches Geschäft mit geringen Margen. Es ist eine nie endende olympische Herausforderung, über Wasser zu bleiben oder vielleicht sogar – keuchen – wachsen. Also …