Can 100% renewable energy power the world? - Federico Rosei and Renzo Rosei

Μετάφραση: Maria Pericleous Επιμέλεια: Asimina Papachristodoulou

[«Πιστεύω στην ηλιακή ενέργεια.

Ας μην περιμένουμε να σωθεί το πετρέλαιο και το κάρβουνο

για να την αξιοποιήσουμε» Τόμας Έντισον]

Every year, the world uses 35 billion barrels of oil.

Κάθε χρόνο ο κόσμος καταναλώνει 35 δισεκατομμύρια βαρέλια πετρελαίου.

This massive scale of fossil fuel dependence pollutes the Earth

Αυτή η τεραστίων διαστάσεων εξάρτηση στα ορυκτά καύσιμα

μολύνει τη Γη.

and it won't last forever.

Επιπλέον, δεν θα διαρκέσει για πάντα.

Scientists estimate that we've consumed about 40% of the world's oil.

Οι επιστήμονες υπολογίζουν

ότι έχουμε καταναλώσει περίπου 40% του πετρελαίου που διαθέτουμε.

According to present estimates,

Σύμφωνα με προβλέψεις, θα μας τελειώσει το πετρέλαιο και αέριο σε κάπου 50 χρόνια.

at this rate, we'll run out of oil and gas in 50 years or so,

and in about a century for coal.

Και σε περίπου 100 χρόνια, θα μας τελειώσει και το κάρβουνο.

On the flip side, we have abundant sun, water, and wind.

Η θετική πλευρά είναι ότι έχουμε αποθέματα ήλιου, νερού και αέρα

These are renewable energy sources,

που είναι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας,

meaning that we won't use them up over time.

δηλαδή δεν θα εξαντληθούν με τη χρήση.

What if we could exchange our fossil fuel dependence

Θα μπορούσαμε να σταματήσουμε να εξαρτόμαστε από τα ορυκτά καύσιμα

for an existence based solely on renewables?

και να βασιστούμε αποκλειστικά στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας;

We've pondered that question for decades,

Εξετάζουμε το ενδεχόμενο εδώ και πολλές δεκαετίες

and yet, renewable energy still only provides about 13% of our needs.

και όμως η ανανεώσιμη ενέργεια εξακολουθεί να καλύπτει μόνο 13% των αναγκών μας.

That's because reaching 100% requires renewable energy that's inexpensive

Και αυτό γιατί, για να φτάσουμε το 100%, θα πρέπει η ανανεώσιμη ενέργεια

να είναι φθηνή και προσβάσιμη.

and accessible.

This represents a huge challenge,

Αυτή είμαι μια τεράστια πρόκληση, ακόμα και αγνοήσουμε τα πολιτικά θέματα

even if we ignore the politics involved and focus on the science and engineering.

και επικεντρωθούμε στα επιστημονικά και τα μηχανικά.

We can better understand the problem by understanding how we use energy.

Για να εκτιμήσουμε καλύτερα το πρόβλημα

πρέπει να καταλάβουμε πώς χρησιμοποιούμε την ενέργεια.

Global energy use is a diverse and complex system,

Η παγκόσμια χρήση ενέργειας είναι πολυσύνθετο και πολύπλοκο σύστημα.

and the different elements require their own solutions.

Οι διάφοροι τομείς απαιτούν τις δικές τους λύσεις.

But for now, we'll focus on two of the most familiar in everyday life:

Για την ώρα θα επικεντρωθούμε σε δύο από τα πιο οικεία στην καθημερινή ζωή:

την ηλεκτρική ενέργεια και τα υγρά καύσιμα.

electricity and liquid fuels.

Electricity powers blast furnaces, elevators, computers,

Η ηλεκτρική ενέργεια τροφοδοτεί υψικαμίνους

ασανσέρ, υπολογιστές, και πολλά άλλα, σε σπίτια, γραφεία και εργοστάσια.

and all manner of things in homes, businesses, and manufacturing.

Meanwhile, liquid fuels play a crucial role

Στο μεταξύ, τα υγρά καύσιμα παίζουν βασικό ρόλο

in almost all forms of transportation.

σε σχεδόν όλα τα μέσα μεταφοράς.

Let's consider the electrical portion first.

Ας εξετάσουμε το ηλεκτρικό μέρος πρώτα.

The great news is that our technology is already advanced enough

Τα καλά νέα είναι ότι η τεχνολογία μας

είναι ήδη αρκετά προηγμένη ώστε να πάρει όλη την ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές

to capture all that energy from renewables,

and there's an ample supply.

από τις οποίες υπάρχει αστείρευτη ποσότητα.

The sun continuously radiates

Ο ήλιος εκπέμπει ασταμάτητα

about 173 quadrillion watts of solar energy at the Earth,

κάπου 173 τετράκις εκατομμύρια Βατ ενέργειας προς την Γη,

which is almost 10,000 times our present needs.

που είναι κάπου 10.000 φορές η ποσότητα που χρειαζόμαστε.

It's been estimated that a surface that spans several hundred thousand kilometers

Υπολογίστηκε ότι μια επιφάνεια πολλών εκατοντάδων χιλιάδων χιλιομέτρων

θα ήταν απαραίτητη για να τροφοδοτήσει την ανθρωπότητα στο παρόν επίπεδο μας.

would be needed to power humanity at our present usage levels.

So why don't we build that?

Τότε γιατί δεν το κτίζουμε;

Because there are other hurdles in the way,

Γιατί υπάρχουν πολλά εμπόδια στο δρόμο,

like efficiency

όπως αποτελεσματικότητα και μεταφορά της ενέργειας.

and energy transportation.

To maximize efficiency,

Για μέγιστη αποτελεσματικότητα,

solar plants must be located in areas with lots of sunshine year round,

οι ηλιακές πλάκες πρέπει να τοποθετηθούν

σε περιοχές με μεγάλο ποσοστό ηλιοφάνειας ολόχρονα, όπως οι έρημοι.

like deserts.

But those are far away from densely populated regions

Οι έρημοι όμως βρίσκονται μακρυά από πυκνοκατοικημένες περιοχές,

where energy demand is high.

όπου η ενέργεια έχει ψηλή ζήτηση.

There are other forms of renewable energy we could draw from,

Έχουμε και άλλες πηγές ανανεώσιμης ενέργειας στη διάθεσή μας,

such as hydroelectric,

όπως η υδροηλεκτρική, η γεωθερμική και βιομάζας,

geothermal,

and biomasses,

but they also have limits based on availability and location.

αλλά και αυτές έχουν περιορισμούς σε σχέση με την διαθεσιμότητα και την τοποθεσία.

In principle, a connected electrical energy network

Ένα συνδεδεμένο δίκτυο ενέργειας

with power lines crisscrossing the globe

με καλώδια να καλύπτουν όλη τη Γη,

would enable us to transport power from where it's generated

θα μας επέτρεπε να μεταφέρουμε ενέργεια

από το μέρος όπου παράγεται στο μέρος όπου χρειάζεται.

to where it's needed.

But building a system on this scale faces an astronomical price tag.

Αλλά η κατασκευή συστήματος σε αυτή την κλίμακα

θα έχει αστρονομικό κόστος που θα μπορούσε να μειωθεί με προηγμένες τεχνολογίες

We could lower the cost by developing advanced technologies

to capture energy more efficiently.

για να μαζεύουμε ενέργεια πιο αποτελεσματικά.

The infrastructure for transporting energy would also have to change drastically.

Η υποδομή για τη μεταφορά ενέργειας θα πρέπει επίσης να αλλάξει ριζικά.

Present-day power lines lose about 6-8% of the energy they carry

Τα ηλεκτρικά καλώδια που έχουμε σήμερα

χάνουν έξι με οκτώ τα εκατό της ενέργειας που μεταφέρουν,

because wire material dissipates energy through resistance.

γιατί το υλικό που είναι φτιαγμένα διασκορπίζει ενέργεια μέσω της αντίστασης.

Longer power lines would mean more energy loss.

Περισσότερα ηλεκτρικά καλώδια θα σήμαιναν περισσότερη απώλεια.

Superconductors could be one solution.

Οι υπεραγωγοί είναι μια λύση,

Such materials can transport electricity without dissipation.

αυτά τα υλικά μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρισμό χωρίς απώλεια.

Unfortunately, they only work if cooled to low temperatures,

Δυστυχώς λειτουργούν μόνο σε χαμηλές θερμοκρασίες,

which requires energy and defeats the purpose.

αυτό απαιτεί ενέργεια, και συνεπώς ακυρώνει το όφελος.

To benefit from that technology,

Για να επωφεληθούμε από αυτή την τεχνολογία

we'd need to discover new superconducting materials

πρέπει να ανακαλύψουμε καινούρια υπεραγώγιμα υλικά

that operate at room temperature.

που λειτουργούν σε θερμοκρασία δωματίου.

And what about the all-important, oil-derived liquid fuels?

Και τα σημαντικά ορυκτά υγρά καύσιμα, παράγωγα του πετρελαίου;

The scientific challenge there is to store renewable energy

Η πρόκληση είναι να αποθηκεύουμε ανανεώσιμη ενέργεια

in an easily transportable form.

σε μορφή που να μεταφέρεται εύκολα.

Recently, we've gotten better at producing lithium ion batteries,

Πρόσφατα βελτιώθηκε η τεχνολογία για μπαταρίες λιθίου

which are lightweight and have high-energy density.

που είναι ελαφρές, και έχουν μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα,

But even the best of these store about 2.5 megajoules per kilogram.

αλλά ακόμα και οι καλύτερες από αυτές, αποθηκεύουν 2.5 μέγα Τζάουλ το κιλό,

That's about 20 times less than the energy in one kilogram of gasoline.

δηλαδή 20 φορές λιγότερο από την ενέργεια σε ένα κιλό βενζίνης.

Οι μπαταρίες αυτοκινήτων, για να γίνουν συναγωνιστικές,

To be truly competitive, car batteries would have to store much more energy

πρέπει να αποθηκεύουν πολύ περισσότερη ενέργεια

without adding cost.

χωρίς αύξηση του κόστους.

The challenges only increase for bigger vessels, like ships and planes.

Οι προκλήσεις αυξάνονται στα μεγαλύτερα μέσα μεταφοράς,

όπως τα πλοία και τα αεροπλάνα.

To power a cross-Atlantic flight for a jet,

Για να διασχίσει ένα τζετ τον Ατλαντικό,

we'd need a battery weighing about 1,000 tons.

θα χρειαζόταν μια μπαταρία που θα ζύγιζε κάπου 1.000 τόνους.

This, too, demands a technological leap towards new materials,

Αυτό απαιτεί ένα τεχνολογικό άλμα στα καινούρια υλικά,

higher energy density,

μεγαλύτερη ενεργειακή πυκνότητα και καλύτερη αποθήκευση.

and better storage.

One promising solution would be to find efficient ways

Μια ελπιδοφόρα λύση θα ήταν να βρούμε αποδοτικούς τρόπους

to convert solar into chemical energy.

να μετατρέπουμε την ηλιακή ενέργεια σε χημική.

This is already happening in labs,

Αυτό ήδη γίνεται σε εργαστήρια.

but the efficiency is still too low to allow it to reach the market.

Αλλά η αποδοτικότητα είναι ακόμα πολύ χαμηλή για να φτάσει στην αγορά.

To find novel solutions, we'll need lots of creativity,

Για να βρούμε καινούριες λύσεις

θα χρειαστούμε πολλή φαντασία, καινοτομία και ισχυρά κίνητρα.

innovation,

and powerful incentives.

The transition towards all-renewable energies is a complex problem

Η μετάβαση σε αποκλειστικά ανανεώσιμη ενέργεια

είναι ένα πολύπλοκο πρόβλημα

involving technology, economics, and politics.

που συνδυάζει τεχνολογία, οικονομικά, και πολιτική.

Priorities on how to tackle this challenge depend on the specific assumptions

Οι προτεραιότητές μας για την επίλυσή του

θα εξαρτηθούν από τα δεδομένα που θα λάβουμε υπόψιν

we have to make when trying to solve such a multifaceted problem.

στην προσπάθειά μας να επιλύσουμε ένα τόσο πολύπλευρο πρόβλημα.

But there's ample reason to be optimistic that we'll get there.

Αλλά έχουμε λόγο να είμαστε αισιόδοξοι ότι θα το καταφέρουμε.

Top scientific minds around the world are working on these problems

Κορυφαίοι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο

ασχολούνται με αυτά τα προβλήματα και κάνουν συνεχώς ανακαλύψεις.

and making breakthroughs all the time.

And many governments and businesses are investing in technologies

Και πολλές κυβερνήσεις και επιχειρήσεις

επενδύουν σε τεχνολογίες που δαμάζουν την ενέργεια που βρίσκεται γύρω μας.

that harness the energy all around us.

Το TedEd είναι μη κερδοσκοπικό.

Αν εκτιμάτε τη δουλειά μας και θέλετε να συμβάλετε,

επισκεφθείτε το patreon.com/teded.