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

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Sigal Tifferet

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

כל שנה, העולם משתמש ב 35 מיליארד חביות של נפט.

This massive scale of fossil fuel dependence pollutes the Earth

קנה המידה עצום הזה של תלות בדלקים מאובנים מזהם את כדור הארץ

and it won't last forever.

וזה לא ימשך לעד.

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

מדענים מעריכים שצרכנו בערך 40% מהנפט בעולם.

According to present estimates,

לפי הערכות עכשוויות,

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

בקצב הזה, יגמר לנו הנפט תוך בערך 50 שנה,

and in about a century for coal.

ותוך בערך מאה שנה הפחם.

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

בצד החיובי, יש לנו שפע של שמש, מים ורוח.

These are renewable energy sources,

אלה מקורות אנרגיה מתחדשים,

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

מה שאומר שלא נגמור אותם במשך הזמן.

What if we could exchange our fossil fuel dependence

מה אם נוכל להחליף את התלות שלנו בדלקים המאובנים

for an existence based solely on renewables?

לקיום המבוסס רק על מקורות מתחדשים?

We've pondered that question for decades,

תהינו בשאלה הזו במשך עשורים,

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

ועדין, אנרגיה מתחדשת מספקת רק 13% מהצרכים שלנו.

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

זה בגלל שלהגיע ל 100% דורש אנרגיה מתחדשת שהיא לא יקרה

and accessible.

ונגישה.

This represents a huge challenge,

זה מהווה אתגר עצום,

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

אפילו אם נתעלם מהפוליטיקה ונתמקד במדע ובהנדסה.

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

אנחנו יכולים להבין טוב יותר את הבעיה אם נבין איך אנחנו משתמשים באנרגיה.

Global energy use is a diverse and complex system,

שימוש גלובלי באנרגיה הוא מערכת מגוונת ומורכבת,

and the different elements require their own solutions.

והפרטים השונים דורשים פתרונות משלהם.

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

אבל בינתיים, נתמקד בשניים מהכי מוכרים מהחיים היום יומיים:

electricity and liquid fuels.

חשמל ודלקים נוזליים.

Electricity powers blast furnaces, elevators, computers,

חשמל נותן כוח לכבשנים, מעליות, מחשבים,

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

וכל הדברים בבית, בעסקים, וביצור.

Meanwhile, liquid fuels play a crucial role

בינתיים, דלקים נוזליים משחקים תפקיד חיוני

in almost all forms of transportation.

בכמעט כל הצורות של התחבורה.

Let's consider the electrical portion first.

בואו נשקול את החלק החשמלי קודם.

The great news is that our technology is already advanced enough

החדשות הטובות הן שהטכנולוגיה כבר מתקדמת מספיק

to capture all that energy from renewables,

כדי ללכוד את כל האנרגיה מאנרגיה מתחדשת.

and there's an ample supply.

ויש מספיק אספקה.

The sun continuously radiates

השמש קורנת כל הזמן

about 173 quadrillion watts of solar energy at the Earth,

בערך 173 קוואדריליון וואט של אנרגיה סולרית על כדור הארץ,

which is almost 10,000 times our present needs.

שזה כמעט פי 10,000 מהצרכים הנוכחיים שלנו.

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

מוערך ששטח לרוחב כמה אלפי קילומטרים

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

ידרש כדי לספק כוח לאנושות ברמת השימוש הנוכחית שלנו.

So why don't we build that?

אז למה אנחנו לא בונים את זה?

Because there are other hurdles in the way,

בגלל שיש משוכות אחרות בדרך,

like efficiency

כמו יעילות

and energy transportation.

והובלת אנרגיה.

To maximize efficiency,

כדי למקסם את היעילות,

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

מפעלים סולריים חייבים להיות ממוקמים באזורים עם הרבה שמש כל השנה,

like deserts.

כמו מדבריות.

But those are far away from densely populated regions

אבל אלה מרוחקים מאזורים מאוכלסים בצפיפות

where energy demand is high.

שם האנרגיה בדרישה גבוהה.

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

יש צורות אחרות של אנרגיה מתחדשת בהם אנחנו יכולים להשתמש,

such as hydroelectric,

כמו הידרו-חשמלי,

geothermal,

גאותרמי,

and biomasses,

וביומאסה,

but they also have limits based on availability and location.

אבל גם להם יש מגבלות על הזמינות והמיקום.

In principle, a connected electrical energy network

בעיקרון, רשת אנרגיה חשמלית מחוברת

with power lines crisscrossing the globe

עם קווי כוח שמרשתים את הגלובוס

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

תאפשר לנו להעביר כוח מהמקום בו הוא מיוצר

to where it's needed.

למקום בו הוא נדרש.

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

אבל לבנות מערכת בקנה מידה כזה דורשת תג מחיר אסטרונומי.

We could lower the cost by developing advanced technologies

נוכל להפחית את העלות על ידי פיתוח טכנולוגיות מתקדמות

to capture energy more efficiently.

כדי ללכוד אנרגיה יותר ביעילות.

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

התשתית להעברת אנרגיה גם תצטרך להשתנות דרסטית.

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

קווי כוח כיום מאבדים בערך 6-8% מהאנרגיה שהם נושאים

because wire material dissipates energy through resistance.

בגלל שהחומרים מהם עשויים החוטים מאבדים אנרגיה דרך התנגדות.

Longer power lines would mean more energy loss.

קווי כוח ארוכים יותר משמעם יותר איבוד אנרגיה.

Superconductors could be one solution.

מוליכי על יהיו פיתרון אחד.

Such materials can transport electricity without dissipation.

כאלה חומרים מעבירים חשמל בלי איבוד אנרגיה.

Unfortunately, they only work if cooled to low temperatures,

למרבה הצער, הם עובדים רק אם הם מקוררים לטמפרטורות ממש נמוכות,

which requires energy and defeats the purpose.

מה שדורש אנרגיה ופוגע במטרה.

To benefit from that technology,

כדי לקבל תועלת מהטכנולוגיה הזו,

we'd need to discover new superconducting materials

נצטרך לגלות חומרים מוליכי על חדשים

that operate at room temperature.

שפועלים בטמפרטורת החדר.

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

ומה עם כל הדלקים הנוזליים החשובים מבוססי הנפט?

The scientific challenge there is to store renewable energy

האתגר המדעי של אגירת אנרגיה מתחדשת

in an easily transportable form.

בצורה ניידת בקלות.

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

לאחרונה, נעשנו טובים יותר ביצור סוללות ליתיום,

which are lightweight and have high-energy density.

שהן קלות ויש להן דחיסות אנרגיה גבוהה יותר.

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

אבל אפילו הטובות שבהן אוגרות בערך 2.5 מגהג'אולים לקילוגרם.

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

זה בערך פי 20 פחות מהאנרגיה לקילו מדלק.

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

כדי להיות באמת תחרותי, סוללות רכב יצטרכו לאגור הרבה יותר אנרגיה

without adding cost.

בלי להקפיץ את המחיר.

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

האתגרים רק גדלים לכלים גדולים יותר, כמו אניות ומטוסים.

To power a cross-Atlantic flight for a jet,

כדי לספק כוח לטיסה אטלנטית למטוס סילון,

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

נצטרך סוללה ששוקלת בערך 1,000 טון.

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

גם זה, דורש קפיצת טכנולוגיה כלפי חומרים חדשים,

higher energy density,

דחיסות אנרגיה גבוהה יותר,

and better storage.

ואכסון טוב יותר.

One promising solution would be to find efficient ways

פתרון מבטיח אחד יהיה למצוא דרכים יעילות יותר

to convert solar into chemical energy.

להמיר כוח סולרי לאנרגיה כימית.

This is already happening in labs,

זה כבר מתרחש במעבדות,

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

אבל היעילות עדיין נמוכה מדי לאפשר לה להגיע לשוק.

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

כדי למצוא פתרונות חדשניים, נצטרך הרבה יצירתיות,

innovation,

חדשנות,

and powerful incentives.

ותמריצים חזקים.

The transition towards all-renewable energies is a complex problem

המעבר לאנרגיה מתחדשת בלבד זו בעיה מורכבת

involving technology, economics, and politics.

שכוללת טכנולוגיה, כלכלה ופוליטיקה.

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

קדימויות על איך לתמודד עם האתגר הזה תלוי בהנחות מסויימות

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

שאנחנו צריכים לעשות כדי לנסות לפתור כאלו בעיות מורכבות.

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

אבל יש מספיק סיבות להיות אופטימים שנגיע לשם.

Top scientific minds around the world are working on these problems

מוחות מדעיים מסביב לעולם עובדים על הבעיות האלו

and making breakthroughs all the time.

ועושים פריצות דרך כל הזמן.

And many governments and businesses are investing in technologies

והרבה ממשלות ועסקים משקיעים בטכנולוגיות

that harness the energy all around us.

שרותמות את האנרגיה סביבנו.