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

Vertaald door: Sarah Torfs Nagekeken door: Saskia O'Neill

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

Elk jaar verbruikt de wereld 35 miljard vaten olie.

This massive scale of fossil fuel dependence pollutes the Earth

Die enorme afhankelijkheid van fossiele brandstoffen vervuilt de aarde

and it won't last forever.

en dit kan niet eeuwig blijven duren.

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

Wetenschappers schatten dat we al 40% van de olie op aarde verbruikt hebben.

According to present estimates,

Volgens de huidige voorspellingen

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

zitten we aan dit tempo over een 50-tal jaar zonder olie en gas

and in about a century for coal.

en over een eeuw zonder steenkool.

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

Gelukkig hebben we wel een overvloed aan zon, water en wind.

These are renewable energy sources,

Dit zijn hernieuwbare energiebronnen,

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

die dus nooit opraken.

What if we could exchange our fossil fuel dependence

Wat als we fossiele brandstoffen konden omruilen

for an existence based solely on renewables?

voor een leven met uitsluitend hernieuwbare energie?

Die vraag houdt ons al vele decennia bezig

We've pondered that question for decades,

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

en toch levert hernieuwbare energie nog steeds slechts 13% van onze behoeften.

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

Om 100% te halen, moet de hernieuwbare energie namelijk

goedkoop en toegankelijk zijn.

and accessible.

This represents a huge challenge,

Dat stelt ons voor een enorme uitdaging,

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

zelfs als we het politieke aspect negeren en ons concentreren op de wetenschap.

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

We kunnen het probleem beter begrijpen als we begrijpen hoe we energie gebruiken.

Global energy use is a diverse and complex system,

Wereldwijd energieverbruik is een uiteenlopend en complex systeem

and the different elements require their own solutions.

en de verschillende elementen vragen elk hun eigen oplossingen.

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

Voorlopig richten we ons op de twee meest herkenbare in het dagelijkse leven:

elektriciteit en vloeibare brandstoffen.

electricity and liquid fuels.

Electricity powers blast furnaces, elevators, computers,

Elektriciteit drijft hoogovens, liften en computers aan

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

en allerlei andere dingen in huizen, bedrijven en fabrieken.

Meanwhile, liquid fuels play a crucial role

Vloeibare brandstoffen spelen een onmisbare rol

in almost all forms of transportation.

in bijna alle vormen van transport.

Let's consider the electrical portion first.

Laten we eerst de rol van elektriciteit bekijken.

The great news is that our technology is already advanced enough

Het goede nieuws is dat onze technologie geavanceerd genoeg is

to capture all that energy from renewables,

om de energie uit hernieuwbare energiebronnen op te vangen

and there's an ample supply.

en er is een rijkelijke voorraad.

The sun continuously radiates

De zon straalt voortdurend

about 173 quadrillion watts of solar energy at the Earth,

ongeveer 173 biljard watt zonne-energie richting de aarde;

which is almost 10,000 times our present needs.

dat is bijna 10.000 keer onze huidige behoefte.

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

Men schat dat een oppervlak van enkele honderdduizenden kilometers

nodig is om de mensheid van stroom te voorzien volgens ons huidige verbruik.

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

So why don't we build that?

Waarom bouwen we dat dan niet?

Because there are other hurdles in the way,

Omdat er nog andere obstakels zijn,

like efficiency

zoals efficiëntie en energietransport.

and energy transportation.

To maximize efficiency,

Voor een maximale efficiëntie

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

moeten zonnecentrales gebouwd worden op plaatsen met veel zonneschijn,

like deserts.

zoals woestijnen.

But those are far away from densely populated regions

Maar die zijn ver weg van dichtbebouwde gebieden,

where energy demand is high.

waar de energiebehoefte hoog is.

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

Er zijn nog andere vormen van hernieuwbare energie,

such as hydroelectric,

zoals waterkracht, aardwarmte en biomassa,

geothermal,

and biomasses,

but they also have limits based on availability and location.

maar ook deze zijn gelimiteerd door hun toegankelijkheid en locatie.

In principle, a connected electrical energy network

In principe zouden we met een netwerk van elektrische energie,

with power lines crisscrossing the globe

met stroomkabels over de hele wereld,

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

energie kunnen transporteren van waar ze gegenereerd wordt

to where it's needed.

naar waar ze nodig is.

Maar de bouw van een systeem op die schaal zou onvoorstelbaar duur zijn.

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

We could lower the cost by developing advanced technologies

We kunnen de kosten drukken met behulp van geavanceerde technologieën

to capture energy more efficiently.

om energie efficiënter op te vangen.

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

De infrastructuur voor energietransport zou ook drastisch moeten veranderen.

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

Hedendaagse stroomkabels verliezen 6-8% van de energie die ze transporteren,

because wire material dissipates energy through resistance.

omdat het kabelmateriaal energie verliest door weerstand.

Longer power lines would mean more energy loss.

Met langere stroomkabels gaat er nog meer energie verloren.

Superconductors could be one solution.

Supergeleiders zouden een oplossing kunnen zijn.

Such materials can transport electricity without dissipation.

Deze materialen transporteren energie zonder verlies door weerstand.

Unfortunately, they only work if cooled to low temperatures,

Helaas moeten ze afgekoeld worden tot lage temperaturen,

which requires energy and defeats the purpose.

wat energie kost, dus dan zijn we weer terug bij af.

To benefit from that technology,

We hebben pas iets aan die technologie als we nieuwe supergeleiders ontdekken

we'd need to discover new superconducting materials

that operate at room temperature.

die bij kamertemperatuur werken.

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

En hoe zit het met de vloeibare brandstoffen op basis van olie?

The scientific challenge there is to store renewable energy

De wetenschappelijke uitdaging is om hernieuwbare energie op te slaan

in an easily transportable form.

in een gemakkelijk te transporteren vorm.

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

We zijn al veel beter geworden in het produceren van lithium-ion-accu's,

which are lightweight and have high-energy density.

die weinig wegen en een hoge energiedichtheid hebben.

Maar zelfs de allerbeste slaan maar 2,5 megajoules per kilogram op.

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

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

Dat is ongeveer 20 keer minder dan de energie in één kilogram benzine.

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

Om competitief te zijn, zouden autobatterijen

veel meer energie moeten kunnen opslaan, zonder extra kosten.

without adding cost.

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

De uitdaging groeit nog voor grotere voertuigen, zoals schepen en vliegtuigen.

To power a cross-Atlantic flight for a jet,

Om een trans-Atlantische vlucht aan te drijven voor een jet,

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

zouden we een batterij van zo'n 1000 ton nodig hebben.

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

Ook dit vereist een technologische sprong naar nieuwe materialen,

higher energy density,

een hogere energiedichtheid

and better storage.

en betere opslag.

One promising solution would be to find efficient ways

Een goede oplossing zou zijn om efficiënte manieren te vinden

to convert solar into chemical energy.

om zonne-energie om te zetten naar chemische energie.

This is already happening in labs,

Dit gebeurt al in laboratoria,

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

maar de efficiëntie is nog steeds te laag om het op de markt te brengen.

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

Om nieuwe oplossingen te vinden, hebben we veel creativiteit,

innovation,

innovatie en krachtige stimulansen nodig.

and powerful incentives.

The transition towards all-renewable energies is a complex problem

De overgang naar volledig hernieuwbare energie is een complex probleem

involving technology, economics, and politics.

waarbij technologie, economie en politiek komen kijken.

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

Hoe we deze uitdaging aangaan zal afhangen van de specifieke assumpties

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

die we maken wanneer we zo'n veelzijdig proberen op te lossen.

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

Maar er is reden genoeg om optimistisch te zijn dat we er zullen komen.

Top scientific minds around the world are working on these problems

De beste wetenschappelijke breinen ter wereld werken aan deze problemen

and making breakthroughs all the time.

en ze breken voortdurend door.

And many governments and businesses are investing in technologies

Veel regeringen en bedrijven investeren in technologieën

that harness the energy all around us.

die de energie overal rondom ons kunnen aanwenden.