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

Tłumaczenie: Maria Chrzanowska Korekta: Rysia Wand

Co roku zużywamy 35 miliardów baryłek ropy naftowej.

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

This massive scale of fossil fuel dependence pollutes the Earth

Nasza zależność od paliw kopalnych zanieczyszcza Ziemię

and it won't last forever.

i nie będzie trwać wiecznie.

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

Naukowcy szacują, że zużyliśmy już około 40% ropy naftowej Ziemi.

According to present estimates,

Według bieżących szacunków, w tym tempie wyczerpiemy światowe zapasy ropy i gazu

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

w ciągu najbliższych 50 lat,

and in about a century for coal.

a węgla - w ciągu jednego wieku.

Z drugiej strony, mamy pod dostatkiem słońca, wody i wiatru.

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

Są to odnawialne źródła energii,

These are renewable energy sources,

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

czyli że nie ubędzie ich z czasem.

A gdyby dało się zrezygnować z uzależnienia od paliw kopalnych

What if we could exchange our fossil fuel dependence

for an existence based solely on renewables?

na rzecz życia opartego tylko i wyłącznie na źródłach odnawialnych?

Głowimy się nad tym pytaniem od dziesiątek lat,

We've pondered that question for decades,

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

a jednak energia odnawialna nadal zaspokaja jedynie 13% naszych potrzeb.

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

Osiągnięcie 100% wymagałoby energii odnawialnej,

która byłaby niedroga i ogólnodostępna.

and accessible.

Stanowi to dla nas duże wyzwanie,

This represents a huge challenge,

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

nawet jeśli zignorować politykę i skupić się na nauce i inżynierii.

Można lepiej zrozumieć ten problem, gdy zrozumiemy sposób użycia energii.

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

Global energy use is a diverse and complex system,

Globalne zużycie energii to zróżnicowany i złożony system,

and the different elements require their own solutions.

a każdy jego element potrzebuje własnych rozwiązań.

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

Na razie skupmy się jednak na tych najlepiej nam znanych:

electricity and liquid fuels.

elektryczności i paliwach ciekłych.

Electricity powers blast furnaces, elevators, computers,

Elektryczność napędza wielkie piece, windy, komputery

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

oraz całą gamę urządzeń w domach, biurach i fabrykach.

Meanwhile, liquid fuels play a crucial role

Paliwa ciekłe natomiast odgrywają kluczową rolę

in almost all forms of transportation.

w niemal wszystkich środkach transportu.

Let's consider the electrical portion first.

Rozważmy najpierw elektryczność.

The great news is that our technology is already advanced enough

Dobra wiadomość jest taka, że obecna technologia potrafi

zaspokoić te potrzeby w całości z energii odnawialnej,

to capture all that energy from renewables,

której jest pod dostatkiem.

and there's an ample supply.

Słońce bez przerwy emituje w stronę Ziemi energię słoneczną

The sun continuously radiates

about 173 quadrillion watts of solar energy at the Earth,

o mocy równej 173 biliardów watów,

which is almost 10,000 times our present needs.

co przekracza nasze potrzeby prawie 10 000 razy.

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

Oszacowano, że do zasilenia ludzkości na obecnym poziomie zużycia energii

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

potrzebna byłaby powierzchnia setek tysięcy kilometrów kwadratowych.

Dlaczego jej nie zbudujemy?

So why don't we build that?

Because there are other hurdles in the way,

Ponieważ stają przed nami inne przeszkody,

like efficiency

jak wydajność

and energy transportation.

i transport energii.

To maximize efficiency,

Żeby maksymalnie zwiększyć wydajność,

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

elektrownie słoneczne muszą być w miejscach stale nasłonecznionych,

like deserts.

jak pustynie.

But those are far away from densely populated regions

Te znajdują się jednak z dala od gęsto zaludnionych obszarów,

where energy demand is high.

gdzie zapotrzebowanie na energię jest wysokie.

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

Istnieją inne formy energii odnawialnej,

such as hydroelectric,

jak energia wodna,

geothermal,

geotermalna,

and biomasses,

czy biomasa,

but they also have limits based on availability and location.

ale one także są ograniczone przez dostępność i lokalizację.

In principle, a connected electrical energy network

W teorii, sieć elektroenergetyczna

with power lines crisscrossing the globe

z liniami napięcia przecinającymi świat

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

pozwoliłaby dostarczać energię z miejsc, gdzie jest generowana

to where it's needed.

do miejsc, gdzie jest potrzebna.

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

Ale system takiej skali ma astronomiczną cenę.

Cenę mogłyby obniżyć zaawansowane technologie,

We could lower the cost by developing advanced technologies

to capture energy more efficiently.

zdolne przechwytywać więcej energii.

Infrastruktura transportu energii też musiałaby przejść drastyczne zmiany.

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

Dzisiejsze linie napięcia tracą około 6-8% energii,

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

bo drut traci energię przez opór.

because wire material dissipates energy through resistance.

Longer power lines would mean more energy loss.

Im dłuższa linia, tym większa utrata energii.

Superconductors could be one solution.

Mogłyby pomóc nadprzewodniki,

Such materials can transport electricity without dissipation.

materiały, które mogą przenosić energię bez żadnych strat.

Unfortunately, they only work if cooled to low temperatures,

Niestety, działają one tylko w niskich temperaturach,

which requires energy and defeats the purpose.

a schładzanie wymaga energii i tym samym mija się z celem.

To benefit from that technology,

Żeby czerpać korzyści z tej technologii,

we'd need to discover new superconducting materials

potrzeba nowych nadprzewodników,

that operate at room temperature.

które działają w temperaturze pokojowej.

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

A co z nader ważnymi płynnymi paliwami, pochodnymi ropy naftowej?

The scientific challenge there is to store renewable energy

Wyzwaniem jest przechowywanie energii odnawialnej

in an easily transportable form.

w przenośnej formie.

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

Coraz lepiej idzie nam produkcja akumulatorów litowo-jonowych,

which are lightweight and have high-energy density.

które są lekkie i mają wysoką gęstość energii.

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

Ale nawet najlepsze z nich przechowują około 2,5 megadżuli na kilogram.

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

To 20 razy mniej energii niż w kilogramie benzyny.

Żeby stanowić konkurencję, akumulatory musiałyby przechowywać więcej energii

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

without adding cost.

przy takiej samej cenie.

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

Wyzwania tylko rosną dla większych środków transportu, jak statki czy samoloty.

To power a cross-Atlantic flight for a jet,

Do zasilenia odrzutowca podczas lotu transatlantyckiego

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

potrzeba by baterii o wadze 1000 ton.

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

To również wymaga skoku technologicznego w kierunku nowych materiałów,

higher energy density,

większej gęstości energii

and better storage.

oraz lepszego jej przechowywania.

One promising solution would be to find efficient ways

Obiecującym rozwiązaniem byłoby znalezienie efektywnego sposobu

to convert solar into chemical energy.

konwersji energii słonecznej w chemiczną.

This is already happening in labs,

Umiemy to już robić w laboratoriach,

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

ale wydajność procesu jest za niska, by wprowadzić go na rynek.

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

Do znalezienia nowatorskich rozwiązań potrzeba kreatywności,

innovation,

innowacji,

and powerful incentives.

i dużej zachęty.

The transition towards all-renewable energies is a complex problem

Przejście na energię odnawialną to złożony problem,

involving technology, economics, and politics.

dotyczący technologii, ekonomii i polityki.

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

To, jak zabierzemy się za to wyzwanie, zależy od konkretnych założeń,

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

które trzeba zrobić podczas prób rozwiązania tak wieloaspektowego problemu.

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

Wiele wskazuje na to, że się nam uda.

Top scientific minds around the world are working on these problems

Najlepsze naukowe umysły na świecie pracują nad tymi problemami

and making breakthroughs all the time.

i nieustannie dokonują przełomowych odkryć.

And many governments and businesses are investing in technologies

Rządy i przedsiębiorstwa inwestują w technologie,

that harness the energy all around us.

które wykorzystują energię wszędzie wokół nas.

TED-Ed to organizacja non-profit.

Jeśli cenisz naszą pracę,

prosimy o wsparcie na Patreon.com/TedEd.