Elfordon är här och elektriska jetplan kommer. Bör vi frukta elektrifiering av ekonomin?

Elfordon är en avgörande väg till koldioxidneutralitet. Men snart kommer elektriska jetstrålar — en manifestation av klimatförändringar och samhällets strävan att hitta nya sätt att driva sin transportsektor och generera renare energi.

Anta att det globala samfundet ska förhindra ett klimatsammanbrott. Det innebär att man använder mindre olja och kol och mer vind- och solenergi – elektrifieringen av den globala ekonomin. Men fossila bränslen levererar nu 80 % av världens energi och kommer att fortsätta att spela en roll för att säkerställa en ordnad och pålitlig omställning. Men vi har mer att frukta för klimatförändringarna än från elektrifieringen.

"Jag tror att det här kommer att skrämma folk, och det kommer att chockera människor hur snabbt den här (energiövergången) kommer, men vi måste komma framåt", säger Jigar Shah, chef för låneprogramkontoret vid det amerikanska energidepartementet. "Amerika måste kunna göra stora saker igen. Men det är svårt. Allt är svårt. Vi har rätt människor och teknik. Men hur blir vi stora? Hur rör vi oss säkrare och hur exporterar vi dessa lösningar till resten av världen?”

Shahs kommentarer kom under en webbsändning som anordnades av United States Energy Association där denna reporter ställde frågor. Hans kontors uppgift är att utvärdera lovande teknologier och tillhandahålla de initiala medel som de behöver för att ta fart: ”Den privata sektorn är den som driver det här, och vi möjliggör det. Och så, om vi uppnår lyft, har vi lyckats. Om vi ​​inte gör det så har vi inte gjort det."

Energidepartementets lånekontor började med 40 miljarder dollar, och Inflationsreduktionslagen lade till 100 miljarder dollar. Ungefär hälften av dessa pengar kommer att gå till förnybar energi och alternativt drivna fordon, medan den andra hälften kommer att gå till projekt för avskiljning av koldioxid och avancerade kärnkraftskonstruktioner.

Energidepartementets mest lysande lån kom 2010 till en uppkomling som heter Tesla Motors för 465 miljoner dollar. Men Tesla betalade tillbaka det ett decennium före schemat. Företaget har nu tusentals anställda. BloombergNEF säger att 28 % av alla nya bilar kommer att vara elbilar 2030, och de kommer att vara 58 % 2040.

Viktigt är att en lånegaranti inte är en subvention. Det får projekt igång och hjälper till att locka Wall Street att investera. Energidepartementet hade tidigare tilldelat 30 miljarder dollar till 42 alternativa energiaffärer, vilket gav tillbaka huvudbeloppet plus 500 miljoner dollar i räntebetalningar till skattebetalarna.

"Hushållen blir elektriska inte på grund av reglering utan för att det är bättre", säger Shah. "Det sänker räkningarna" under en tid med höga energipriser.

"Vi vill ha tävlingen. Men åtta oljeraffinaderier är planerade att stänga under de kommande två åren. Elfordon avlastar (oljeproducenter) från trycket från att borra till några av de svåraste platserna att hitta olja. Du har nedgångar varje år. Så jag tror inte att du ser så mycket tillbakadragande från olje- och gassektorerna som du kanske tror.”

Endast fantasin sätter gränser

Elektriska transporter förvandlar ytfordon. 2020 fanns det 48 modeller, och 2024 kommer det att finnas 134. Flygresor är en potentiell marknad — delvis assisterad av bilföretagen. Shah säger att flygplanstillverkare har lämnat in fyra ansökningar om att driva elektriska plan, som kommer att användas tillsammans med flygbränsle för att göra korta flygningar.

"Vi har inte utvärderat ansökningarna helt än, men det finns ett stort intresse för elektriska flygplan", säger Shah.

Ta Air Canada, som siktar på att vara nettonoll år 2050: Man har beställt 30 hybridflygplan från Heart Aerospace — ett plan som heter ES-30. Flygbolaget har inte bara tagit en andel på 5 miljarder dollar utan även MicrosoftMSFT
Corp. grundare Bill Gates. Det är en del av hans Breakthrough Energy Ventures, som investerar i lovande miljövänlig teknik. United Airlines är också investerare i Heart och kommer att köpa upp till 100 elflygplan från bolaget.

Planet har en helelektrisk räckvidd på 124 miles - dubbelt så mycket om det kombineras med flygbränsle. Den flyger på en höjd av 20,000 30 fot. Planet kommer att flyga till och från regionala flygplatser och rymma 30 passagerare. Fyra elmotorer driver planet med litiumjonbatterier och två turbogeneratorer som kan drivas på hållbara flygbränslen. Den har en laddningstid på 50 till XNUMX minuter. Tidigare i år genomförde Heart en testflygning.

"Kommersiellt flyg står för cirka 2-3% av alla globala koldioxidutsläpp. Air Canada övervakar sina utsläpp av växthusgaser noga och har åtagit sig att mildra dess miljöavtryck.” företaget säger. "Eftersom cirka 99 % av flygbolagets koldioxidutsläpp genereras från förbränning av flygmotorer, finns det ett starkt positivt samband mellan att uppfylla våra miljömål och minska bränsleförbränning, växthusgasutsläpp och våra driftskostnader."

Färdkarta till Net Zero

Elektrifiering är avgörande för transporter. Men det är också viktigt för elproduktion, vilket påverkar utsläppsnivåer och energikostnader. El utgör nu 20 % av all slutanvändning av energi i detta land. Till 2050 kan det dock stiga till 60% - ett antal som kan minska transportkostnaderna med minst 10%, säger Electric Power Research Institute.

Elektrifiering gynnar bränslen och teknik med låga koldioxidutsläpp. Det inkluderar förnybar energi, som har ökat med 250,000 XNUMX megawatt under det senaste decenniet. Men det kommer också att leda till produktion av fler grönt väte från vind- och solkraft. Och det kommer också att resultera i mer produktion på plats med avancerad energilagring och mer betydande investeringar i avancerad kärnenergiteknik. Detta bränsle utgör hälften av landets kolfria kraft.

Det är hälsosamt för ekonomin också. USA har minskat sitt årliga energirelaterade CO2-utsläpp med cirka 1 miljard ton sedan 2005. Det motsvarar en minskning med 14 % trots att USA:s ekonomi växte med 28 %. Den ekonomiska expansionen behöver med andra ord inte motsvara högre föroreningsnivåer. Men det undanröjer fortfarande inte behovet av tillförlitlighet och prisvärdhet, vilket innebär att hålla naturgasanläggningar tillgängliga – även om de bara är i drift under högtrafik.

"Elektrifiering sker i olika former, och vi kommer att behöva mer el, inte mindre när vi går framåt", säger Jim Matheson, verkställande direktör för National Rural Electric Cooperative Association, under webbsändningen. "Det händer helt klart inom transportsektorn."

Men "Vi är oroade över tillförlitlighet, och du måste alltid ha tillgängliga resurser som kan skickas för att underhålla nätet. Det kan inte vara 100 % intermittenta resurser. Du måste ha någon form av alltid tillgänglig kraft” som kärnkraft eller naturgas. "I en situation där vi behöver mer el, är frågan: hur mycket av portföljen kan komma från intermittenta resurser?"

Verktyg har potential att sälja mer kraft. Men de går en hårfin linje. Ta NorthwesternN.W.E.
Energi, som säljer el och naturgas i Montana och South Dakota, och naturgas i Nebraska: det påpekar att energimarknaden är egenartad och att bränslen ofta förbrukas beroende på tid på dygnet och året.

Det betonar att naturgas inte bara stärker vind och sol när vädret inte är behagligt, utan det säger också att industrin använder tekniken för att fånga upp metanutsläpp, en potent växthusgas. Dess största frustration är regleringsprocessen, som är långsam för att godkänna infrastrukturprojekt.

Om inte transmissionsnätet expanderar, säger Wind Energy Foundation att minst 51,000 XNUMX megawatt förnybar energi kan misslyckas med att nå marknaden. Koldioxidneutralitet blir då önsketänkande.

"Som varje övergång är det rörigt och det är komplicerat", säger Robert Rowe, verkställande direktör för Northwestern Energy, under symposiet. ”Det tar längre tid än du trodde, men du kanske har åstadkommit mer när du ser tillbaka. En stor del av världen är fokuserad på nettonoll till 2050. Men vi måste också inrikta oss på tillförlitlighet och överkomliga priser som de måste, och vi kan inte göra något för att äventyra det.”

Om målet är koldioxidneutralitet, så är lösningen elektrifieringen av ekonomin. De övergå till elfordon och potentiellt elektriska flygplan för kortare flygningar belyser farten. Särskilt inkluderar energiövergången också elproduktion, vilket kräver naturgas och batterilagring för att säkerställa att lamporna förblir tända. Med det är färdplanen till nettonoll tydlig - superladdade investeringar och innovation i lovande teknologier.