La începutul Revoluției Industriale,
cantitatea de carbon de sub Marea Britanie,
în formă de cărbune, era la fel de mare
ca cea în formă de petrol de sub Arabia Saudită
iar acest carbon a propulsat Revoluția Industrială,
a pus cuvântul „Mare” în Marea Britanie,
și a dus la perioada de dominație mondială britanică.
În 1918, producția de cărbune din Marea Britanie a fost maximă
și e în declin de atunci încoace.
În timp, Marea Britanie a început să folosească petrol și gaz
din Marea Nordului, iar în anul 2000,
producția de petrol și gaz din Marea Nordului
a atins maximul. Acum e în scădere.
Observațiile acestea despre finitudinea
combustibililor fosili siguri, locali, ușor accesibili,
sunt un motiv pentru a spune „Bun, ce urmează?
Cum va fi viața după combustibilii fosili?
Ar trebui să ne gândim serios
cum să renunțăm la ei?”
Un alt motiv, desigur, e schimbarea climatică.
Când vorbim despre sfârșitul combustibililor fosili
și reacții la schimbarea climatică,
sunt multe bazaconii și publicitate derutantă.
Simt că e datoria mea, ca fizician, să ajut oamenii
să navigheze printre vorbele goale
și să înțeleagă acțiunile care contează,
să se concentreze asupra ideilor care au efect.
Am să vă demonstrez prin ceea ce fizicienii numesc
un calcul pe genunchi.
Ne plac calculele sumare.
Pui o întrebare, scrii câteva numere,
și obții un răspuns.
Poate nu e foarte exact, dar te poate face să spui
„Hmm.”
Deci iată o întrebare: Imaginați-vă dacă am spune
„Da, putem renunța la combustibili fosili.
Vom folosi biogaz. Am rezolvat problema.
În transport nu mai avem nevoie petrol.”
Ce-ar fi dacă am cultiva biogazul pentru un drum
pe partea cu iarbă de la marginea drumului?
Cât de lată ar trebui să fie marginea ca să funcționeze?
Ok, să adăugăm niște numere.
Să zicem că mașinile merg cu 100 de km pe oră
și consumă 7,8 litri la 100 km.
E media europeană pentru mașinile noi.
Estimăm productivitatea culturilor de biogaz
la 1.200 litri de biogaz pe hectar pe an.
Asta-i cifra reală pentru biogazul european.
Să ne imaginăm că mașinile sunt distanțate la 80 de metri
între ele, mergând continuu
pe acest drum.
Lungimea nu contează, cu cât e mai lung drumul
cu atât mai multe culturi de biogaz vom avea.
Ce facem cu numerele astea?
Luăm primul număr și îl împărțim
la celelalte trei, și obținem 8 km.
Și ăsta e răspunsul.
Atât de lată ar trebui să fie plantația,
cu ipotezele date.
Și poate te face să spui „Hmm.
Poate nu va fi atât de ușor.”
Ai putea realiza că ar fi o problemă
cu suprafețele, iar în discuția asta
aș vrea să vorbesc despre terenuri de pământ, și să întreb
e vreo problemă cu ele? Răspunsul va fi
da, dar depinde în ce țară ești.
Să începem cu Marea Britanie,
fiindcă aici ne aflăm.
Consumul de energie al U.K.,
consumul total, nu doar transport, ci tot.
Îmi place să-l cuantific în becuri.
Ca și cum fiecare ținem 125 de becuri aprinse tot timpul,
125 kwatt/oră pe zi de persoană
e consumul de energie din U.K.
Ar veni 40 de becuri pentru transport,
40 de becuri pentru încălzire,
și 40 de becuri pentru producerea electricității.
Alte lucruri sunt relativ mici
în comparație cu acești trei mastodonți.
Ar fi o amprentă energetică și mai mare dacă luăm în calcul
energia incorporată în tot ce importăm
în țara noastră, iar 90% din energia de astăzi
vine tot din combustibili fosili, și doar 10%
din alte surse, mai verzi
ca energia nucleară și resurse regenerabile.
Deci,
asta e U.K., iar densitatea populației din U.K.
este 250 de locuitori pe km pătrat.
Vă arăt alte țări
raportate la aceleași două numere.
Pe axa verticală reprezint
câte becuri -- care e consumul de energie
de persoană, noi avem 125 de becuri de persoană,
iar punctul albastru de acolo arată suprafața de pământ
a Regatului Unit.
Densitatea populației e pe axa orizontală,
și suntem 250 pe km pătrat.
Adăugăm țările europene cu albastru,
și vedeți o mare diversitate.
Ar trebui să subliniez, ambele axe
sunt exponențiale. Când treci de la o linie gri
la următoarea, urci cu un factor de 10.
Să adăugăm Asia cu roșu,
Orientul Mijlociu și Africa de Nord cu verde,
Africa sub-Sahariană cu albastru,
negru e America de Sud,
mov e America Centrala,
și, cu galben-verzui, avem America de Nord,
Australia și Noua Zeelandă.
Vedeți variația mare a densității populației
și a consumului pe cap de locuitor.
Țările sunt diferite una de cealaltă.
În stânga sus, Canada și Australia, cu suprafețe
enorme, consum foarte mare pe cap de locuitor,
200 - 300 becuri de persoană,
densitatea populației foarte redusă.
În dreapta sus, Bahrain are aproximativ același consum
de energie de persoană, ca și Canada,
peste 300 de becuri de persoană,
dar densitatea populației lor e de 300 de ori mai mare,
1000 de locuitori pe km pătrat.
În dreapta jos, Bangladesh cu aceeași densitate a populației
ca Bahrain, dar consumă de 100 de ori mai puțin de persoană.
În stânga jos, ei bine, nu e nimeni.
Dar erau cândva o grămadă de oameni.
Iată alt mesaj din această diagramă.
Am adăugat codițe albastre după Sudan, Libia,
China, India, Bangladesh.
Acolo-s 15 ani de progres.
Unde erau acum 15 ani, și unde sunt acum?
Și mesajul este, majoritatea țărilor se duc spre dreapta,
și în sus,
sus și la dreapta -- densitatea populației mai mare
și consum mai mare pe cap de locuitor.
Deci, poate că suntem în colțul din dreapta sus,
puțin neobișnuit, Regatul Unit însoțit de
Germania, Japonia, Coreea de Sud, Olanda,
și o grămadă de alte țări puțin ciudate,
dar multe alte țări urcă
și vin spre dreapta ca să ni se alăture,
așa că suntem o imagine, dacă vreți, a cum ar putea arăta
viitorul consumului de energie în alte țări.
Am mai adăugat diagramei niște linii roz
care merg în jos și spre dreapta.
Sunt liniile de consum egal de energie
pe unitate de suprafață, pe care le măsor în wați pe metru pătrat.
De exemplu, linia din mijloc,
0,1 wați pe metru pătrat (w/mp), e consumul de energie
pe unitate de suprafață al Arabiei Saudite, Norvegiei, Mexicului in mov,
și Bangladesh acum 15 ani,
iar jumătate din populația lumii trăiește în țări
care depășesc deja acea linie.
Regatul unit consuma 1,25 w/mp.
Regatul Unit consumă 1,25 w/mp.
La fel și Germania, iar Japonia consumă puțin mai mult.
Deci, să vedem acum
de ce-i important. De ce e important?
Putem măsura resursele regenerabile
și alte forme de a produce de energie,
iar regenerabilele sunt ideea principală despre
cum am putea scăpa de consumul de 90% combustibili fosili.
Iată câteva resurse regenerabile.
Culturile energetice furnizează jumătate de watt pe metru pătrat
în climatele europene.
Ce înseamnă asta? Probabil că anticipați
rezultatul, fiindcă v-am spus despre plantația de biogaz
acum un moment.
Consumăm 1,25 w/mp.
Înseamnă că și dacă ați acoperi
tot Regatul Unit de culturi energetice,
n-ați atinge consumul de energie actual.
Energia eoliană produce puțin mai mult,
2,5 w/mp, dar e doar de două ori mai mare
decât 1,25 w/mp.
înseamnând că, dacă ați vrea literalmente să produceți
tot consumul de energie, sub toate formele, din instalații eoliene,
ați avea nevoie de ele pe jumătate din suprafața U.K.
Apropo, am date care susțin toate afirmațiile astea.
Următoarea, energia solară.
Panourile solare plasate pe acoperiș,
produc 20 de w/mp în Anglia.
Dacă vreți mai mult de la panourile solare,
trebuie să adoptați metoda tradițională bavareză
unde săriți de pe acoperiș și acoperiți și pajiștile
cu panouri solare.
Parcurile solare, din cauza spațiilor dintre panouri,
produc mai puțin. Produc în jur de 6 w/mp.
Aici e un parc solar din Vermont cu date reale,
care produce 4,2 w/mp.
Amintiți-vă unde suntem, 1,25 w/mp,
instalațiile eoliene 2,5, parcurile solare cam 5.
Deci, orice resurse regenerabile alegi,
sau combinație de regenerabile,
dacă vrei să alimentezi U.K. din ele,
vei avea nevoie să acoperi în jur de
20 - 25% din țară
cu acele regenerabile.
Și nu spun că e o idee rea.
Trebuie doar să înțelegem numerele.
Categoric nu sunt anti-regenerabile. Iubesc regenerabilele.
Dar sunt și pro-aritmetică. (Râsete)
Concentrarea energiei solare în deșerturi produce mai multă
energie pe unitate de suprafață, pentru că nu există
problema norilor.
Instalația aceasta produce 14 w/mp,
aceasta 10 w/mp,
iar aceasta din Spania 5 w/mp.
Dacă suntem generoși cu concentrarea energiei solare,
e plauzibil că ar putea produce
20 w/mp. Asta-i bine.
Desigur, Marea Britanie nu are deșerturi.
Încă. (Râsete)
Iată rezumatul de până acum.
Oricât de mult le agreez, toate regenerabilele sunt difuze.
Toate au putere mică pe unitatea de suprafață,
și trebuie să acceptăm asta.
Și asta înseamnă, dacă vrei ca regenerabilele
să facă o diferență substanțială pentru o țară ca
Regatul Unit la dimensiunea consumului actual,
trebuie să-ți imaginezi instalații de regenerabile
care să fie de mărimea țării - nu toată țara,
dar o parte importantă din țară.
Mai sunt și alte opțiuni pentru generarea energiei
care nu necesită combustibili fosili.
Este energie nucleară, iar pe harta aceasta
vedeți un B la Sizewell
într-un km pătrat albastru.
Echivalează cu 1 gigawatt pe km pătrat,
care înseamnă 1000 w/mp.
Prin această măsurătoare, energia nucleară
nu e la fel de intruzivă ca regenerabilele.
Desigur, contează și alte calcule, iar energia nucleară
are tot felul de probleme de poplaritate.
Dar la fel se întâmplă și cu regenerabilele.
Iată o fotografie a unui exercițiu de consultare în plină desfășurare
în orășelul Penicuik, lângă Edinburgh.
Vedeți copiii din Penicuick sărbătorind
arderea semnului morii de vânt.
Deci oamenii sunt anti-orice, și trebuie să păstrăm
toate opțiunile pe masă.
Ce poate face o țară ca U.K. pentru partea de aprovizionare?
Opțiunile sunt, aș spune, următoarele trei:
- energie regenerabilă, și recunoașterea faptului că trebuie
să fie aproape de mărimea țării; - regenerabilele altcuiva,
adică am putea merge și vorbi foarte politicos cu oamenii
din colțul de sus stânga al diagramei și să spunem
„Ăă, nu vrem regenerabile la noi în grădină,
dar am putea să le punem în grădina voastră?”
Asta-i o opțiune solidă.
E o metodă pentru lumea întreagă să rezolve problema.
Iar țări ca Australia, Rusia, Libia, Kazakhstan,
ar putea fi cei mai buni prieteni ai noștri pentru producerea de regenerabile.
A treia opțiune este energia nucleară.
Acestea sunt opțiuni pentru partea de aprovizionare.
Pe lângă pârghille de aprovizionare pe care putem apăsa,
și amintiți-vă, avem nevoie de cantități mari,
pentru că, la momentul actual,
obținem 90% din energie din combustibili fosili.
Pe lângă acele pârghii, am putea vorbi de alte metode
de rezolvare a problemei, și anume, am putea diminua cererea,
înseamnând reducerea populației
-- nu sunt sigur cum am face asta --
sau reducerea consumului pe cap de locuitor.
Să vorbim de alte trei pârghii mari
care ajuta cu partea de consum.
În primul rând, transportul. Avem principiile fizice care spun
cum să reducem consumul de energie din transport,
iar oamenii spun adesea „Tehnologia are răspuns la orice,
Putem face vehicule de 100 de ori mai eficiente.”
Și asta e aproape adevărat. Să vă arăt.
Consumul de energie al unei astfel de mașini
este 80 kwh pe 100 kilometri de persoană.
Vorbim de mașina europeană obișnuită.
80 kilowați/oră. Putem face ceva de o sută de ori
mai bun aplicând principiile fizice pe care le-am listat?
Da. Iat-o. Bicicleta. E de 80 de ori mai eficientă
energetc și e alimentată cu biocombustibil, cu biscuiți.
(Râsete)
Sunt și alte opțiuni între ele, pentru că, poate,
doamna din mașină ar spune „Nu, nu, nu,
vreți să-mi schimbați stilul de viață. Nu mi-l schimbați, vă rog.”
Am putea s-o convingem să se urce într-un tren,
mult mai eficient decât o mașină,
dar ar putea fi o schimbare a stilului de viață.
Mai e mașina-eco, stânga sus.
Încape confortabil în ea un adolescent,
e mai scundă decât jaloanele rutiere,
și aproape la fel de eficient ca o bicicletă,
cu condiția să-l conduci cu 24 km/h.
Între ele, câteva opțiuni ceva mai realiste
pe pârghia asta, cea de transport, sunt vehiculele electrice,
deci motorete electrice și mașini electrice la mijloc,
poate de 4 ori mai eficiente energetic
decât mașina standard alimentată cu benzină.
Urmează partea de încălzire.
O treime din consumul energetic se duce spre încălzire
și o mare parte ține de locuințe
și alte clădiri care încălzesc spațiul și produc apă caldă.
Iată o casaă britanică normală.
E casa mea, cu Ferrari-ul în față.
Ce-i putem face?
Legile fizice scrise mai sus
descriu în ce fel consumul pentru încălzire
vine din lucruri pe care le poți controla.
Poți controla diferența de temperatură
dintre interior și exterior, și există
tehnologia asta remarcabilă numită termostat.
Pui mâna pe el, îl rotești spre stânga,
iar consumul de energie al casei tale scade.
Am încercat. Funcționează. Unii spun că e o schimbare majoră.
Mai poți să chemi băieții să umple cu material izolator, ca să reduci
scurgerile de căldură -- izolezi pereții, acoperișul,
iei o ușă nouă și așa mai departe.
Adevărul trist e că, vei economisi bani.
Asta nu-i trist, e bine, dar trist e că o să acoperi doar
25% din scurgerile casei tale,
dacă pui în practică toate ideile astea bune.
Dacă vrei să te apropii de standardele de construcție
suedeze, cu o casă nasoală ca asta,
trebuie să izolezi exteriorul clădirii,
cum se vede la blocul acesta din Londra.
Poți produce energie mai eficient utilizând pompe de căldură
care folosesc mai puțină energie de grad înalt, ca electricitatea,
ca să mute căldură din grădină în casă.
A treia opțiune pentru cerere despre care vreau să vorbesc,
al treilea mod de a reduce consumul energetic este,
citirea contoarelor.
Oamenii vorbesc mult despre contoare inteligente,
dar o poți face singur.
Folosiți-vă ochii, fiți deștepți, citiți-vă contorul.
Dacă semănați cu mine, vă va schimba viața.
Iată un grafic pe care l-am făcut.
Scriam o carte despre energie durabilă,
când un prieten m-a întrebat „Câtă energie folosești acasă?”
Mi-a fost jenă. Nu știam.
Așa că am început să îmi citesc contorul săptămânal.
Valorile vechi ale contorului sunt
in partea de sus a graficului, iar 2007
e cu verde, jos de tot, de când
citeam contorul saptămnal, iar viața mea s-a schimbat,
pentru că am început să experimentez,
să văd ce are efect, iar consumul de gaz
a scazut mult când am început să mă joc
cu termostatul și temporizarea sistemului de încălzire.
Am redus mai mult de jumătate din factura la gaze.
Am o poveste similară și pentru consumul de electricitate,
unde închizând DVD-playerele, boxele,
perifericele computerului care era pornite tot timpul,
și pornindu-le doar când aveam nevoie de ele,
am redus o treime și din factura electrică.
Avem nevoie de un plan care are sens, și v-am arătat
șase pârghii mari, și trebuie să acționăm la scară mare,
pentru că 90% din energie vine din combustibili fosili,
așa că trebuie să folosim din greu toate, sau multe dintre pârghiile acestea.
Cele mai multe dintre pârghii au probleme de popularitate,
iar dacă e una pe care nu iți place s-o folosești,
atunci gândește-te că va trebui
să le folosești și mai intens pe celelalte.
Sunt susținător înflăcărat al discuțiilor serioase,
bazate pe cifre și date, și vreau să închei
cu această hartă care vă ajută să vizualizați
necesarul de teren și alte cele, pentru a obține
doar 16 becuri de persoană
din 4 dintre marile surse posibile.
Dacă vreți să aveți 16 becuri - amintiți-vă,
consumul total actual e de 125 de becuri.
Dacă vreți 16 din vânt, harta aceasta ajută la vizualizarea soluției
pentru U.K. Are 160 de instalații de vânt,
fiecare de câte 100 km pătrați,
iar asta ar fi de 20 de ori mai mult
față de cantitatea de mori de acum.
Energie nucleară, pentru a obține 16 becuri de persoană, ar fi nevoie de
2 gigawați la fiecare punct mov de pe hartă.
Asta înseamnă de 4 ori mai mult
față de nivelul actual de energie nucleară.
Să obții 16 becuri de persoană din biomasă, ai avea nevoie de
un teren cu suprafața de vreo trei ori și jumătate cât Țara Galilor,
fie în țară, fie în altă țară,
poate în Irlanda, poate altundeva. (Râsete)
Iar a patra opțiune de producție, concentrarea energiei solare
în deșerturile altora,
dacă ai vrea să produci energia pentru 16 becuri,
am vorbi de aceste opt hexagoane
din partea dreaptă jos.
Suprafața totală a acelor hexagoane
ar fi cam de două ori cât Londra, din Sahara altcuiva,
și va fi nevoie de cabluri electrice trase peste Spania și Franța
ca să aducem energia din Sahara în comitatul Surrey.
Avem nevoie de un plan care are sens.
Trebuie sa încetăm să strigăm și să începem să vorbim,
și dacă putem avea o conversație serioasă,
să facem un plan bun și să începem să construim,
poate că revoluția emisiilor reduse de carbon
va fi chiar distractivă. Vă mulțumesc că m-ați ascultat.
(Aplauze)