The Future of Sustainability: What's Next in Green Tech

Verden av ren energi er i rask utvikling. Solenergiinstallasjoner i USA økte med 43 prosent i 2020, og prisen på solenergi falt med nesten 90 prosent mellom 2010 og 2020. Tilsvarende økte vindturbinkapasiteten med rekord 14,2 gigawatt i fjor alene. På toppen av det har salget av elektriske kjøretøy økt jevnt, og det forventes at innen 2025, 10 prosent av alle solgte kjøretøy vil være elektriske kjøretøy. Etter alt å dømme er den grønne teknologirevolusjonen godt i gang.

Men selv om disse absolutt er lovende utviklinger, er de neppe nok til å bremse klimaendringene. For å gjøre et betydelig innhugg i problemet, må vi skalere opp og forbedre disse teknologiene. Så hvordan ser fremtiden for grønn energi ut? Vi snakket med miljøforsker, forfatter, foreleser og gründer Johnathan Koomey for å få litt innsikt.

Solar

Ifølge Koomey vil solenergikostnadene nesten helt sikkert fortsette å synke i de kommende årene - men kanskje på andre måter enn vi kunne forvente.

"Vi kommer til et sted nå hvor kostnaden for solcellepaneler ikke er den største faktoren, per hus, og til og med for en stor solcelleinstallasjon i ørkenen eller hvor som helst," sier Koomey. "Nå som solcellepaneler er så superbillige, er det et skifte til å fokusere på disse andre kostnadene og prøve å bli kvitt dem."

Disse kostnadene kan inkludere kostnadene for arbeidskraft, kostnadene for å få tillatelser og andre faktorer. Koomey sier at vi må redusere tillatelseskostnadene betydelig for å nå våre mål for ren energi.

Utenom disse kostnadene ser vi også lovende nye innovasjoner i solenergiindustrien. Det er flott at solcellepaneler har blitt så billige, men det ville vært enda bedre om de også var mer effektive, og forskere finner ut måter å få det til.

En måte du kan gjøre et solcellepanel mer effektivt på er ved å øke mengden lys det kan fange. Forskere har oppdaget de siste årene at du kan legge forskjellige materialer på panelet og fange et bredere spekter av bølgelengder av lys, noe som betyr at det kan fange opp mer solenergi. Det betyr at du ikke trenger så mange paneler for å generere den mengden energi du trenger.

"Det kommer så mye solstråling inn i jorden at vi egentlig bare er begrenset av vår dyktighet," sier Koomey. "Vi er ikke begrenset av solenergi."

Vind

På samme måte som solenergi, sier Koomey at vindkraft også blir billigere, og måtene vi nærmer oss vindenergi på begynner å utvikle seg.

"Den største utviklingen, tror jeg, i USA for vind er å åpne for havvind som en mulighet," sier Koomey.

Havvind er vanlig i Europa, og det ser ut til at det snart kan bli ganske vanlig i USA, som Biden-administrasjonen har besluttet å åpne deler av Vestkysten for havvind. Gitt den enorme mengden tilgjengelig plass og den relativt jevne mengden vind som blåser inn fra Stillehavet, offshore vindkraft har potensial til å dramatisk øke USAs fornybare energi kapasitet.

Turbinteknologien går også fremover. I tillegg til de vanlige turbinene med tre blader, begynner ingeniører å utforske og utvikle nye systemer som fanger energi mer effektivt.

En slik idé er storskala vertikalakse vindturbiner (VAWT). Disse turbinene danner en slags vertikal fotballform og spinner på en rotor. De har blitt funnet å fange 15 prosent mer kraft enn tradisjonelle vindturbiner, og er også lettere å vedlikeholde. Den største fordelen deres er uten tvil et lavere tyngdepunkt, som gjør at de kan bygges mye større enn vindturbiner med horisontal akse.

Det finnes også ideer for å fange vindkraft uten turbiner i det hele tatt. De Vortex Bladeless er i hovedsak en søyle som vibrerer i vinden for å generere kraft, mens Googles Makani Energy genererer kraft med en flylignende drage som kan transporteres dit hvor vinden blåser.

Batterier

Når det kommer til batteriene som driver elektriske kjøretøy og som i økende grad finnes i folks hjem, sier Koomey at disse kostnadene også synker sterkt. Han sier at litium-ion-batterier følger banen til nedgangen i prisen på solcellepaneler vi har sett gjennom årene, men de er "på et tidligere stadium."

«For elbiler er batteriet det største kostnadsproblemet. Når det kommer ned, er det det som vil endre økonomien på en overbevisende måte,» foreslår han.

Litium-ion-batterier er fortsatt en industristandard for elektriske kjøretøy og enhetene vi bruker, men vi ser lovende fremskritt innen energilagringsløsninger i nettskala som vil tillate oss å lagre sol- og vindkraft og bruke den seinere. Flow batterier, for eksempel, er stadig mer populære på steder som California og Texas, hvor etterspørselen etter elektrisitet ofte overgår produksjonskapasiteten. Andre teknologier, som avansert lagring av trykkluftenergi og gravitasjonslagring vinner terreng også.

Informasjonsteknologi

I tillegg til den fysiske infrastrukturen som underbygger vind-, sol- og batteriteknologi, sier Koomey at informasjonsteknologi også vil være en stor del av fremtiden for grønn teknologi. Jo mer vi kan digitalisere og automatisere de elektriske systemene i hjemmene våre, kontorbygg, infrastruktur og mer, jo mer energieffektive kan vi gjøre disse tingene.

"Informasjonsteknologi lar oss samle inn data, og den lar oss svare i sanntid på dataene slik at vi kan optimalisere systemene våre. Det lar oss erstatte smarte deler, sier Koomey. "Det kommer til å være en bevegelse mot virtualisering av vår fysiske infrastruktur."

Det ser ut til at fremtiden er elektrisk, og den beveger seg i den retningen raskere enn noen forutså. Koomey antyder at ettersom disse teknologiene fortsetter å bli billigere, vil den enkle økonomien i situasjonen drive bruken av dem. Tiår fra nå kan vi håne tanken om at vi noen gang har brent skittent drivstoff for å drive hjemmene våre, bilene og alt annet.

Redaktørenes anbefalinger

• Fremtiden for produksjon: Et blikk fremover til neste æra for å lage ting
• Litium-ion er bare begynnelsen. Her er en titt på fremtiden for batterier
• Denne monstrøse bølgebøyen på 826 tonn gjør grov sjø til fornybar energi