Καλύτερες μπαταρίες σημαίνει καλύτερος κόσμος | Foreign Affairs - Hellenic Edition

Καλύτερες μπαταρίες σημαίνει καλύτερος κόσμος

Γιατί η βελτιωμένη αποθήκευση ενέργειας έχει μεγαλύτερη σημασία από το σχιστολιθικό αέριο και τις ΑΠΕ
Περίληψη: 

Η πρόοδος στην τεχνολογία μπαταριών δυνητικά μπορεί να διαμορφώσει την παγκόσμια ζήτηση για ορυκτά καύσιμα, να αυξήσει την χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο και να φέρει αξιόπιστη ηλεκτρική ενέργεια σε εκατομμύρια φτωχούς σε όλο τον κόσμο. Συνολικά, οι οικονομικές επιπτώσεις των βελτιωμένων μπαταριών στα επόμενα 12 χρόνια θα είναι σχεδόν ισοδύναμες με το σημερινό ΑΕΠ της Σαουδικής Αραβίας.

Ο JAMES MANYIKA είναι Διευθυντής στο McKinsey Global Institute.
Ο MICHAEL CHUI είναι σχολάρχης στο MGI. Αμφότεροι έχουν έδρα στο Σαν Φρανσίσκο.

Είτε το πιστεύετε είτε όχι, η μπαταρία αποθήκευσης ηλεκτρισμού - μια τεχνολογία που υπάρχει από τον 18ο αιώνα - θα μπορούσε να αλλάξει την οικονομική πορεία τού 21ου αιώνα. Χάρη σε σημαντικές ανακαλύψεις που τοποθετούνται στο ορατό μέλλον, οι μπαταρίες χαρακτηρίζονται ως μια από τις 12 επαναστατικές τεχνολογίες που το McKinsey Global Institute έχει προσδιορίσει ως τμήμα μιας πρόσφατης έκθεσης [1] σχετικά με τις καινοτομίες που θα αλλάξουν τον τρόπο που λειτουργεί ο κόσμος. Κάθε τεχνολογία που «αλλάζει το παιχνίδι», θα μπορούσε να επηρεάσει εκατοντάδες εκατομμύρια ανθρώπους, να δημιουργήσει εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια το χρόνο σε οικονομική αξία και να αναμορφώσει μεγάλους τομείς τής παγκόσμιας οικονομίας. Οι προηγμένες μπαταρίες, από την πλευρά τους, έχουν τη δυνατότητα να διαμορφώσουν την παγκόσμια ζήτηση για ορυκτά καύσιμα, να αυξήσουν την χρήση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο ηλεκτρικό δίκτυο, να φέρουν αξιόπιστη ηλεκτρική ενέργεια σε επιχειρήσεις στις αναπτυσσόμενες οικονομίες, και να προσφέρουν ηλεκτρική ενέργεια - και ως εκ τούτου πρόσβαση στον σύγχρονο κόσμο - σε εκατομμύρια φτωχών σε όλο τον κόσμο.

Τούτων λεχθέντων, η αποθήκευση ενέργειας θα μπορούσε να έχει οικονομικό αντίκτυπο περί τα 635 δισεκατομμύρια αμερικανικά δολάρια ετησίως, ποσό το οποίο αποτελεί μια μέτρηση της αξίας που δημιουργείται από τη χρήση της τεχνολογίας, καθώς και τα έσοδα που φέρνει στις εταιρείες που την παράγουν. Η αξία για τους χρήστες περιλαμβάνει βελτιωμένη απόδοση, καλύτερα κόστη, μεγαλύτερη ευκολία, εξοικονόμηση χρόνου και άλλα οφέλη. Η συνολική αξία που εκτιμούμε ότι θα μπορούσε να δημιουργηθεί σε ετήσια βάση το 2025 από την αποθήκευση της ενέργειας - ως επί το πλείστον επιτευχθείσα μέσω της εξοικονόμησης καυσίμων - είναι σχεδόν ισοδύναμη με το ΑΕΠ της Σαουδικής Αραβίας και μεγαλύτερη από τις εκτιμώμενες πιθανές επιπτώσεις από υψηλού προφίλ εξελίξεις όπως η «τρισδιάστατη εκτύπωση», η υδραυλική ρηγμάτωση (στμ: hydraulic fracturing, με την οποία αντλούνται ορυκτά καύσιμα από σχιστολιθικά πετρώματα) και τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. Καθόλου άσχημα για μια τεχνολογία που έχει εξελιχθεί για περισσότερο από 200 χρόνια και μπορεί να βρεθεί οπουδήποτε στις αναπτυσσόμενες και τις ανεπτυγμένες οικονομίες.

Εξ ορισμού, η αποθήκευση ενέργειας είναι κάθε σύστημα ή τεχνολογία που σας επιτρέπει να παράγετε ενέργεια κάποια στιγμή και να την χρησιμοποιήσετε σε μια άλλη. Μια από τις πιο κοινές μορφές αποθήκευσης ενέργειας είναι τα αντλούμενα υδροηλεκτρικά αποθέματα (pumped hydroelectric storage, PHES), η οποία περιλαμβάνει την άντληση νερού σε μια δεξαμενή σε υψηλότερη περιοχή και την αποδέσμευσή του αργότερα ώστε να ρέει μέσω ενός στροβίλου και να παράγει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. Οι υδροηλεκτρικές εταιρείες χρησιμοποιούν την ηλεκτρική ενέργεια για την άντληση του νερού στις δεξαμενές όταν το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας είναι χαμηλό και παράγουν περισσότερη ενέργεια από το νερό όταν οι τιμές είναι υψηλές. Μια άλλη κοινή μορφή αποθήκευσης ενέργειας, βέβαια, είναι η συνηθισμένη μπαταρία σας.

Στην μελέτη μας, επικεντρωθήκαμε στην μπαταρία γιατί αυτή η τεχνολογία, σε αντίθεση με την υδροηλεκτρική, βιώνει μια ραγδαία εξέλιξη που θα μπορούσε να ταρακουνήσει το σύνολο του κλάδου. Στα επόμενα δέκα έως 15 χρόνια, οι εξελίξεις στα συστατικά που μπαίνουν σε μπαταρίες θα μπορούσαν να διπλασιάσουν την ικανότητα αποθήκευσης, να μειώσουν το κόστος και να επεκτείνουν τη ζωή των επαναφορτιζόμενων μπαταριών, γεγονός που καθιστά πιο πρακτικό για τους καταναλωτές να χρησιμοποιούν αποθηκευμένη ενέργεια σε περισσότερα μέρη. Η πρόοδος που επιτρέπει αυτά τα οφέλη σε απόδοση περιλαμβάνει νέα είδη καθόδων (ο θετικός πόλος σε μια μπαταρία) που εξαλείφουν τις νεκρές –ηλεκτρικές- ζώνες και βελτιώνουν τις επιδόσεις. Περιλαμβάνουν επίσης νέα είδη ανόδων (αρνητικούς πόλους) κατασκευασμένα από πυρίτιο που θα μπορούσαν να αυξήσουν την χωρητικότητα της μπαταρίας κατά 30% σε σύγκριση με εκείνες που χρησιμοποιούν σήμερα στοιχεία από γραφίτη. Λίγο πιο μετά, μπορεί να υπάρξει πρόσθετη πρόοδος μέσω της εισαγωγής νανοϋλικών που έχουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά αγωγιμότητας.

Τα περισσότερα από τα οικονομικά οφέλη από τις βελτιωμένες μπαταρίες θα έρθουν μέσα από τη χρήση τους στα οχήματα που κινούνται με ηλεκτροκινητήρα. Με την πρόοδο στην χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας, στη μείωση του κόστους για τα κατασκευαστικά στοιχεία, και την πιο αποτελεσματική κατασκευή μπαταριών, τα πλήρως ηλεκτρικά και μερικώς ηλεκτρικά (υβριδικά και επαναφορτιζόμενα υβριδικά) αυτοκίνητα θα μπορούσαν να γίνουν πιο ελκυστικά για τους καταναλωτές. Σήμερα, το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας για ένα υβριδικό αυτοκίνητο σε διάστημα πέντε ετών εκτιμάται από ιστοσελίδες της αυτοκινητοβιομηχανίας όπως το Edmunds.com ότι είναι περίπου 39% υψηλότερο από όσο για ένα αντίστοιχο μοντέλο με κινητήρα εσωτερικής καύσης. Μέχρι το 2025, το συνολικό κόστος από την ιδιοκτησία ενός υβριδικού ή ενός συμβατικού αυτοκίνητου θα μπορούσε να είναι περίπου ίδιο, με την προϋπόθεση οι τιμές της βενζίνης θα βρίσκονται στο επίπεδο των 2,85 δολαρίων το γαλόνι ή υψηλότερα (στμ: στις ΗΠΑ…). Με ίδιο το κόστος ιδιοκτησίας, το μερίδιο των υβριδικών οχημάτων στις ετήσιες παγκόσμιες πωλήσεις αυτοκινήτων θα μπορούσε να αυξηθεί από περίπου 3% σήμερα και να κυμαίνεται από 20% έως 40% το 2025. Η συνολική αξία της λιγότερης (ή καθόλου) χρήσης ορυκτών καυσίμων σε αυτά τα μερικώς ή πλήρως ηλεκτρικά οχήματα θα μπορούσε να φτάσει ως τα 415 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως το 2025.