Dünya her yıl 35 milyar varil petrol tüketiyor. Bu dev fosil yakıt bağımlılığı yeryüzünü kirletiyor ve bu sonsuza kadar sürmeyecek. Bilim insanları, dünya petrolünün yaklaşık %40’ını tükettiğimizi tahmin ediyor. Güncel tahminlere göre, bu hızda giderse, yaklaşık 50 yıl içinde petrol ve doğalgazı; 100 yıl içinde de kömürü tüketmiş olacağız.
Diğer yandan bol miktarda güneş, su ve rüzgarımız var. Bunlar yenilenebilir enerji kaynakları, yani onları zamanla tüketmiş olmayacağız.
Eğer fosil yakıt bağımlılığımızı yalnızca yenilenebilir enerjiyle değiştirebilsek ne olurdu?
Bu soru üzerinde onlarca yıldır kafa yoruyoruz ama yine de gereksinimimizin hâlâ sadece %13’ünü yenilenebilir enerji karşılıyor. Bunun nedeni %100’e ulaşmak için ucuz ve erişilebilir olan yenilenebilir enerjiye gerek olması. Bu da çok zor bir iş demek oluyor; politik meseleleri görmezden gelip, sadece bilim ve mühendisliğe odaklansak bile zor.
Enerjiyi nasıl kullandığımızı anlayarak sorunu daha iyi kavrayabiliriz. Küresel enerji tüketimi, çeşitlilik gösteren ve karmaşık bir sistemdir. Farklı bileşenlerin kendilerine özgü çözümlere gereksinimi vardır.
Ama şimdilik, gündelik hayatta en aşina olduğumuz iki tanesine bakalım: Elektrik ve sıvı yakıtlar. Elektrik, evlerde, iş yerlerinde ve üretimde kullandığımız her türlü şeyi çalıştırır; ısıtma cihazı, asansör ya da bilgisayar gibi. Öte yandan , sıvı yakıtlar ise ulaşımın neredeyse her alanında önemli bir rol oynar. Önce elektrik kısmını ele alalım. İyi haber şu ki, teknolojimiz yenilenebilir kaynaklardan enerji elde etmek için yeterince gelişmiş durumda ve yeteri kadar tedarik de var. Güneş sürekli olarak Dünya’ya 173 katrilyon watt güneş enerjisi gönderiyor, bu da şu anki ihtiyacımızın 10.000 katı demek. Mevcut kullanım düzeylerimize göre tüm insanlık için birkaç yüz bin kilometre bir yüzeyin elektriklendirilmesi gerektiği tahmin ediliyor. Bu alanı niçin inşa etmiyoruz? Çünkü işin içinde başka sıkıntılar da var, örneğin etkinlik ve enerji ulaştırılması. Etkinliği en üste çıkarmak için güneş panellerinin yıl boyu güneş alan alanlara konumlandırılması lazım, tıpkı çöller gibi. Ancak bu alanlar, talebin yoğun olduğu çok nüfuslu bölgelerden çok uzak.
Faydalanabileceğimiz başka yenilenebilir enerji biçimleri de var, hidro elektrik, geotermal ve biyo kütleler gibi ama onların da yer ve kullanılabilirlik sınırları var. Düşünüldüğünde kabloları dünyanın her yanına ulaştırılmış birbirine bağlı bir elektrik ağının elektriğin oluşturulduğu yerden gereken diğer her yere onu ulaştırması gerekiyor. Ancak bu denli büyük bir ağ sistemi inanılmaz masraflı bir fatura çıkarır. Enerjiyi daha etkin şekilde elde etmemizi sağlayacak ileri teknolojiler geliştirerek maliyeti düşürebiliriz. Enerjinin ulaştırılması için gerekli altyapı da büyük ölçüde değişmeli. Mevcut güç kabloları taşıdıkları elektriğin %6-8’ini kaybediyorlar çünkü kablo materyali rezistans aracılığıyla aşınıyor. Daha uzun kablolar daha fazla enerji kaybı anlamına gelir. Süper iletkenler de bir çözüm olabilir. Bu materyaller elektriği aşınma olmadan iletirler. Ne yazık ki sadece ısıları düşürülürse işe yarıyorlar, bu da ekstra enerji demek ve asıl amaca ters düşer. Bu teknolojiden fayda sağlamak için oda sıcaklığında çalışacak yeni süper iletken materyaller keşfetmemiz lazım. Peki ya her biri önemli olan petrol bazlı sıvı yakıtlar? Bilimsel zorluk şu ki yenilenebilir enerjiyi kolayca taşınabilir şekilde saklamamız lazım. Son zamanlarda lityum iyon bataryalar üretmekte oldukça iyi hale geldik, bu bataryalar hafif ve enerji yoğunluğu yüksek. Ancak bunların bile en iyileri kilo başına 2,5 megajül barındırıyor. Bu neredeyse 1 kilo benzinden 20 kat daha az enerji demek. Tamamen rekabetçi olman için araba bataryalarının ek maliyet olmadan daha fazla enerji barındırması gerek. Bu zorluklar gemi ve uçak gibi daha büyük araçlar için artıyor. Atlantik üzerinden uçacak bir jet için 1.000 ton ağırlığında bataryaya gerek var. Bu da yeni materyaller, daha yüksek enerji yoğunluğu ve daha iyi saklamaya ilişkin teknolojik bir sıçrama gerektiriyor, Umut vadeden bir çözüm güneş enerjisini kimyasal enerjiye çevirebilecek etkin bir çözüm bulmak olurdu. Bu zaten laboratuvarlarda yapılıyor ama etkinlik pazara ulaşamayacak düzeyde düşük.
Yeni çözümler bulmak için çok fazla yaratıcılığa, inovasyona ve güçlü teşviklere ihtiyacımız var. Tamamen yenilenebilir enerjilere geçiş karmaşık bir sorun ve işin içinde teknoloji, ekonomi ve siyaset de var. Bu zorluğu aşmaya yönelik öncelikler böylesi çok yönlü bir sorunu çözmeye çalışırken yapmak zorunda olduğumuz bir dizi varsayıma dayanıyor. Yine de amacımıza ulaşmamız için yeterince sebep var. Dünyanın lider bilimcileri bu sorunlar üzerinde çalışıyor ve çığır açan yenilikler yapıyorlar. Pek çok hükûmet ve işletme de her yönden enerji edinebileceğimiz teknolojilere yatırım yapıyorlar.