ÁLTALÁNOS KÉRDÉSEK
1.5 2.1
A hidrogén jövője a közlekedésben Tárgyszavak: hidrogén tüzelőanyag-elem; közúti közlekedés; infrastruktúra; költség.
A nagy jövendőmondó Jules Verne 1875-ben írta „Rejtelmes sziget” című művét. A főszereplő, Cyrus Harding kapitány egy párbeszéd során azt sugallja, hogy „kétszázötven vagy háromszáz év múlva” a Föld szénkészletei kifogynak és üzemanyagként hidrogént fognak használni. A hidrogént vízből fogják nyerni „őselemeire való bontásával” és a „gőzösök szenes kocsijai szén helyett hidrogén- és oxigéngázt fognak tartalmazni, amelyek a kazánokban óriási fűtőértéket adva fognak elégni”. Bár Harding kapitány nem látta előre a kőolaj és a földgáz megjelenését a 20. században, előrelátása helyesnek bizonyulhat a 21. század elejére. Az elmúlt években a tiszta égésterméket adó hidrogén az emberiség hosszú távú, fenntartható energiaellátási problémájának megoldásában a „legszívesebben választott üzemanyaggá” lépett elő. Valóban, a hidrogén támogatói az iparban és a kormányzatokban a hidrogént mint csodaszert reklámozzák, amely megoldást nyújt a társadalom előtt álló környezetvédelmi, energiabiztonsági és a természeti erőforrásokkal kapcsolatos dilemmákra. A közlekedési szektorban a hidrogénnel működő tüzelőanyag-elemes járművek (fuel cell vehicles FCV) nagyon ígéretesek. Az USA-ban a kormány elkötelezte magát, hogy tíz év alatt 1,5 Mrd USD támogatást nyújt a Freedom CAR (Freedom Cooperative Automotive Research) kezdeményezésének. A Freedom CAR célul tűzte ki tiszta, jól működő és megfizethető hidrogén FCV-k kifejlesztését 10–15 éven belül. Azonban a költséges kutatási programok önmagukban nem elégségesek a fenntartható közlekedés problémájának megoldására. Ahhoz, hogy a hidrogén jelentős mértékben behatoljon a piacra, koordinált és szisztematikus piacfejlesztés szükséges. Az alábbiak a jövő közlekedési piacán a hidrogén megjelenésének lehetőségeit és akadályait vizsgálják. (Bár elsősorban az Egyesült Államokra összpontosítja a figyelmet, az alábbi fejtegetés más országokra is alkalmazható.)
A közlekedés és a fenntarthatóság Harding kapitány említett jóslata a malthusi nézetet tükrözi, amely szerint a nem megújuló készletek, pl. a szén, nem tartanak öröké. Ennek az álláspontnak modernebb kifejtése a Római Klub 1970-ben publikált kiadványa, a Növekedés határai. A Növekedés határai érvelése szerint a készletek kimerülése, a népesség növekedése, a természeti környezet állapotának romlása megakadályozhatja a gazdasági növekedést a 21. század elejére. Hasonló érveket fejtett ki részletesebben több neo-malthusiánus a 21. század elején a „fenntartható fejlődéssel” összefüggésben. E vonatkozásban a közlekedési szektor szerepe alapvető fontosságú. A közlekedés nem csupán a nem megújuló energiaforrások fogyasztásában érintett, – az USA-ban a közlekedés energiafogyasztásának több mint 96%-a a kőolajból származik – de végzetes környezeti problémákban is, így a globális felmelegedésben, a helyi légszennyezésben és a vízszennyezésben. A kőolaj felhasználásán alapuló közlekedés állandó növekedése olyan országokban mint Kína és India súlyos aggodalmakat kelt – hamarosan energiahiánynyal vagy környezeti katasztrófával fogunk szembesülni. Az USA-ban bár a személyautók sokkal „tisztábbak”, mint amilyenek három évtizeddel ezelőtt voltak, a közlekedés még mindig lényeges hányadát adja a gázkibocsátásnak (1. táblázat). Ez a járulék elsősorban az elmúlt 30 év során megnövekedett autóforgalom következménye (1. ábra). 1. táblázat Az USA közlekedési szektorának kibocsátása a teljes kibocsátás százalékában (1999) Szennyező
%
CO (szén-monoxid)
78,6
NOx (nitrogén-oxidok)
53,4
VOC (illékony szerves vegyületek)
43,5
PM-2,5 (szemcsés anyag, melynek aerodinamikai átmérője nem haladja meg a 2,5 µm-t)
7,6
PM-10 (szemcsés anyag, melynek aerodinamikai átmérője nem haladja meg a 10 µm-t)
2,1
CO2 (szén-dioxid)
32,8
A nemzet kőolajfüggése felveti az energiabiztonság kérdését is. Az USA teljes kőolajfogyasztásának kétharmada a közlekedési szektorra jut, ennek 50%-a importból származik. A külföldi olajtól való állandósult függés, és a változatlan belföldi kitermelés létrehozta a „közlekedési kőolaj rést” (2. ábra). 2000-ben a közlekedési kőolaj rés 45 Mrd USD kereskedelmi hiányt okozott az USA-nak, ez 2020-ban várhatóan meghaladja a 100 Mrd USD-t (2000. évi dol-
lárban számolva). Ráadásul, becslések szerint az USA évi 6–60 Mrd USD közti összeget költ (1996. évi dollárban számolva) katonai célokra a közelkeleti olajkészletek védelmére. 3 000 000
VMT, M mérföld
2 500 000
200 000
2 000 000 150 000 1 500 000 100 000 1 000 000 50 000
500 000
VMT (M mérföld)
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
1982
1980
1978
1976
1974
1972
0 1970
0
a gépkocsik száma, ezer
250 000
a gépkocsik száma (ezer)
1. ábra Az USA gépkocsiállománya és a gépkocsiállomány által megtett távolság (mérföldben) (vehicle miles traveled – VMT) a tendenciák 1970 és 1999 között
M hordó/nap
az USA kőolajfogyasztása és -termelése 1973 és 2000 között
belföldi termelés a közlekedés fogyasztása
év
2. ábra A közlekedési kőolaj rés, 1973–2000
A hidrogén felbukkanása A környezetvédelem, az energiabiztonság és a tartalékok kérdésének összefonódása kívánatossá tette a kormány számára többféle közlekedési üzemanyag biztosítását. Például, az 1992. évi Energia Politikai Törvény (Enegy Policy Act of 1992 – EPACT) elfogadása azt célozta, hogy az ország közlekedési szektora kevésbé kőolajfüggő legyen. Az EPACT ezt alternatív üzemanyaggal működő járművek (alternative fuel vehicle – AFV) használatának bátorításával érte el (AFV-k, vagy „nem kőolaj üzemanyagú járművek”; ilyen üzemanyagok a földgáz és az etanol). Az EPACT és más hasonló célok nem bizonyultak sikeresnek, ezt a megállapítást támasztja alá az AFV-k számának lassú növekedése vagy éppen stagnálása a USA-ban (3. ábra). Jelenleg az AFV-k száma lényegesen kisebb a korai 1990-es évek várakozásainál; így pl. 2001-ben az AFV-száma alig haladta meg a 450 ezret, ugyanakkor az EPACT néhány millió AVF-t tűzött ki célul 2000-re. 300 000
a járművek száma
250 000
200 000
CNG LPG M85 E85 villamos
150 000
100 000
50 000
0 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 év
3. ábra Az AFV-k számának a felhasznált üzemanyag szerinti megoszlása 1992 és 2001 között Annak ellenére, hogy az AFV nem bizonyult a piacon sikeresnek, a hidrogén ígéretes, mint az alternatív üzemanyag „következő generációja”. Számos modern „jövendőmondó” szerint a hidrogén lesz az elkövetkező 20–50 év ked-
velt üzemanyaga. Ennek az üzemanyagnak az energetikai és környezetvédelmi előnyei jelentősek. A hidrogén oxigénnel egyesülve az FCV-ben elektromosságot hoz létre, ez táplálja a villamos hajtórendszert. A hidrogén-oxigén reakció mellékterméke a víz, így a tiszta hidrogén FCV-ben nem keletkeznek ártalmas kipufogógázok. Ráadásul a hidrogén a víz elektrolízise révén állítható elő. Ha az elektrolízis energiaszükségletét megújuló energiaforrás (pl. szélvagy napenergia) fedezi, akkor a hidrogén a közlekedés korlátlan, tiszta, belföldi eredetű energiaforrása lesz. Az elmúlt két év során a következő, a hidrogén-optimistákat alátámasztó események történtek: – A legnagyobb autógyárak bemutatták az FCV prototípusát, közülük néhány, így a General Motors, a Ford, és a Honda bejelentették, hogy 2004 és 2006 között tervezik a hidrogén tüzelőanyag-elemes modell kibocsátását. – A DaimlerChrysler bejelentette hidrogén tüzelőanyag-elemes kisteherautó gyártását, amely hidrogéntároló rendszert használ. Ez lehetővé teszi az ár csökkentését és raktérfogat növelését. – A Ballard Power, a nagy tüzelőanyag-elemet gyártó vállalat befejezte bemutató projektjét, amelynek során egy hidrogénelemes busz 13 hónap alatt 15 ezer kilométert tett meg. – A Ford P2000-es tüzelőanyag-elemes gépkocsija rekordot állított fel: 24 óra alatt 1390 mérföldet tett meg 58 mérföld/h átlagsebességgel. – A Toyota bemutatta 63 ülőhelyes alacsony padlózatú városi tüzelőanyag-elemes autóbuszát, amelyben nagynyomású hidrogén tartályok táplálják a rendszert. – A General Motors bemutatta az AUTOnomy tüzelőanyag-elemes járművét, mely olyan alvázra épül, amely lehetővé teszi a rugalmas tervezést. Ez forradalmasíthatja a személyszállítás technológiájáról alkotott elképzeléseinket. A hidrogén nyújtotta lehetőségek a Wall Street-et (pénzügyi világot) is megszédítették, a kívülálló azt hihette, hogy a 2000-es évek elején a hidrogén versenytársa lehet a kőolajnak. A hidrogén „lufi” a 2000. év elején keletkezett, de azóta a hidrogénrészvények visszatértek a sztratoszférából.
A siker fontos kritériumai Azonban mielőtt megkoronáznák „Hidrogén királyt”, számba kell venni a közlekedési piac realitásait. A piacot uraló kőolaj a hidrogén számára félelmetes vetélytárs. Áttekintve az elmúlt idők kísérleteit, amelyek más, alternatív üzemanyagok bevezetésére irányultak, néhány akadály, amelyet a hidrogén le kell, hogy győzzön, azonosítható.
2. táblázat A hidrogén piaci lehetőségének becslésére szolgáló kritériumok Kritérium
A kritérium kifejtése
NYERSANYAG TERMELÉSE ÉS TERÍTÉSE Termelési kapacitás A rendelkezésre álló nyersanyag és termelési kapacitás. Biztonság és egészség
Az üzemanyag termelésével és raktározásával kapcsolatos egészségügyi és biztonsági kérdések.
A tankolás kényelmessége
A tankolás lehetőségének biztosítása megfelelő töltőállomásokkal.
A JÁRMŰ MŰKÖDÉSE ÉS TELJESÍTMÉNYE Indítási idő Az az idő, ami szükséges, hogy a tüzelőanyag-elemek elég energiát szolgáltassanak a jármű hajtásához. Hatótávolság
Az a távolság (km-ben), amit a jármű a tartályának teljes feltöltése után képes megtenni.
Maximális teljesítmény
A jármű maximális teljesítménye (kW-ban).
Biztonság
A járművön lévő üzemanyag-rendszer biztonsága.
Tranziens reagálás
Az az idő, ami eltelik a gáz csökkentése és a jármű reagálása között.
KÖRNYEZETVÉDELMI PROBLÉMÁK Üvegházgáz kibocsátása Üvegházgázok kibocsátása a teljes üzemanyagciklus során. Helyi szennyező anyagok
Helyi és regionális szennyező anyagok kibocsátása, így szemcsés anyagoké (particulate matter – PM), nitrogén-oxidoké (NOx), szén-monoxidé (CO) és szénhidrogéneké (CH).
Területigény
A hidrogén infrastruktúra kiépítéséhez szükséges terület nagysága.
Az üzemanyag terítése
Az üzemanyag-termelés, -szállítás, -raktározás és -terítés környezetvédelmi vonatkozásai.
A KÉSZLETEK Külföldi függés A fenntarthatóság
A hidrogén előállításához szükséges nyersanyag importigénye. Az üzemanyag-ellátás perspektívái az elkövetkező 40–70 évben, a hidrogén jelentős piaci részesedése esetén.
KÖZGAZDASÁGI KÉRDÉSEK A jármű ára A jármű beruházási ára beleértve a feldolgozóegységet és a tárolórendszert. Üzemeltetési költségek
A fogyasztó fenntartási és üzemanyag-költségei (cent/mérföld).
Az infrastruktúra költségei
A hidrogéntöltő infrastruktúra építésének költségei.
A 2. táblázat felsorolja azokat a kritériumokat, amelyek alapján megbecsülhető a hidrogén (és bármely más üzemanyag) versenyképessége a ha-
gyományos üzemanyaggal és járművekkel. E kritériumok segítségre lehetnek a hidrogén piaci lehetőségeinek a becslésében. E kritériumok öt nagyobb kategóriába sorolhatók: – az üzemanyag termelése és terítése; – a járművek működése és teljesítménye; – a környezetre gyakorolt hatása; – a készletek problémája; – a gazdaságosság kérdései. Ahhoz, hogy a hidrogén a kőolajjal versenyképes legyen, a fenti kategóriák közül több kedvezőbb helyzetbe kell, hogy kerüljön, különösen igaz ez az 1., 2. és 5. kategóriákra. E kritériumokon kívül, a múltban a más alternatív üzemanyagokkal szerzett tapasztalat tájékoztathat a hidrogén piaci lehetőségeiről. Néhány alkalmazható tanulság: 1. A fejlődés lassú lesz. A kőolajról a hidrogénre való áttérés több évtizedet fog igényelni. Még az USA Energiaügyi Minisztériumának Energiainformációs Hivatala (Department of Energy's Energy Information Administration – EIA) is elismeri a kőolaj üzemanyagú járművek „meggyökerezettségét” az amerikai társadalomban; becslésük szerint 2020-ban csak 130 000 könnyű típusú (kőolajból az autóban előállított hidrogénnel üzemelő) FCV lesz a piacon*. Ez mindössze 0,05 %-át alkotja a becslések szerint 2020-ban működő 264 millió könnyű járműnek. 2. Az infrastruktúra problémája. Az EPACT elfogadása (1992. október) után hamarosan elfogadták az AFV-piacokra vonatkozó Say-törvényt: „Építsd meg és akkor jönni fognak!” Az AFV-k esetében az infrastruktúrát (töltőállomásokat) kell megépíteni és az AFV-k fognak jönni. Sok időt, erőfeszítést és pénzt fektettek az infrastruktúra fejlesztésébe. Azonban a benzinnel összevetve, a szórványos AFV üzemanyagtöltő állomások növelték az AFV-birtoklásához kapcsolódó „kényelmi költségeket”. (A magasabb kényelmi ár az AFVtöltőállomásokhoz való hosszabb utazás következménye, de szerepet játszik az egy üzemanyagvétellel megtehető rövidebb út és a karbantartó hálózat hiánya). Ez a töltőállomásokba történő befektetések abbamaradásához vezetett számos országrészben. A tanulság – sohasem szabad alábecsülni a kényelmi költségeket – az infrastrukturális fejlesztés az FCV-tulajdonosok számára ugyanolyan vagy éppen alacsonyabb kényelmi költségeket kell, hogy biztosít-
* A hidrogén előállítása történhet a járművön kívül, pl. nagy üzemekben, ahol a hidrogént földgázból állítják elő, de történhet a jármű "fedélzetén" egy kisebb rendszerben a jármű teteje alatt; itt a hidrogént , szénhidrogénből (pl. kőolajból) állítják elő, ez táplálja az elemeket. A fedélzeten kívül működő rendszer egyszerűbb, így olcsóbb is, azonban működéséhez meg kell teremteni a hidrogén „szétterítésének” a módját. A fedélzeten működő rendszer összetettebb és ezért drágább is, de lehetővé teszi az üzemanyag sokkal könnyebb elérhetőségét.
son, mint a benzinnel működő járművek tulajdonosainak. „Az otthon való töltés” egy ilyen lehetőség (lásd alább). 3. Az előnyök a nyersanyag választásától függenek. A hidrogén számos szénhidrogénből fejleszthető. Léteznek eljárások, amelyek földgázból, metanolból, etanolból, propánból és benzinből állítanak elő hidrogént. Azonban minden előállítási folyamatnak megvannak a saját környezetvédelmi, energiabiztonsági és gazdasági problémái. Óvatosnak kell lenni, hogy el lehessen kerülni egy olyan FCV technológiai út kiválasztását, amely nagy befektetéseket igényel és csak kevés hozadékot ad energiabiztonság szempontjából, és kevés környezetvédelmi előnnyel jár a nagy hatásfokú, kis kibocsátású benzin, villamos vagy hibrid elektromos járművekhez képest. 4. Az FCV ára kevesebb kell, hogy legyen mint a mai konvencionális járművek ára. Az előrejelzések szerint az olajtermelés az elkövetkező 10 év során fogja elérni maximumát, és ezt jelentős áremelkedés fogja követni, ez az előrejelzés azonban nem támasztható alá semmilyen ténnyel. Az olajárak az elmúlt néhány évtizedben viszonylag állandó szinten maradtak főleg a fejlettebb kitermelési technikának és az új lelőhelyeknek köszönhetően. A hidrogént pártolók számára a legjobb stratégia azt feltételezni, hogy a konvencionális üzemanyag és jármű ára hasonló lesz a mai árhoz, és azon dolgozni, hogy a hidrogén ára és az FCV ára ennél alacsonyabb legyen. Van néhány előzetes becslés arról, hogyan termelhető és hogyan szállítható a hidrogén a közeljövőben a benzinnel versenyképes vagy annál olcsóbb áron. A jármű ára becslések szerint kb. 2000 dollárral több tiszta hidrogén tüzelőanyag-elem esetén, ha az üzemanyag-átalakító a járművön van – az ára további 2000 dollárral több. Ezek az árak kell, hogy csökkenjenek, hacsak az FCV-k nem nyújtanak további előnyöket a jármű tulajdonosának (lásd alább). 5. A kormány álláspontja, hogy világos és keresztülvihető kell legyen. A kormány AFV-t pártoló politikája vegyes eredményre vezetett. A szövetségi rendelkezések és bátorítások az EPACT keretében nem bizonyultak sikeresnek. Az állam AFV-t támogató szándéka, pl. a nulla kibocsátású járműre (zeroemission vehicle – ZEV) vonatkozó rendelkezés Kaliforniában és New Yorkban késéssel valósult meg – ez azt az üzenetet közvetítette az autógyártóknak és az üzemanyag-ellátóknak, hogy a kormány rendelkezései „szabadon választhatóak”. Ha a kormány úgy dönt, hogy támogatja a hidrogén üzemanyagú járművek kifejlesztését, annak szociális előnyei miatt, akkor álláspontját világosan ki kell, hogy fejtse és kell, hogy azt végrehajtsa. 6. A további/pótlólagos előnyöket növelni kell. A hidrogén FCV-piacát jelentősen növelné, ha az FCV birtoklásának pótlólagos előnyei kihasználhatóvá válnának. Néhány kutató javasolta az ún. „járművet a villamos hálózatba” lehetőség kihasználását. FCV-kre – ez azt jelentené, hogy a járművet a közhálózatba kapcsolva az a hálózat részére áramot termelne. A hálózat e szolgáltatásért (energiatermelés csúcsterhelés idején, forgó tartalék) fizetne. A további előnyök más lehetőségét valósítja meg a General Motors AUTOnomy típusú
járműve. Mivel az AUTOnomy-ban a tüzelőanyagelem-rendszer egy olyan alvázon helyezkedik el, hogy lehetővé teszi a jármű egyéni, a vevők kívánságának megfelelő tervezését. Ez vonatkozik az ülések elhelyezésére, a kiegészítő berendezésekre, a kormányszerkezetre, a csomagtérre. Végül, mivel a hidrogén otthon is fejleszthető földgázból, az otthoni üzemanyag-felvétel további előny lehet. E járulékos előnyök mellett a vásárlók inkább hajlandóak magasabb árat fizetni az FCV-ért, és az FCV nyújtva ezeket az előnyöket vonzóbb lesz, mint a hagyományos jármű.
Következtetések A hidrogén valóban korlátlan mennyiségű tiszta energiát képes szolgáltatni a jövőben. Azonban nem várható, hogy az ásványi eredetű energiaforrásokról a hidrogénre való áttérés zökkenőmentes lesz. Sok lehetőség van, de számos akadályt kell leküzdeni. Korábbi más alternatív üzemanyagokon nyert tapasztalatok alapján e lehetőségek és akadályok közül néhány azonosítható; ilyenek az árak, az infrastruktúra fejlesztése, a kormányzati szándék és a járulékos előnyök. Óvatosaknak kell lennünk a „hidrogén túlzott propagálásával”, ami hallható kormánykörökben, az iparban és a médiában. Ez a túlzott hírverés ártalmatlan lenne, ha korlátlan erőforrásokkal rendelkeznénk, és a hidrogén körüli „csinnadratta” nem fosztaná meg az erőforrásoktól a közlekedésfejlesztés egyéb alternatíváit. Reálisan kell megbecsülni a hidrogén jövőjét, és azt össze kell hasonlítani a más technológiákon és más üzemanyagokon alapuló lehetőségekkel. (Schultz György) Winebrake, J. J.: Hype or Holy Grail? The future of hydrogen in transportation. = Strategic Planning for Energy and the Environment, 22. k. 2. sz. 2002. p. 20–34. Gilsdorf, N. L.; Ratajczak, T. S. stb.: What does it take to meet the clean fuels challenge? = Hydrocarbon Processing, 81. k. 2. sz. 2002. p. 37–39.
Röviden… Bizarr ötletek a globális felmelegedés megakadályozására Energiatermelésre szolgáló, korábban képzelgésnek tekintett, elvetett bizarr technológiákat szükséges kifejleszteni, ha a nemzetek komolyan kívánnak küzdeni a klímaváltozás ellen.
Ez a véleménye 18 befolyásos amerikai energiaszakértőnek, akik szerint egy jelenleg fejlesztés alatt lévő energiatermelő technológia sem lesz képes megfékezni az üvegházgáz kibocsátását, és kielégíteni a Föld energiaszükségletét, ami 2050-re 200%-kal növekedhet. Sürgetik a kormányokat átfogó energiakutatási programok beindítására, amelyek szokatlan technológiák kutatására irányulnak. Ilyen szokatlan, az utóbbi években merész képzelettel megálmodott technológia a napenergia műbolygó általi összegyűjtése és a Földre sugárzása, valamint az űrben „napernyőnek” nevezett lencsék alkalmazása, amelyek eltérítik a napsugarakat a földi atmoszférától. A 18 tudós a felmelegedésről folytatott kiélezett vitát reméli feleleveníteni: a Kiotói-egyezmény támogatói szerint a klíma stabilizálása életbevágó és a modern technológia számára megvalósítható, az egyezmény bírálói szerint ez szükségtelen és szerfölött drága. „Mi egy harmadik álláspont mellett vagyunk” – mondja Ken Caldeira atmoszférakutató, a kaliforniai állami Lawrence Livermore Nemzeti Kutatólaboratórium munkatársa. „A klíma stabilizálása fontos, de a mai technológiával, ha akarjuk, akkor sem tudjuk megvalósítani.” A világ energiaigénye gyorsabban nő, mint ahogy az emissziómentes nukleáris és szélerőműveket üzembe tudják állítani. A globális energiafogyasztás, beleértve az áramtermelést, a közlekedést, az ipart és a fűtést, jelenleg kb. 12⋅1012 watt, ennek 85%-a ásványi tüzelőanyagból származik. A klíma stabilizálásához, az energiaszakértők becslése szerint, az emissziómentes energiatermelést a jelenlegi 2⋅1012 wattról 2050-re 30⋅1012 wattra kell megnövelni. Azonban ez nukleáris energiával nem valósítható meg. Az urániumkínálat korlátozott és az ismert készletek 10⋅1012 wattot csak 6, de legfeljebb 30 évre tudnak biztosítani. „Ez aligha képezheti az energiapolitika alapját” – írják a tudósok. Az óriási mesterséges bolygók, amelyek begyűjtik a napenergiát, emissziómentesek, így vonzó lehetőséget kínálnak. A napfény az űrben nyolctízszer intenzívebb, tehát egy napelemtábla több energiát fog termelni, mint amennyit a Földön termelne. Mikrohullámok vagy lézersugarak útján ez az energia a Föld tetszőleges pontjára irányítható, olyanra is, ahol nincs villamos hálózat. Az energia a Holdon leterített napelemtáblákból is a Földre sugározható relé mesterséges bolygók közbeiktatásával. A csoport véleménye szerint a biomassza-felhasználás, a Földön lévő napelemtáblák és a szélerőművek kínálta lehetőségek korlátozottak. Caldeira szerint 10⋅1012 watt előállításához a földi szárazföld több mint 10%-át kellene bevetni biomasszát termelő növényekkel. A szél- és naperőművek csak részüzemben termelnek energiát, így ezeket egy számítógép-vezérlésű, szupravezető kábelekből álló globális hálózatba kellene bekapcsolni, a szupravezető hálózatot hűteni kell, ami szintén energiafogyasztással jár.
Egy másik furcsa lehetőség a globális termosztát „letekerése” a napfűtés csökkentésével. Ennek megvalósításához egy 2000 kilométeres Fresnellencsét kell a Földtől 1,5 millió kilométerre lévő pályára juttatni. A fénytörés a Földre irányuló napsugárzás kb. 2%-át fogja eltéríteni, ez elegendő a CO2emisszió által előidézett felmelegedés ellensúlyozására. Caldeira számításai szerint ez egy jól működő eljárás lehet. Azonban az Aggódó Tudósok Egyesülete (Union of Concerned Scientist) tisztaenergia-programjának vezetője szerint a hatékony és megújuló energiatermelő technológiák képesek a klímaváltozás megakadályozására. „Lényeges, hogy az azonnali teendőket ne halasszuk el abban a reményben, hogy több kutatási és fejlesztési ráfordítással bizonyos egzotikus technológiák kifejleszthetők, mert ezek nem feltétlenül szükségesek és előre nem látható, káros hatásuk lehet.” (New Scientist, 176. k. 2368. sz. 2002. p. 19.)
