Kallprat

Det går att rädda planeten, menar forskarna Mark Z. Jacobson och Mark A. Delucchi i en rapport som uppmärksammas stort i Scientific American, en amerikansk populärvetenskaplig tidskrift. Lösningen behöver inte några dramatiska genombrott i den teknologiska utvecklingen, storskaliga experiment i geo-engeneering eller att vi gör avkall på välfärd och en växande ekonomi. Deras lösning är enkel men dramatisk: ersätt den fossila energin med förnyelsebara källor.

Världen konsumerar idag 12,5 terawattimmar (TW) energi, och förväntas konsumera 16,9 (TW) år 2030. Men om vi ställer om till elmotorer i världens bilparker och till förnyelsebar el så är behovet bara 11,5 TW år 2030, eftersom elmotorer utnyttjar energin mer effektivt än förbränningsmotorer.

Av dessa 11,5 TW kan vi generera ungefär hälften genom att bygga 3,8 miljoner stora vindkraftverk á 5 megawatt. Ungefär 40% av vårt energibehov kan genereras av ungefär 90 000 solkraftverk, där en majoritet är sådana där speglar koncentrerat solljus på en vattenbehållare och därmed får vattnet att koka och driva en turbin. De flesta tak i den soliga delen av bör världen utrustas med solceller. Kvarvarande del kan genereras av geotermisk energi, som dessvärre bara är tillgängligt i vissa delar av världen, vattenkraft, tidvattenkraft och vågkraft.

Intermittens då? Ett av de stora problemen som förnyelsebara energikällor är problemet med intermittens. Det är nämligen så att efterfrågan på energi inte är konstant. När folk kommer hem på kvällarna och lagar mat så ökar energiförbrukningen drastiskt. Under natten sjunker energiförbrukningen, när de flesta sover och ljus, ugnar och hemelektronik är avstängda. Om elen kommer från kärn- kol eller gas är detta inte ett stort problem. Man eldar bara mer när det behövs mer så att säga, men man kan inte får vinden att blåsa mer när det behövs. Och vindhastigheten kan även den variera kraftigt, vilket får energitillgången att fluktuera på ett sätt som vårt elnät inte förmår att hantera. Men som tur är så finns det lösningar på detta problem.

1. Ett smart elnät. Vårt sätt att distribuera energi är nästan ett sekel gammalt. Det förutsätter centrala elverk som distribuerar till passiva mottagare. Detta system är mycket ineffektivt och passar förnyelsebara källor dåligt. Ett smart elnät ser till att konsumenter kan se hur mycket elen kostar under olika delar av dygnet. Därmed kan man uppmuntra konsumenter att ägna sig åt energikrävande verksamheter när energin är billigast, det vill säga när efterfrågan är låg. Genom att smeta ut användningen av energi så löser man delvis intermittensproblemet. Dessutom kan ett smart elnät hantera att konsumenter producerar el genom t ex solceller på taket, och att överskottet skickas ut på elnätet. Detta skulle göra det mycket mer lönsamt för konsumenter än idag att investera i solceller, eftersom dessa producerar el när hemmets behov är relativt lågt (under dagen när folk är på jobbet).

2. Elbilar. Vissa miljövänner ogillar även elbilar, eftersom de påminner dem om vanliga bilar. Men elbilar spelar, tillsammans med ett smart elnät, en viktig roll i en förnyelsebar energiekonomi. Bilarnas batterier kan nämligen vara en buffert för energin i systemet. Bilar står normalt sett parkerade en stor andel av sin livstid. Om de är inkopplade mot ett smart elnät kan de ”tanka ned” energi när denna är billig, det vill säga när det finns ett överskott i systemet och ”tanka upp” när den är dyr. En bilpark lika stor som dagens med säg 80-90% elbilar skulle enkelt klara att agera som buffert.

3. Kärnkraft. I ett övergångsskede är kärnkraften ovärderlig som stabil källa för el. Nya kärnkraftverk är dyra och tar alldeles för lång tid att bygga, men de kärnkraftverk vi har idag bör inte stängas i förtid. De behövs tills vi byggt ut elnätet och tillräckligt många laddningsstationer för elbilar.

4. Gas. Naturgas är det mest miljövänliga av de fossila bränslena. Vissa dagar per år kommer det sannolikt att bli så kallt i visa delar av världen att de förnyelsebara energikällorna inte kommer att räcka till. Då behövs en reservkraft i form av gas. Gaskraftverk har fördelen att de kan startas upp relativt snabbt och därmed täcka de behov som kan uppstå ett par veckor per år.

Hur ska man implementera detta? Först och främst måste priset på koldioxid och antalet utsläppsrätter öka respektive minska. Det måste bli olönsamt att tillverka el genom förbränning av kol. Först då kommer de pengar som idag investeras i koldagbrott och kolkraftverk att riktas om till vind och sol. Sen måste koldioxidskatten öka, så att elbilar kan ha en chans att etablera sig. Ett smart elnät är en del av den statliga infrastrukturen, så det är statens ansvar att göra de nödvändiga investeringarna, liksom investeringar i snabbspårvägar och spårbunden kollektivtrafik i städerna. Klimatproblemen är stora, men lösningarna finns, det enda som behövs är politisk vilja.

Publicerad måndag, november 23rd, 2009 i klimatet, politik.

7 kommentarer

  1. Ditt inlägg gör mig positiv, men jag har några kommentarer:

    Eftersom att du är filosof förstår jag dig, men det vore ändå bra om du gav ett mer konkret exempel på hur ett smart elnät kan se ut.

    Jag gillar din idé med att smälla upp solceller på hustaken i varmare länder. Men tänk också på den stora sandhögen vi kallar Sahara som för närvarande står utan funktion. Om vi inte ska satsa på att få lite växtlighet dit kan vi dekorera sanden med solceller, förutsatt att det är sådana som klarar Saharas sandstormar.

    Oavsett om man har kärnkraftverk som en temporär eller permanent energikälla måste man ha ett lösning på vad man gör med det giftiga avfallet. Det tar ca 100 000 år för det att förlora sin radioaktivitet. Om vi gräver ner det, hur kan vi garantera att platsen förblir orörd i 100 000 år? Det är från senaste istiden fram till nu, gånger 10. Och det är alltför dyrt att skjuta upp det i rymden så att det blir olönsamt.

    Sedan skulle du kunna nämna någon åtgärd som främjar innovation, tex en rejäl reform av dagens patentsystem.

  2. Här är en artikel i The Economist om smarta elnät. http://www.economist.com/displaystory.cfm?story_id=14586006

    Och Wikipedia är också förstås alltid läsvärt:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Smart_grid

  3. Varje ytterliggare kärnkraftsreaktorstidsenhet som tillåtas fortlöpa ökar sannolikheten för att atombomber kraftiga nog att förinta hela jorden ska komma i orätta händer. Är inte det ännu mer hänsynslöst än att inte vaccinera sig?

  4. Denna ständig oro för att fossila bränslen skall ta slut. ROM-klubben gjorde prognoser för 40 år sedan att det mesta skulle ta slut före sekelskiftets utgång, inte bara oljan. Inget av det inträffade. När oljan börjar ta slut ökar priserna och andra lösningar utvecklas. Oljan kommer aldrig att ta slut.

  5. Jan Wiklund skriver:

    Friends of the Earth gav redan i början av 90-talet ut en studie som visade nästan samma sak. Nämligen att det mesta skulle gå att fixa, och att det mesta ryms, även om vi förutsätter att alla jordens människor bör ha samma möjligheter och samma standard som vi.

    Det finns några få begränsningar, som väl inte betyder så mycket, väl?

    – Den odlingsbara jorden är för liten för att slösa bort på att odla djurfoder. I alla fall om alla ska äta lika mycket kött som vi. Där får vi gå ner lite och äta mer grönsaker, och det är ju bara nyttigt och bra för folkhälsan.
    – Det är förmodligen inte möjligt att förbruka så mycket energi som vi gör idag. Vi kan inte helt förlita oss på förnybara källor (fortfarande förutsatt att alla i hela världen förbrukar lika mycket). Vi måste också hushålla, och utnyttja energin bättre än idag. Men det är fullt möjligt att göra detta utan att vi får det sämre på något vis. En metod t.ex. som ligger mig varmt om hjärtat är att minska det dagliga resbehovet genom att mer gå över till att bygga traditionella städer där det mesta kan nås till fots. Det bara höjer livskvalitén.

    Något som gör det svårt att ersätta olja är nämligen oljans höga EROEI. Dvs dess energi är så tätt packad och så lätt att få ut. För varje kWh man stoppar in i processen får man ut mellan 5 och 10. Endast vattenkraft är bättre. De flesta andra energikällor – vind, sol, kärn, våg etc – ligger runt 2-3, dvs man får bara ut 2 eller 3 gånger så många kWh som man stoppar in.

    Det gör all annan energi dyr. Att ersätta olja med annat kostar.

    Men, som sagt, en omställning behöver inte betyda att vi får det sämre. Fast vi kanske måste göra en del omprioriteringar.

  6. Svar till C: Vanliga kärnkraftsreaktorer producerar inte material som kan användas i kärnvapen. Att tillverka kärnvapen är en svår och omständlig process, som kräver massiva investeringar i militär infrastruktur. Alla stater som är anslutna till icke-spridningsavtalet (förutom de fem ursprungliga kärnvapennationerna) har gått med på att inte ha de komponenter och den infrastruktur som är nödvändig för att tillverka kärnvapen.

    Svar till Lars: Märk väl att jag inte påstår, och har aldrig påstått att oljan håller på att ta slut. Jag hyser en viss skepsis mot ”peak-oil” – hypotesen.

    Svar till Jan: Jag håller med. Den typ av koldioxidskatt jag förespråkar skulle höja priset på nötkött med ungefär 80 kr/ kg. Det skulle sannolikt drastiskt minska nötköttskonsumtionen i landet, alternativt tvinga fram kreativa lösningar för att minska boskapsskötselns utsläpp av växthusgaser.

  7. Kallar du det ett svar? Du berör ju inte ens min poäng.

Vad tycker du?