Januari – All förnyelsebar energi är solenergi – och valbar

Det nya året ligger framför oss, sannolikt med många klimatpolitiska utspel som kommer att betona både omtanke, teknik och ambitioner, men som kommer att ställa oss inför frågan om det är naturens väl eller ekonomisk tillväxt som skall stå i centrum. I människans tidsålder kan man fråga sig om människan, Homo sapiens, främst inordnar sig i naturens oskrivna regler eller ser sig som agent för ekonomisk logik.

När jag tittar ut mot sjömarken från vårt hus i Triberga på solen och vindarnas ö kan jag inte låta bli att reflektera över den förnyelsebara energins framtid och konstaterandet att – all förnyelsebar energi har sin källa i solen. Därför tänker jag att en repetition av de förnyelsebara energislagen och deras möjligheter skulle kunna vara värdefull. 

  • Vattenkraft: den svenska energiproduktionen domineras av vattenkraft som baseras på den nederbörd som genereras av solinstrålningen vilken gör att vattenånga lyfter från hav och vatten och blir till nederbörd över land. Det samlade flödet i våra vattendrag är drivkraften till de elproducerande generatorerna. Investeringarna i dammar och turbinhallar för att ta vara på denna energikälla har varit enorma men gjordes till största del redan under första hälften av 1900-talet. Utbyggnaden har emellertid skett till priset av utarmad artrikedom i älvarna vilket just nu utvärderas, och jag anar en intensiv debatt de närmaste åren, om restaurering av rinnande vatten och hur mycket potentiell billig och stabil el som kan offras för att få tillbaka levande älvar.

 

  • Vindkraft: solinstrålningen genererar samtidigt med uppvärmning av jordytan tryckskillnader i atmosfären som utjämnas med vindarna. Vindkraftverken som under de senaste 20 åren utvecklats kraftigt är nu det billigaste sättet att producera stora mängder elektrisk energi. Genom att fånga vindenergin på större landområden och över hav kan vi erhålla energimängder i samma storleksordning som vattenkraften. Utmaningen är emellertid hur denna energi skall kunna lagras på liknande sätt som för vattenkraften. Det är ju inte så att det  regnar konstant liksom att det inte blåser jämt, utan nederbörden lagras i dammar och vattenflödet genom turbinerna regleras för att möta efterfrågan av el vilket stabiliserar elsystemet. På sikt måste liknande system kopplas till vindkraften. En möjlig lösning är direktlagring av värme i form av värmebatterier av smält aluminium i grafitbehållare som kopplas till befintliga värmekraftverk, till exempel det nuvarande oljeeldade Karlshamsverket. Genom att ta bort oljepannan och installera värmebatterier som laddas med elektricitet i stället för att exportera överskottselen, kan kraftverkets befintliga generatorer köras vid behov och därmed säkra elnätets stabilitet. 

 

  • Solkraft: elektricitet utvinns direkt via solel-paneler där elektroner slås loss av inströmmande fotoner så att en elektrisk krets upprättas. En solel-panel fångar 15-20% av energin i det inflödande solljuset vilket är ca 10 gånger mer än vad växter gör på samma yta. Liksom för vindkraftsel kan solelen efter justering direkt kopplas in på elnätet, men säsongsvariationen i produktionen är tydligare för solelen än för vindkraften, och lagring av solel måste därför sträcka sig över säsongerna. Detta är möjligt genom att använda elen till att producera vätgas vilken på samma sätt som fossila bränslen kan flyttas till den plats där den skall utnyttjas. Stålverksprojektet HYBRIT i Luleå utvecklar just nu en metod för storskalig lagring av vätgas. En omfattande produktion av solel på södra Öland skulle kunna utnyttjas för produktion av vätgas samtidigt som fåren kan beta mellan panelerna. Vätgasen kan dels utgöra drivmedel för transporter och arbetsfordon, vilka redan finns utvecklade, men även utgöra bas för processindustri och produktion av el avsedd för nätet. 

 

  • Biokraft: På liknande sätt som för solel-panelen frigörs elektroner när solljusets fotoner exciterar växternas klorofyllmolekyler. Dessa exiterade elektroner orsakar inte en elektrisk krets utan energin flyttas i växten till socker som byggs av enkla byggstenar, vatten och koldioxid i ett antal steg. Varför är då inte energigröda det självklara valet av energikälla, varför använda solel-paneler som kräver elektronik och en liten mängd men dock sällsynta metaller? Svaret är enkelt; panelerna fångar som sagts ovan solenergin mycket effektivare än vad växter gör. Förklaringen är att växter badar i solljus och behöver inte vara energieffektiva eftersom tillväxten främst begränsas av tillgången på vatten och mineralnäring. Men detta betyder inte att överbliven skogsråvara och biprodukter i lantbruket som halm och pressrester liksom gödsel saknar betydelse som bränsle i kraftvärmeverk och biogasanläggningar. Biokraften kan bara inte lösa våra storskaliga energibehov.

Men låt mig nu återvända till den inledande frågeställningen – natur kontra ekonomi – genom att belysa ett dilemma som uppstår vid produktion av biodrivmedel som E85. Utan att gå in i detaljerna kan man visa att den svenska lantbruksnäringen förmår producera en prisvärd bioråvara till exempel vete som när den processats ger etanol. Denna har fram till 2022, kunnat säljas till ett pris jämförbart med 95 oktan bensin. Men… detta har skett med hjälp av ett betydande skatteundantag för jordbruks-diesel samt gårdsstöd till lantbruket och ca 2 kr lägre bränsleskatt på etanolen jämfört med fossil bensin. Energibudgeten visar emellertid, att den energimängd som erhålls ur etanolen underskrider den mängd energi som krävs i den samlade processen för att ta fram etanolen. Paradoxalt nog betyder detta att klimatutsläppen skulle varit mindre om vi kört på fossilt bränsle direkt och skippat etanolproduktionen.

Ytterligare en sammanblandning av fakta ses i dagens debatt om kärnkraftens eventuella utbyggnad vilken läggs i vågskålen mot förnyelsebar energi såsom sol och vind. Kärnkraftens produktionskostnader är höga och för närvarande är entusiasmen i Europa måttlig inför investeringar i nya kärnkraftverk. Då har vanligtvis marknadsvänliga debattörer hittat ett nytt motiv för produktion av ekonomiskt oförmånlig kärnkraft. Kärnkraften är enligt dessa nödvändig för att balansera elnätet med en stabil elproduktion. Argumentet är i grunden felaktigt. Det är visserligen korrekt att elnätet behöver vara uppbyggt så att en balans mellan tillgång och efterfrågan av el upprätthålls, men inga tekniska, ekonomiska eller energistrategiska motiv visar att kärnkraften skulle vara oundgänglig. Kontinuerlig tillförsel av el till nätet är emellertid en aspekt på vår energiförsörjning som är ofrånkomlig. Det är lika enfaldigt att bygga upp sol- och vindkraft utan lagring som om vi hade nöjt oss med enkla vattenhjul i rinnande vatten utan dammar för att ta vara på vattenkraften.

Fossila bränslen tar död på oss, det finns alternativ men vi måste välja väg, det vill säga riskera att göra fel vilket gör valet svårt. I nittonhundratalets början hade vi inte kunskapen så vi kunde omfamna moderniteten utan invändningar – olja och kol var toppen — och vi hade i realiteten inget val. Nu vet vi mer och kan välja energistrategi vilket ovanstående exempel visar. Tekniken kan kanske kännas överväldigande men utgör trots allt bara tekniska utmaningar som kan lösas. Det viktigaste är att vi tillsammans i samhället väljer vägar som tar oss bort från klimatkatastrofen. Men för att underlätta dessa val bör dock alternativen granskas ur fler perspektiv än bara dess ekonomi.

Med vänlig hälsning

Åke Hagström

Dela

Kommentera

One thought on “Januari – All förnyelsebar energi är solenergi – och valbar

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.