4b Tillgångar av energi

I

Rubriker

I

Energi - varifrån?

• Kol

    Mer kol och mer hälsoproblem

 Åtgärder för renare luft i närmiljön

    Elektricitet

• Olja

• Gas

Drivmedel som innehåller kol

Gas utan kol - vätgas

Familjen med hemgjord energi

II

Beräknat energibehov

Hinder för att frångå fossil energi

III

En energi-revolution pågår

       Subventioner, investeringar

Energi från solen

Energi från vind och vatten

Energi med ytterligare metoder

Koldioxid som energikälla

       Ett konstgjort löv

       Metanol i stället för olja

Energi med ytterligare metoder

       Förmåga att lagra energi    

Paradox,  Science fiction

Litteratur: Se föregående kapitel.

I

Energi - varifrån?

I föregående kapitel beskrev jag den energi som vi alltid har använt och här följer nu om fossil energi och nya metoder att framställa energi.

För cirka 300 miljoner år sedan under den varma perioden Karbon innehöll själva atmosfären hela 80 procent koldioxid vilket gynnades växtligheten och gjorde att vi långt senare har kol, olja och gas. Se första bilden i kap. 3.

När växternas vedmassa begravdes i träskens syrefattig miljö, upphörde de att återsända koldioxiden till luften. Kolet blev kvar. Runt 90 procent av våra fossila bränslen finns alltså tack gammalt solsken och växtlighet.

En liknande process har pågått i hav och sjöar där alger och plankton har sjunkit ner mot botten och om det funnits syre har de brutits ner, men annars blivit kvar och sjunkit ner mot berggrunden. Efter bortåt tio miljoner år kan detta lager ha blivit en kilometer högt.

Alla fossila bränslen kommer från växter och organismer - alltså från förnyelsebara källor - och har sedan med alla sina ingående ämnen pressats samman till koncentrerad energi i form av kol, gas och olja under inverkan av högt tryck, värme och ofta vulkanisk aktivitet.

Energivärdet i fossila bränslen beror på antalet kolatomer och kan rangordnas som följer: naturgas, metan - 56, gasol - 63, bensin - 69, lätt eldningsolja - 74, tung eldningsolja - 77, stenkol - 95 och brunkol - 101. /Werner s.98. 

Torv kan räknas som ett bränsle på väg att bli fossilt.

De svenska torvmossarna har alla bildats efter den senaste istiden och torv används mest för värme, men då den är brandfarlig pågår ofta pyrande torvbränder.

Torv. Ibland torrlägger man nu torvmossar för odlingar som i Indonesien, där man bränt torv för att odla palmolja och då släppt ut 13-40 procent av den årliga ökningen av koldioxid i atmosfären 1997-1998.

Vi talar om produktion av kol och olja, men det är inte något vi producerar utan något vi utvinner, något som inte kan återanvändas och därför kan ta slut. Rimligtvis bildas ny kol, gas och olja, men detta tar miljontals år.

Vår konsumtion av energi har nu ökat 3 gånger snabbare än möjligheten att ersätta den med nyproducerad förnybar energi.

Det är från 1900-talet som kolet på allvar har börjat användas och femtio år senare även olja och gas och dessa fossila bränslen utgör nu cirka 80 - 85 procent av all den energi vi använder.

..........

Redan romarna i England och kineserna på 200-talet e.Kr. använde ''brinnande sten'' och sedan antiken har gas använts och olja fick man från växter och valfisk.

•  Kol    

"Av alla energislag är kolet det minst omtyckta och smutsigaste. Men det var kol som drev hela den industriella revolutionen, som gav kraften till lokomotiven på järnvägarna, till att värma upp hus och till tusentals maskiner i olika industrier. Samtidigt medförde kolet också föroreningar, farliga arbetsplatser under jord och klimatändringar."  / Ett citat av någon vars namn jag tappat bort.

Kolet kunde flyttas dit där det behövdes och med ångmaskinerna behövdes alltmer kol. För att spinna bomull krävdes tidigare 50 000 mänskliga arbetstimmar som sedan kunde minskas till 135 timmar.

Det finns relativt gott om kol och kol är billigt och man räknar med ännu icke upptäckta fyndigheter av avsevärd storlek.

Av kända tillgångar finns mest i USA som är både näst största producent och konsument.

Åt 2012 projekterades fortfarande för 1200 kolgruvor, de flesta i Indien och Kina som dessutom importerade från Nordkorea. /The Burning Question, 2013.

Mer kol och mer hälsoproblem

Att koleldning gör luften smutsig och att smog (smok+fog) bildas det visste alla de människor som tidigare bodde i det tyska Ruhrområdet. Det var omöjligt att städa, det fanns fet sot överallt, sa min mormor då morfar en tid arbetade med ackumulatorer i Tyskland.

- Smogen i London 1952 med giftig svaveldioxid i luften kostade 12 000 människor livet.

Två skorstenar som bolmar rök

Nu bildas bruna moln framförallt över Asien, men också över södra Afrika och Amazondeltat - länder med ökande befolkningar som står för 2/3 av luftens partiklar. Bara svavelutsläppen har ökat med mer än 30 procent i Asien.

- Högst ligger  New Delhi och städer i Indien där 660 miljoner beräknas få en förkortad livslängd på 3 år och 1 miljon dör varje år av luftföroreningar och något liknande väntas nu i Afrika. www.afrikaprogresspanel.org/media.

- Värst drabbas  de fattiga som inte har möjligheter att skaffa privata luftrenare etc.

- I Peking dog 90 000 människor av luften 2013 och lungcancer uppges ha ökat med 60 procent på 10 år och barnen får ibland inte leka utomhus. Från över 20 städer i nordöstra Kina flydde tusentals människor till kusten, för att slippa dålig luft. Skolor måste stängas och bilarna köra mindre meddelas det 2016.

- I Pakistan beräknas 159 000 dö i förtid varje år enligt rapport 2017.

Världshälsoorganisationen WHO beräknade 2014 att vart åttonde dödsfall i världen berodde på luftföroreningar.

Hälsoproblemen av utsläpp från kol-drivna industrier talas det knappast om fast de är större än malaria och nästan lika stora som hiv/aids och tuberkulos. Även hudbesvär samt cancer, stroke, hjärt- och lungsjukdomar följer.

Bristen på användbar energi har man förbisett både när det gäller bistånd och FN:s tidigare Millenniemål. Efterfrågan på kol, gas och olja ökar i Asien och Afrika och som ersättning skulle biomassa aldrig räcka till.

Åtgärder för renare luft i närmiljön

Om man eldar i en spis, en kamin eller i en kakelugn, leder man bort röken genom en skorsten där väggarna blir svarta av sot som delvis beror på ofullständig förbränning.

Sotet i skorstenen måste då och då skrapas bort och förr ansågs små sotarpojkar särskilt lämpade för detta arbete och jag minns fortfarande hur vi rysande lyssnade, då magistern i småskolan läste om Sotarpojken i Milano.

Används ved måste den huggas, staplas och bäras in. Har man kol kräver också det transport och utrymme och för en gasspis måste man dra särskilda ledningar, såvida man inte använder gastuber.

Allt detta slipper man om det finns elektricitet.

Elektricitet

''Det vita kolet'' utvecklades först på 1800-talet och Stockholms slott fick el år 1880.

Elen var i början en nymodighet som "ej kunde vara Guds mening"- samma sak som gällt många innovationer. Det är förunderligt att redan efter hundra år ungefär fyra av fem hushåll i världen kan använda elektricitet - 80 procent 2018. /Rosling, Factfulness 2018.

Vitsen med el består i att den är mindre brandfarlig och framför allt lätt att transportera och därför kan produceras centralt i stora anläggningar och sedan föras vidare. Användningen av el är ren där den används, men varifrån kommer den?

Hur produceras elen?

Tyvärr kommer fortfarande nästan hälften av elproduktionen från billig stenkol eller brunkol i stora kraftverk. Först hettas vatten upp så att det förångas och ångan leds till en turbin som driver en generator som börjar producera el. Generatorn omvandlar alltså rörelse till el, medan sedan motorer kan omvandla el till rörelse.

/ Diagram som jag sammanställt av data från Naturvårdsverket, version 2016-01 -19 med siffror från CAIT, WRIs databas, 2012
(Siffrorna kommer att införas senare ).

    Co2/capita Förnyel-
sebar
Vatten-
kraft
Kärn-
kraft
Olja Kol Gas

 Bild saknas

Svenska staten stod tidigare som ansvarig för den svenska elproduktionen. Med avregleringen kom i stället fler aktörer som alla vill vara vinstdrivande. Någon reserv finns inte om vi skulle behöva mer el, då får vi vända oss till andra.

WWF liksom tyskarna hoppas på en "kolexit" 2050 och kraftbolaget Dong i Danmark kommer att sluta med kol år 2023 och Storbritannien där den industriella revolutionen började stängde sin sista kolgruva 2017.

Kina hade en kolboom på 90-talet. Den egna produktionen av kol har begränsats och priset har höjts, med följden att Kina 2016 i stället importerade 255 miljoner ton kol vilket var ungefär 5 procent av konsumtionen. Inom ett stort område i provinsen Shanxi har man nu lagt ut solceller.

Många önskar att industrin och OECD skall vara ledande mot öppning av nya gruvor och att lagar stiftas.

Inom EU vill man framför allt satsa på gränsöverskridande handel med el genom att bygga ut nätet, där Sverige redan är sammankopplat med Danmark, Norge, Finland, Polen och även Tyskland som till 40 procent fortfarande är beroende av kol.

Det är inte nödvändigt att sluta använda kol, det är utsläppen som måste stoppas, genom att koldioxiden fångas upp där den produceras, vilket brukar vara dyrbart och kräva energi.

Forskning om ännu bättre ledningsteknik pågår givetvis. Strömavbrott kan inträffa, men de har de blivit färre, fast större då de inträffar. /www.good.isGood

.............

Under förra århundradet fördubblades elkonsumtionen i USA vart 12:te år och hushållen förbrukar nu mer el per månad än vad deras far- och morföräldrar gjorde på ett år.

Av elen använder vi cirka 10 till 12 procent för belysning i bostäder. Om varje glödlampa skulle ersättas med ett stearinljus eller en fotogenlampa och all värme komma från brasor skulle vi bli sparsamma.

- Veken i en fotogenlampa ger bara 1/5 av det ljus som fås med samma energimängd i en gammal 100 Watt-lampa.

- Sedan kom den nya LED-lampan, en glädjande uppfinning med en livslängd på 15 000 timmar mot den vanliga glödlampans 1000 timmar. Dessutom behöver en LED-lampa bara 10 W för att ge samma ljusstyrka som en glödlampa på 60 W. Ingen glödtråd behövs och lampan innehåller varken bly eller kvicksilver och den kan ersätta även tidigare lysrör. Bakomliggande forskning har fått nobelpris.

Elektricitet saknas dock för 20 procent av världens människor, varav två tredjedelar bor i Afrika. Det tar tid att bygga kraftstationer och elnät och man försöker därför bygga nätverk åtminstone inom mindre områden och har även lösningar utan nätverk.

För somliga är elen dyrbar då den för cirka 200 miljoner människor inom OECD-länderna tar en tiondel eller mer av inkomsten, enligt uppskattning av IEA.

Med elektricitet blev fossil energi ännu mer begärlig. Kol är lättillgänglig och billig - för billig - då den inte betalar sina kostnader för hälsa, miljö och klimat.

•  Olja

Länder som använder mest olja

Utan energi blir ingenting gjort. Men med ständigt mer energi blir ständigt mer gjort framhåller Therese Uddenberg ur vars intressanta bok Gratislunchen, 2016 jag hämtat en hel del uppgifter, speciellt om oljan.

Olja är världens mest sålda råvara och står för en tredjedel av världens energibehov och mest går till transportsektorn. Oljan har många fördelar, den är lätt att ta fram och transportera och den är flytande vid normal temperatur.

Av de 6 företag som tjänar mest i världen är 5 oljebolag.

Om världens oljeproduktionen faller med 1 procent brukar BNP falla nästan lika mycket. Norrmännens BNP per capita har varit 70 procent högre än för svenskar och danskar.

...........

Både olja och gas har bildats i vatten, medan kol kommit genom processer på land.

I haven finns plankton och alger som kan undgå förmultning om de hamnar i syrefattig miljö. Vattnet som de innehåller kan pressas ut när de trycks ner mot botten av sand, lera och vattnets tyngd ovanifrån. Ett lager som blivit en meter tjockt kan innehålla 10 000 års solsken. Sedan behövs bland annat värmen från jordens innandöme för att koka ner materialet till olja, som med ännu mer värme gör oljan till gas.

Gasen liksom oljan strävar sedan uppåt genom sprickor och porer i berggrunden vilket går bra i kalksten och skiffer. Ofta finns dock hinder av massiva berg och oljan och gasen blir innesluten i fickor och får stanna kvar. En del olja lyckas dock bubbla upp och nå markytan, där den förr i världen ibland användes, men också var till förtret. Gasen däremot gav oss heliga och "olympiska" eldar.

Fotogenen för belysning

När man kunde raffinera oljan till fotogen tog det fart. Den första oljan fann man i Pennsylvania 1859 och efter bara ett par år tog man upp hela 20 000 liter per dag.

Fotogen gav en klart lysande låga utan lukt och gjorde att man slapp använda t.ex. valfett. Nu fick man per dag tio gånger mer olja  än från en kaskelotval som kunde ha tvåtusen liter av ett vaxartat ämne i sitt huvud. Dock tog delstatens förråd slut efter trettio år och de samhällen som vuxit upp, tömdes lika fort som de uppstått. Ett återkommande fenomen där man gör fyndigheter.

Sedan sökte man vidare efter nya källor och världen fick sin första oljemiljardär, Johan D. Rockedeller fastän oljan endast användes för belysning. Sedan kunde oljan användas för transporter och familjen Rockefeller har donerat pengar till tolv olika stiftelser för forskning, miljö, konst och internationellt samarbete.

Olja för transporter - det är skillnad på olja och olja

På ett raffinaderi hettas oljan upp till 400 grader och leds in i en destillator formad som ett högt torn. De ämnen som är lättast stiger högst uppåt och dit hör gasol som sedan avleds genom rör. Därunder kan man avleda nästa lager som är diesel och sedan bensin och i botten tung eldningsolja.

Enkelt och bra, men hur ser det ut inuti ett raffinaderi?

Terese Uddenfeldt ger en målande beskrivning från Lysekil med dess tusentals rörledningar och 600 anställda som arbetar i tre skift. Varje dag går 80 miljoner fat raffinerade oljeprodukter på export bara från Nordens största raffinaderier i Lysekil och Göteborg. Resten fraktas runt för inhemskt bruk.

För fordon kan man i princip välja mellan tjockolja, bensin, diesel, etanol, metanol och även bränslen framställda  av tallolja och alger.

- Bensin tillverkas av råolja, men även av naturgas, kol eller biomassa och har högre koldioxidutsläpp än diesel.

Diesel brukar också framställas av olja, men man kan även göra diesel av både animaliska och vegetabiliska fetter som är förnybara, men dock innehåller kol och konkurrerar med mark för livsmedel. 

Inom EU användes rapsolja och i USA majsolja, vilken subventionerades med miljarder fram till 2012. Även palmolja används och konsumenter får numera veta om palmolja ingår i deras livsmedel, däremot inte att den ingår i bilarnas drivmedel.

Diesel är något bättre för klimatet än bensin, men huvudproblemet är att dieselbilar måste renas från kväveoxider som är en svår växthusgas. Utsläppen av kväveoxider i Tyskland 2017 var nästan dubbelt så stora som de av EU tillåtna. Tio miljarder kronor satsas nu för åtgärder.

Tyvärr har flera bilfirmor inom denna jätteindustri angivet att deras utsläpp är lägre än vad som är fallet i verkligheten.

Förbud mot dieselbilar kommer att införas i de fyra storstäderna Paris, Mexiko City, Madrid och Aten år 2025, återigen på initiativ av driftiga borgmästare. Redan 2016 har både Peking och Paris under några dagar med stillastående väder måst förbjuda dieselbilar och endast tillåta elbilar då luften varit fylld av smog. I Tyskland väntas förbud i 70 städer för miljontals dieselbilar.

Ett förslag för Sverige är att i stället införa speciella zoner fria från utsläpp. Våra utsläpp från personbilar var 11 miljoner ton koldioxid år 2014 enligt Naturvårdsverket. Vår persontrafik släpper ut lika mycket koldioxid som produktion och import av kött, mejeri och ägg.

Det är nu vanligt att blanda vanlig diesel med en del förnybara drivmedel som HVO, men denna HVO görs inte av skogsråvara utan av fetter och i Sverige byggs en fabrik i Skellefteå för detta ändamål.

Transportsektorn arbetar frenetiskt för att hitta andra drivmedel än olja, men utan att konkurrera med produktionen av grödor för mat.

- EU har bestämt att 2020 skall 10 procent av bilarna köras på biobränslen.

- IEA fastslår att fortsatt oljeberoende är miljömässigt, ekonomisk och socialt ohållbart.

Vi har gjort oss beroende av oljan och Therese beskriver också vad som hände i London år 2000 då man under 6 dagar gjorde uppror mot de höga oljeskatterna och blockerade 18 av de största raffinaderierna. Livet stannade av då nästan ingen bensin fanns vid mackarna, på en fågelfarm hotade 8 miljoner kycklingar att dö, hotellen fick avboka, skolor stängas, operationer inställas osv.

Om Lysekil "slår sönder oljan" kan man säga att Perstorp "sätter ihop den" i en fabrik som gör ett pulver kallat Neo som är ett bindemedel. Neo används sedan för plast som revolutionerade världen i mitten på 1900-talet och är oersättlig inom elektroniken. Ju fler kolatomer som ingår ju hårdare blir plasten och det behövs t.ex. för golfbollar.

Plast är grekiska och betyder formbar och man kan bara tänka efter själv vilka olika former och egenskaper plasten har. Om man liknar bensin och diesel med blod kunde man säga att plasten är ryggraden.

Mer om plast finns i kapitel 3

Man kan köra en bil på rapsolja och göra en plastpåse av majs.

 

Överallt omkring oss finns oljan utan att vi märker det. 
Bild från sid 91 i Gratislunchen
 

Var finns oljan?

De hundra största fälten ligger i Saudiarabien, Iran och Irak samt Venezuela och de står för nästan hälften av all olja. Vid en tidpunkt beräknades att det skulle behövas ett nytt Saudiarabien vart tredje år om vi fortsätter som nu. Kina kräver rätt till olja även utanför sina gränser i Sydkinesiska sjön.

De stora oljefälten hittade man först och det finns 500 välkända giganter. Därefter har man fått leta fram de många mindre oljefälten. Innan man hittade de stora fälten utanför Norge hade man nästan givit upp efter 29 borrförsök.

- Ett svenskt företag Africa Oils satsade 220 miljoner på att hitta fyndigheter i Etiopien, men ''borrade torrt''. I Kenya gick det bättre och 65-70 procent av vinsten stannar inom landet där 2500 arbetare av 2800 anställda var från Kenya. Vår oljeimport kommer nu från Norge, Danmark och Ryssland.

Nya källor hittas av och till som i Atlanten och vid Cypern i Medelhavet. I polartrakterna pågår borrningar där utvinningen av nya fyndigheter dock skulle vara extra skadlig och USA har därför slutat borra norr om Alaska, men utanför nordöstra Grönland borrar man. Greenpeace meddelar dock att USA och Kanada infört skyddsområden. Varför? Man börjar nu ta hänsyn till den påverkan förbränningen har på miljö och klimat.

För att ''köpa naturen fri'' har man i Ecuador avstått från att hämta upp olja från nya källor i Amazonas mot att människorna dels får äga mark och dels får ersättning från en fond som kompensation.

Norge har tagit upp olja på 61 ställen i Nordsjön, 15 i norska havet och ett i Barents hav och där ansvarar nu Norges regering för om det statliga norska Statoil och andra bolag skall tillåtas att öppna 5 -7 nya oljekällor. Fyndigheterna lär ha ökat mellan 2003-2013 men avtagit efter 2015.

Det produceras mer än tusen fat olja per sekund, dygnet runt, året runt och väntas 2018 passera 100 miljoner fat per dag Tillgång och efterfrågan håller ofta jämna steg, men ibland blir det överproduktion.

Hur mycket olja finns det kvar?  "Peak oil"

Oljan kommer i princip aldrig att ta slut. Frågan gäller i stället vad det kostar att få upp den och förr eller senare blir det för dyrt. Trots att man går "longer, deeper and cooler" blir det också dyrare och det internationella genomsnittet är att man på ett lönsamt sätt kan ta upp 35 procent av oljan.

Redan år 2006 nådde sannolikt 54 av de 65 största producenterna maximum för vad de lönar sig att ta upp.

Från 2016 har konsumtionen blivit större än de nya fyndigheterna och vi torde ha passerat "peak oil" ett besvärligt begrepp som inbjuder till både synvillor och hägringar. Högre inkomster för fler arbetare - men hur länge?

För att det skall vara lönsamt får kostnaderna för att ta fram oljan inte överstiga utgifterna.

Det behövs inte fosfor för att bryta fosfor, men det behövs energi för att utvinna energi. I början kunde förhållandet mellan vinst och kostnad vara 100/1, på 70-talet blev det 30/1 och år 2000 var det 10/1. Åtminstone 5-10 gånger så mycket energi som vi tar upp behöver vi få tillbaka om det skall löna sig.

Att bygga en enda oljeplattform kostade runt 400 miljoner kronor på 70-talet. För Storbritannien blev t.ex. en tredjedel av deras oljeplattformar olönsamma och det lönade sig inte heller att borra efter nya fyndigheter. För Ryssland har det redan blivit mindre inkomster för staten och med ett oljepris på 60 dollar skulle detta ha motsvarat halva statsbudgeten år 2014.

Norges oljeproduktion steg hela tiden från 1970 till nästan 3 500 fat per dag, men kurvan vände år 2000 och låg 2015 på runt 2000 fat per dag.

Det femte största oljefält Johan Svedrup hittades 2012 och 2014 var oljepriset 115 dollar för ett fat olja, men ett och ett halvt år senare var priset 30 dollar per fat.

För Stat-oil har det hela tiden gällt statligt ägande och norsk industri, norsk kunskap och kontroll till gagn för hela landet och pengarna har fonderats för framtida behov. Först hade man tänkt sig att ta upp oljan långsiktigt, men den strategin övergavs och nu har Norge nästan pumpat upp sin olja snabbast i världen, en snabb utvinningen som ger mindre kvar till kommande generationer.

Att borra ute i havet och bygga plattformar är är inte småsaker och vågorna utanför Stavanger kunde bli upp till 30 meter höga. En konstruktion kallad Troll A väger mer än en miljon ton och är byggd på land och är det högsta byggnadsverk som någonsin flyttats av människor och förts ut i havet. Höjden var 472 meter att jämföra med Eiffeltornet på 324 meter.

År 2014 investerades lika mycket i norsk olja som i fem svenska försvarsbudgetar, men inte heller i Norge har utvinningen alltid varit lönsam och ett dussin oljeplattformar ligger nu overksamma i norska fjordar. Man får investera i annat än olja som dock gett staten ett kapital så stort att det skulle räcka till 1,4 miljoner kronor för varje norrman.

Även i Venezuela med världens största oljereserv tog staten hand om oljan. Med järnhand har staten styrt och låtit korruption pågå och medborgarna fhar fått känna av hög inflation.

Skifferolja

Sedan år 2000 började man i USA  att utvinna olja ur skiffer s.k. fracking och där är det kort tid mellan investering och produktion, medan det för oljeplattformar är tvärtom.

Efter en tid kom hälften av all amerikansk olja genom fracking. Efter 10 år blev det 30 000 nya skifferbrunnar varje år och nu finns över 2,6 miljoner borrhål och läckage från 1000 ställen. Olägenheterna har börjat visat sig.

- Vattnet som behöver pumpas ner i borrhålen blir till 4/5 kvar och där blir det sedan förorenat.

- Luften blir smutsigare än vid kolbrytning och får ta emot metangas och ozon som läcker ut vid borrhålen och dessutom tillkommer utsläpp från alla lastbilarna som skall frakta oljan.

- Socialt liv kring dessa borrplatser påverkas. Samhället kan växa upp och sedan gå i stå redan efter fem år som t.ex. i North Dakota.

Olja ur tjärsand

För ytterligare ett sätt att utvinna olja används i Kanada och Venezuela tjärsand, men detta har visat sig dyrbart.

Handel med olja.

Vad som produceras och säljs beror på marknadspriset som på senare tid gått upp och ner mellan 100 och 37 dollar.

Opec, Organization of the Petroleum Exporting Countries omfattar 13 länder med först och främst Saudiarabien och Förenade Araberimiraten, vidare Ecuador, Iran, Irak, Kuwait, Libyen, Algeriet, Angola, Nigeria, Qatar och Venezuela.

Opec står för ungefär en tredjedel av all olja som produceras i världen. De senaste åren har de sänkt priset och kan därmed konkurrera med skifferolja. Världens behov av olja för 2016 uppskattades av Opec till 94,3 miljoner fat olja per dag.

Saudiarabien och även Ryssland, som inte är med i Opec, strävar efter att minska exporten och höja priset. Tillsammans står de två för ungefär 10 miljoner fat olja per dag.

Saudiarabien har stora lager lättutvunnen olja och kan stänga av leveranserna beroende på priset. Lägre pris ger dock lägre inkomster till statskassan och det blir svårt för de styrande att bevilja invånarna alla de förmåner de nu har och opposition har börjat mot den Saudiarabiska familjen. Befolkningstillväxten är hög och landet har legat på fjärde plats i världen när det gäller militärutgifter.

Då marknadspriset sedan 2014 varit lågt passar man på att fylla lagren och Kina har byggt upp ansenliga förråd med 275 miljoner fat som planerades växa till 500 år 2016, men man kommer därefter att börja bromsa in.

Försvarsmakterna som har till uppgift att bedöma risker är de första att inse spänningar på världsmarknaden. Politik kan avgöra om - och till vilka - man är beredd att exportera sina tillgångar. Samma sak gäller mineraler och även sötvatten.

Ryssland har t.ex. redan använt oljan som maktmedel i Europa och tidigare mot Kuba, där man delvis av tvång, blivit en föregångare på området ''grön'' energi.

Sverige hade tidigare ett 30-tal statliga underjordiska oljelager, men numera vilar ansvaret för lagerhållning på olika företag.

- För konsumenten är ett lågt oljepris fördelaktigt och särskilt gynnsamt för människor i fattiga länder, men för miljön och för hushållningen med en ändlig resurs är billig olja inte bra. Ett lågt pris gör dock att alternativ energi börjat bli mer konkurrenskraftig.

Vad skall vi göra när oljan tar slut frågar sig Therese Uddenfeldt och svarar med att vi får sluta göra så mycket.

Handel i storleksordning år 2015:

Importörer

        Exportörer  
Euro-området 406      Saudiarabien 321
Kina 270       Ryssland 282
Japan 236       Venezuela  76
USA 199       Nigeria  65
Indien  91       Norge  50
Turkiet  50       Mexiko  13
Storbritannien  17     

 

•  Gas

Naturgas -  metan - CHfinns naturligt i luften och även infrusen i tundran där den riskerar att frigöras om värmen stiger och då kan det röra sig om 10 000 miljarder ton, vilket är dubbelt så mycket som alla mer konventionella fossila bränslen tillsammans.

Metan bildas i syrefattig miljö som våtmarker, på risfält och torvmossar och ansenliga mängder utsöndras av boskap. Men gas från dessa källor kan vi inte fånga upp och använda.

Av användbar metan finns dock stora fyndigheter både på land och under havsbottnarna.

Metangas står för 1/3 av världens fossila bränslen och kända reserver för nuvarande utvinning beräknas räcka i 60 år.

- En ny stor fyndighet meddelas dock nyligen utanför Egyptens kust och liksom när det gäller olja är gasfyndigheterna ojämnt fördelade i världen. Mer än hälften av gasen delas av Ryssland, Iran och Qatar. Deras största kund är Asien, och Europa får sin gas till 24 procent från Ryssland, men även från Norge och Algeriet, medan Sverige får gas från Danmark.

- Utanför Cypern har man funnit uppskattningsvis 110 miljarder kubikmeter gas värda mer än 450 miljarder kronor. Detta kunde göra det lättare att återförena ett delat Cypern. Gasledningar skulle sedan kunna dras till de östra Medelhavsländerna och till Turkiet.

- Vid Siljan har man borrat och hittat gas som finns redan på 220 meters djup.

USA och Kanada har egen gas. Fracking används även för att hämta upp gas både i USA och Kanada och det gör att den har ersatt mer än 10 procent av kolet, vilket är mer än vad alla världens vindkraftverk och solpaneler hittills har åstadkommit.                

Men... USA läcker nu metangas!  Detta meddelas från Harvards universitet. Gas tränger nämligen upp vid sidan om anläggningarna för fracking i högre grad än man tidigare trott och gör att amerikanarnas tidigare mål för sänkta koldioxidutsläpp kan bli svåra att nå.

Dessutom rapporteras om många små jordbävningar som blir följden av borrningarna.

Europa har också dylika gasfyndigheter, men för fracking diskuteras kostnader, risker, miljöpåverkan och arbetstillfällen och 21 nobelpristagare har uppmanat EU att stifta lagar mot att använda fracking.

Europa har nämligen till skillnad från USA sämre geologiska förutsättningar för att ta upp gas och är även mer tättbefolkat. Det skulle här bli oerhört mycket dyrare med borrning, då vi dessutom har strängare miljöföreskrifter. Från ryskt håll har kritiken underblåsts eftersom den skulle konkurrera med rysk gas.

Svenska tillgångar skulle göra oss själva oberoende av import under 250 år lyder en kalkyl.

Transport av gas

Gasen brukar fraktas genom stora gasledningar där Ryssland har dragit en stor ledning - Nord Stream I - genom Östersjön till Tyskland. Två ledningar går genom Ukraina och sedan utanför svenskt territorialvatten, men innanför Svensk ekonomisk zon. Den invigdes 2011.

Nu vill Ryssland tillsammans med intressenter i Tyskland, Frankrike och Nederländerna och Österrike anlägga ytterligare två praktiskt taget parallella ledningar Nord Stream II med det ryska Gazprom som enda ägare.

Nio EU länder är emot en ledning so skulle göra EU alltför beroende av rysk gas, men Sverige har efter stor tvekan gett klartecken 2018. Försvarsmakten fruktar rysk utrustning för avlyssning och ökade möjligheter till landstigning.

Sverige skall inte låna ut en hamn på Gotland, däremot en i Karlshamn i Blekinge

Denna Nord Streen II vill USA att Tyskland stoppar för att inte göra Europa för beroende av rysk gas.  Ännu ett skäl är rädslan för ryska övervakningssystem i Östersjön. I gengäld skulle man diskutera ett nytt handelsavtal med EU. Finland har 2018 givit sitt samtycke till ledningen

För att slippa dra gasledningar som kan korrugera, kan man i stället göra gasen flytande, men då krävs att gasen måste kylas till minus 162 grader under starkt tryck. Sedan behövs speciella fartyg som kan frakta gasen över långa avstånd och sådana fartyg finns.

Fartygen är lika långa som fyra fotbollsplaner och år 2014 fanns det 387 LNG-fartyg och över hundra ytterligare är beställda.

Särskilda terminaler LNG, Liquefied natural gas, byggs för att ta emot dem. Väl i hamn måste den flytande gasen sedan transporteras vidare i speciella lastbilar.

LNG står nu för 20 procent av Europas naturgasförsörjning. Sverige fick en terminal i Nynäshamn 2011 och i Lysekil 2014 och både Stockholm, Örebro och Linköping använder LNG medan Göteborg står på tur, men där kom civila protester år 2017.

Vid en olycka kan innehållet snabbt förgasas och spridas på en halvmils omkrets och lägga sig som ett lättantändligt täcke över området och leda till ett hundra gånger större utsläpp än den som tidigare inträffat i havet 1937. Energiinnehållet i ett enda fartyg av standardstorlek motsvarar ungefär energin i 55 Hiroshimabomber. Som risker står kollision, grundstötning och sabotage.

 

 Gas utan kol - vätgas

Vätgas - knallgas - Här varken fossil eller "grön."

Väte är världens vanligaste grundämne. Det är en lättantändlig gas utan lukt och smak. För det mesta förekommer vätet bundet med andra ämnen som syret i vatten.

Redan mot slutet av 1700-talet lyckades man frigöra vätet och kunde då få en luftballong att stiga till väders.

I princip kan vätgasen framställas ur alla möjliga föreningar, men den finns inte naturligt tillgänglig utan måste alltså framställas och då i allmänhet ur fossil metangas. Man är nu på god väg att kunna utesluta en del sällsynta metaller som platina, som behövts för processen.

För att frigöra vätet åtgår energi och metoderna för detta har varit dyrbara. Å andra sidan frigörs energi då väte åter förenas med syre. Såväl fotosyntes som elektrolys används för att frigöra vätet som sen kan lagras i bränsleceller som är en sorts batterier.

Vätgas används inom kemin och t.ex. för konstgödsel samt för att lagra sol- och vindkraft.

Fördelen är att utsläppen endast blir el och vatten. System av bränsleceller drivna av vätgas börjar komma, men batterierna som behövs är vanligen tunga och behöver förbättras. En vätgasbil med bränsleceller anses lätt att tanka.

Japan tror att för kommande generationer kommer vätgas att vara bränslet, då den är lätt att lagra i bränsleceller. Toyota kom 2014 med bilen Mirai, som betyder framtid.

Kina visar också intresse för vätgas.

Amerikas energidepartementet har däremot slutat finansiera både forskningen och vätgasekonomin från år 2010, då den anses för riskabel och dyrbar.
 
Sverige har organisationen "Vätgas Sverige"  som forskar om bättre metoder.
 
- Ett företag i Göteborg har skapat bränsleceller, PowerCel S3 som nu prövas i samarbete med Schweiz. En lastbil med bränsleceller på taket släpper endast ut vattenånga. Schweiz kommer att bygga ut sitt nät för vätgas om testningarna håller.
 
- Sandviken har 2017 blivit landets fjärde stad som kan erbjuda tankning för vätgasbilar.
 
- SSAB med framställning av stål, står för tio procent av våra koldioxidutsläpp. Forskning pågår tillsammans med LKAB och till 2035 hoppas man kunna använda vätgas i stället för kol.
 
På stora fartyg kan vätgas produceras ombord med solen som energikälla och lagras i bränsleceller som sen kan driva båten. Metoden kan bli en stor ersättare för råolja, bensin och diesel och dessutom skapar  den inga vibrationer och ljud. Redan nu installeras bränsleceller på ett forskningsfartyg avsett för Arktis.
 
................

Familjen med hemgjord energi

Då svenskarna röstade om kärnkraft skulle införas eller inte år 1980, var man redan i full gång med ett omtalat energiprojekt i liten skala. Makarna Inga och Olof Tegström i Härnösand lyckades med kommunens och andras hjälp bygga ett hus, där värme, el och familjens bil drevs med vindkraft.

Projektet kallades WELGAS - WindElectricityGas.

Ur Martin Hultmans bok Den inställda omställningen. Svensk energi- och miljöpolitik i möjligheternas tid 1980-1991, 2015 citerar jag s 16:

"Först var det vindkraftverket som samlade in rörelseenergi och omvandlade denna till elektrisk energi. Den elektriska energin omvandlades i sin tur till vätgas med hjälp av en reversibel bränslecell som kördes som elektrolysör vilken delade vattenmolekylerna. Vätgasen omvandlades genom förbränning till rörelseenergi i bilen respektive värme i spisen."

Självklart krävdes diverse justeringar innan huset kunde demonstreras och tiotusentals personer kom på besök och skrev med entusiasm om försöket. År 1986 hade projektet gett 608 000 liter vätgas, varav 200 000 liter gått till bilen -200 mil - och resten till spisen. Speciellt bilen intresserade många och då den ibland krånglade påverkades intresset.

Visionen och förhoppningarna om decentraliserade system med förnyelsebar energi var stor på 80-talet, men industrivärlden och en del politiker önskade storskaliga projekt. Därför blev det kol och kärnkraft som kom att bestämma inriktningen.

Visionen om närdemokrati, småskalighet och förnyelsebar energi var därmed tystad från 90-talet och en tid framåt, men inte för alltid. Vi har t.ex. företaget ETC som arbetar för att hjälpa människor att bli sina egna elproducenter och vara oberoende av de stora elbolagen.

..........

Energi genom fusion

Sammanslagning av atomkärnor är en metod som skulle ha stora fördelar, men dess framtid brukar alltid förläggas 50 år framåt i tiden dock pågår forskning i Kanada som väckt stort internationellt intresse.

...........

II

 Beräknat energibehov

Världens energiförsörjning är fortfarande - årtionde efter årtionde - till cirka 80 procent beroende av fossila bränslen, en ökning som fortsätter, om inte...

- År 2005 - kom 108 833 TWh från fossil energi av totalt 133 523 TWh (terawattimmar)

        - år 2015 - kom 129 256 TWh från fossil energi av totalt 158 715 TWh. /Källa IEA statistics 2015.

Jämfört med år 2003 beräknas behovet öka med 45 procent fram till 2020, samt fördubblas till 2050.         / Källa IEA.

FN och IEA  kräver att varje framgångsrik åtgärd för klimatet måste upprätthålla ekonomisk tillväxt utan att det blir mer växthusgaser. Men hur skall det bli möjligt?

- Mindre konsumtion av energi - "Demand must decline"

- Metoder för att fånga in koldioxid

- Trädplantering

- Nya jordbruksmetoder

- Förnybar energi

- Teknisk utveckling.

Energibehovet de senaste trettio åren har ökat med 2,7 procent per år, medan befolkningen vuxit med 2,1 procent.

USA är faktiskt ett exempel på att mängden använd energi inte ökat speciellt, trots stark ekonomisk tillväxt och stor invandring från sent 70-tal. Som förklaringar ges bland annat effektivare drivmedel för transporter och ett högre energipris som gjort att energianvändning per person inte ökat. /Hansen s. 207.

För att göra behoven av energi fattbara för oss vanliga människor gjorde den amerikanske IT- ingenjör Hewitt Craine följande liknelse. Han föreställde sig en kub fylld med olja där längd, bredd och höjd alla var 1 mil och kallade den en CMO - Cubic Mile of Oil. Han avsåg då en amerikansk mil som är 1,6 km.

Den enheten kan sedan användas för att jämföra energiinnehållet i andra bränslen. En CMO kol anger t.ex. den mängd kol som behövs för att motsvara värmemängden i en CMO olja.

Världen använde 3 CMO per år från olika källor 2006 och väntas 2050 behöva minst 6 CMO då folkmängden kommer att öka i Indien och Afrika där levnadsstandarden dessutom behöver höjas.

Han beräknade också att det skulle behöva byggas 1 200 vindkraftverk i veckan under 50 år för att få ut en enda CMO och detta skulle kräva ett område tre gånger så stort som Spaniens yta.

Dock har vindkraftverk och solceller ökat enormt senaste åren och el från dessa källor har blivit billigare än från kol och här går Kina och Indien i täten. Man får då hoppas att priset av konkurrensskäl inte sänks på fossila bränslen.

Hinder för att frångå fossil energi

Trots att det finns mycket fossila bränslen kvar måste vi radikalt sluta använda dem och då först och främst kolet.

Offentliga multinationella företag har tillgångar värderade till 7 biljoner dollar och räknar man med reserver som ägs av suveräna stater och privata och offentliga företag så blir det hela 27 biljoner dollar /Källa; Al Gore, The Future, 2013, s. 320-21.

Att förlora miljarder dollar är inget man viftar bort. När priset på fossil energi sjunker och investeringarna inte visar sig lönsamma, då börjar man tala om en "karbon bubbla".

Ägarna till de totalt redovisade reservförråden av kol, gas och olja i världen är till en fjärdedel de största kolföretagen på världens börser och resten ägs av statliga bolag. Priset på kol är redan nu 70 procent lägre än det var 2008, vilket gör att de 20 största kraftbolagen i Europa redan förlorat mer än 50 procent av sitt marknadsvärde. På liknande sätt har priset på olja påverkats.

Av klimatskäl bör det svenska statliga Vattenfall inta ha gruvor för brunkol i Tyskland vilka helst borde läggas ner. Att ha dem kvar stämmer inte med Sveriges ambition att vara en föregångare på klimatområdet. Det skulle röra sig om en förlust på uppåt 27 miljarder för Sverige, men skulle sänka våra utsläpp av koldioxid från 83,8 miljoner ton till 23 miljoner per år.

När gruvorna säljs till ett utländskt bolag kommer detta att fortsätta verksamheten och det blir den nya köparen som får stå för utsläppen. Vi drev utvinningen på ett föredömligt sätt och bedrev även forskning, vilket dock inte förväntas av den nye köparen.

Tyskland behöver dock fortfarande sitt kol, liksom gas från Ryssland, då man inte vill ha kärnkraft.

Att få nyttja elnäten för alternativ energi kan vara svårt då dessa ägs av dem som använder fossila bränslen.

Vilka har intresse av att vi fortsätter med ''business as usual''? De som:

- gjort stora investeringar som kan bli värdelösa
- tjänar på att ta fram, sälja och nyttja fossila bränslen
- vill höja BNP
- är fattiga och vill ha sin andel av fossila bränslen och el
- är välsituerade och vill fortsätta med ett invant levnadssätt.

Vilka är angelägna om att vi frångår fossila bränslen? De som:

- inser farorna med klimatförändringar
- använder och utvecklar kärnkraften
- utvecklar hållbar energi, värnar naturen
- värnar folkhälsan
- forskar och utvecklar teknik
- motarbetar kapitalismen.

Länder som är fiender med ett och samma land blir sinsemellan vänner fick jag lära mig i skolan. Om vi ser en gemensam fiende i ett varmare klimat, blir vi då mer vänskapliga? I varje fall möts vi på olika kongresser och kan diskutera med varandra, utbyta kunskaper, se varandra som jämbördiga och inse att vi står inför något som rör oss alla.

Om en stormakt kräver fossilfri energi blir det illojal konkurrens om andra får fortsätta.

Politiska läger

-  Den radikala vänstern fokuserar inte bara på klimatet utan kräver en radikal omfördelning av resurser och makt enligt t.ex. Naomi Klein i boken Det här förändrar allt, kapitalismen kontra klimatet, 2014. Då räcker det inte att bara se på klimatet om man skall få aktivister och andra med sig. "Stoppa kapitalismen - få slut på klimatkrisen!" Hon går till storms mot siffernissar som inte reagerar för att vi låter länder som Bolivia och Bangladesh hamna under vatten.

Här kan man invända att kapitalism bara ät ett sätt att räkna. Det är vad man räknar som har med moral att göra.

Hon framhåller också att det vid kriser brukar gå att få fram pengar. Bankerna kan trycka sedlar och hon frågar sig om de som vill skydda privata intressen skall bli avgörande?

Man kan tjäna pengar även på kriser. Då behövs byggfirmor som kan bygga nytt och Monsanto har redan tagit fram utsäde för grödor för ett nytt klimat.

-  En konservativare linje framhåller att människan alltid lyckats finna lösningar på problem utan stora konferenser och internationella politiska överenskommelser. Genom innovation, teknologi och fria marknaders osynliga hand löser vi problem.

Efter överenskommelserna i Köpenhamn följde besvikelser ute bland organisationer och allmänhet som kom att bli en tändande gnista för allt fler klimatvärnare och samma sak har börjat efter Parismötet.

Får vi bara energisystem som är billigare än kol kommer klimatproblemet att lösa sig av sig självt.

Subventioner och investeringar

Med energi billigare än kol skulle en omställning komma av sig själv. Därför satsas på forskning och utveckling av alternativ energi.

Denna inriktning stöds sedan länge av t.ex. Google med  RE<C  som är en förkortning av Förnyelsebara energikällor billigare än kol.

•  Subventioner

För att stimulera forskning och utveckling behövs ekonomiska bidrag, men de bör inte fortgå under för lång tid om lösningarna inte visar sig ekonomiskt hållbara. I annat fall avskräcks även de som vill investera.

Enligt IMF subventionerar världen klimatskadlig energi med mer än 5 300 miljarder kronor per år vilket åtminstone borde upphöra. För Sverige var siffran 29,9 miljarder år 2017 där t.ex. såväl bilism som flyg subventionerades. Möjligen bör man lägga vissa kostnader på renare kolkraftverk, för det kol som en tid framöver kommer att vara nödvändigt.

Vissa länder ger kraftiga subventioner som Iran, Saudiarabien, Ryssland, Venezuela och Indonesien. Detta görs ofta för att köpa röster, pengar som kunde användas för bättre livskvalitet i de olika länderna framhåller man från Copenhagen Concensus Center i Danmark 2015.

OECD-chefen A. Gurria meddelar år 2017 att den fossila marknaden fick stöd med 200 miljarder dollar av OECD-länderna och av de sex största utvecklingsekonomierna. Detta är dubbelt så mycket som världens rika länder skall donera till klimatfonden för att stötta energin i fattiga länder - den ena handen vet inte vad den andra gör.

Om subventionerna adderas med de indirekta kostnaderna för fossil energi såsom hälsovård, miljöförstöring och klimatförändringar skulle summan komma upp till 5 300 miljarder enligt en uppskattning av International Monitary Fund, IMF

Alla tekniska innovationer är dock dyrbara att producera i början, mer ju mer som framställs av en produkt ju billigare blir tillverkningen är en gammal erfarenhet.

Koncernen IKEA föregår med gott exempel, då de satt som mål att till 2020 ersätta all den energi som de förbrukar med förnyelsebar energi. Våra krångliga regler för investeringar, har dock gjort att de tillverkar sina solceller utomlands.

•  Investeringar

Kina står 2018 för cirka hälften av alla investeringar i världen för förnyelsebar energi./Bloomberg New Energy Finance.

På senare år börjar nu investeringarna alltmer sättas in på förnyelsebar energi och inkomsterna från fossil energi används för att samtidigt bygga upp den alternativa energin som sedan 2012 nästan exploderat.

Då den billiga oljan tar slut krävs investeringar på nära 50 000 miljarder dollar framför allt till den fossila industrin om vårt energibehov skall tillgodoses fram till 2035 enligt IEA.

De som investerar styrs av det billigaste alternativet för ny teknik och samtidigt blir gammal teknik värdelös liksom en del tillgångar. Med investeringar följer risker såväl för stater, förmögna filantroper, riskkapitalister som för allmänheten. Det gäller att ställa om eller slås ut.

Deutsche Bank, förmodar att solenergi med 80 procent, blir den billigaste energin på världens marknader inom några år, men inte ens investeringar i solceller har alltid varit lönsamma.

Europeiska Centralbanken, ECB har köpt företagsobligationer för 900 miljarder kronor i olje- och gasbolag samt i flygplans- och bilindustri.

Utvecklingen går nu fort och den förnybara energin i Indien har ökat 40 gånger på 8 år och redan 2017 kommer mer el från solceller, än från fossil energi och kärnkraft tillsammans, detta enligt chefen för IEA. Detta är inga romantiska fantasier utan business.

Fortfarande  har Sverige 36 miljarder kronor investerade i fossil industri i tyska RWE företaget som har brunkolsgruvor och kraftverk i Rehnlandet. / SvD nov. 2017.

Visserligen finns ett etiskt råd men detta tittar bara på de utländska bolagen. Skall hänsyn tas till klimat och miljö eller till pensionärernas pengar?

SvD har 2018 granskat investeringar gjorda av SEB, Nordea, Swedbank och SHB samt den 7:de AP-fonden. Den sista förvaltar 350 miljarder av våra pensionspengar. Samtliga investerar fortfarande i kol, bland annat i en ny kolgruva som hotar mangroveträsk i Bangladesh.

De fyra AP fonderna i Sverige som var värda 1 200 miljarder år 2015, har både ökat och minskat sina aktieinnehav av fossila bränslen.

Förändringar som skett enligt IEA år 2016:

- ny kolkraft  byggdes med 56 GW och samtidigt byggdes

- förnybar energi  med 164 GW : solenergi med 74 GW , vindenergi med 52 GW samt förnybar energi från vatten och biobränslen med 38 GW.

Nedan listas endast några exempel på metoder att ersätta fossil energi, en utveckling som har varit enorm de senaste tio åren. Om teknologin hade stoppats på 1900-talsnivå skulle man i USA ha släppt ut tre gånger så mycket koldioxid som idag. / J.Norberg s.123

Vad man inte talar om

All den nya tekniken skall tillverkas av någonting. Här behövs mineraler jag aldrig ens hört talas om som som holium, tulium, skandium alla upptäckta i Sverige. Tunna solceller kräver gallium och indium som beräknas räcka i 20 år med nuvarande produktion. och vindfångare görs ofta av energikrävande cement etc.

..........

I  tidskriften Ny Teknik 2017 meddelas att en undersökning gjorts av de 139 länder som står för 99 procent av alla koldioxidutsläpp. För dessa länder finns tillräckligt med data från IEA. En forskargrupp på 27 personer i Stannford har kommit fram till att med sol-, vind- och vattenkraft samt geotermisk teknik skulle världen kunna klara energibehovet till 80 % redan 2030 och till 100 % år 2050.

Men skulle detta vara möjligt ekonomiskt och med dagens teknik och utveckling? Här svarar de ja, på båda frågorna.

III

En energirevolution pågår

Förnybar energi

 

 

          Bild från uddenfeldt  sid 2i5

Bilden visar världens nuvarande energiproduktion

Det är alltså mycket fossil energi som skall ersättas   

Energi från solen

Solen ger oss varje timme lika mycket energi som vi nu använder på ett helt år och

har alltid lyst och drivit vindar och regn som i sin tur skapar ny bioenergi.

Solen är den renaste energikällan, problemet är bara att göra den användbar för våra syften. Solenergin beräknas 2050 kunna stå för 25 procent av världens energiproduktion, men här varierar siffrorna.

När det gäller vindkraft brukar man framhålla att det inte alltid blåser, och när det gäller solen behöver vi påminnas om att solen inte lyser på natten, att det allt som oftast är mulet och att solen står lågt på vintern påpekar Stellan Tengroth.

Det verkligt revolutionerande är att man lyckats göra el direkt av solenergi och det forskas intensivt i världen och solenergin kommer troligen att slå ut alla andra förnybara energislag. Kina, Indien och USA är ledande.

Solpaneler

- Solceller är ursprungligen en amerikansk uppfinning som har utvecklats mycket tack vare Tyskland där den delvis betalats med kraftigt ökade elpriser inom landet - till gagn för världen. Solpaneler behöver extra rent kisel vilket kräver energi, men tekniken utvecklas även här. Tyskland stod i början för 36 procent, Italien för 18, Japan för 7, USA för 6 och Kina för 4 procent av solcellerna som även kan användas för belysning och för att ladda mobiler. /Per Wimmers.

Tekniken har sedan tagits över av Kina som med subventioner och billig arbetskraft dumpat priserna, varvid många producenter världen över slagits ut, så att man i stället får importera sina solceller.

I Tyskland gick Siemens 2012 med förlust och Bosch förlorade 2.4 miljarder euro 2014. Priserna har gått upp och ned och överproduktion och minskad efterfrågan har varit prövande. För världens alla solpaneler stod Kina 2012 för 65 procent, varav två tredjedelar redan har placerats ut inom EU.

Kina har fått en överproduktion och dumpar nu priserna i Afrika söder om Sahara där kostnaderna rasat med 80 procent på 10 år. Många företag har gått i konkurs - även i Kina.

Så kallade barfotauniversitet utbildar hundratals ingenjörer för solceller som gett elektricitet till sexhundra byar i Indien och till över tjugo länder i Afrika och Afghanistan. Även illitterata fattiga människor kan delta i produktionen och man slipper använda fotogen och bära hem bränsle.

I Sverige har el från solceller fördubblats från 2014 till 2015, men utgjorde ändå bara en promille av den totala energimixen 2017. För elen utgjorde de 0,1 procent 2016 där Italien och Tyskland visar 8 procent. För att få fart på Sverige behövs enkla helhetslösningar. Samarbete mellan företag, investerare och kunder behöver byggas upp. Kunden kan t.ex. slippa lägga ut pengar på investeringar, som kan göras av tredje part och får i stället varje månad betala för den el man tar ut av en anläggning. Statens uppgift är här att skapa stabila regler.

Även om solenergin blåses upp och ökar med stora procenttal i olika länder utgör den i allmänhet bara några procent av den totala energianvändningen och är i Tyskland 2,7 %, Grekland och Italien  3,5 %, Kina och Indien 0,5 % och Japan 2,5 %. /Stellan Tengroth 4/7, 2017.

En teknik med  brännglas har belönats med priser för sin förmåga att med rörliga solfångare följa solen och ge el och värme för fastigheter och även möjlighet att producera ånga.

´Passiva' hus  kan med hjälp av solceller själva producera den energi de kräver och blir viktiga då byggnader står för en stor del av världens värmekonsumtion. Den friska luften utifrån värms upp av den varma luften vid ventilation, vilket sker med med hjälp av värmeväxlare.

Genomskinliga solpaneler som takpannor lär vara på väg tack vare svensk forskning. Om 1/4 av Sveriges södervända tak användes skulle 10 procent av vår el kunna komma från solen anger några av landets största fastighetsbolag. EU vill att alla nybyggda fastigheter skall vara nästan självförsörjande på värme från år 2021

`Solreglerande fönster`börjar exporteras från Sverige på världsmarknaden efter 20 års forskning. Med en enkel knapptryckning kan fönstren tack vare en speciell hinna släppa in eller stänga ute värmen utan att påverka sikten.

- Solfångare i större skala med en nygammal metod - Sterlingmotorn - byggs sedan 2008 av den svenska firman Cleanergy och anses vara en mycket lovande teknik liksom metoden från teknikbolaget Absolikon som utvecklar industriånga med en ny typ av solfångare.

- Solkokare är en produkt som både kan värma och rena vatten samt även förse människorna med el.

- Sollampor ersätter fotogenlampor.

- Papperskorgar finns där solceller och GSM-sändare talar om när och varifrån skräpet behöver tömmas.

-  Flygplan specialbyggt för två personer har kunnat resa jorden runt, helt drivet av 17000 solceller på vingarnas 200 kvadratmeter.

Vidare anses det vara principiellt möjligt att klara 1/5 av Europas elförsörjning med solpaneler i Sahara, om man bygger ut internationella kraftledningar. Men risk för sandstormar torde väl finnas.

Nu byggs stora kraftstationer i Marocko, liksom i Etiopien, Kenya, Rwanda och Sydafrika.

  Geotermisk energi kommer direkt från jordens inre och visar sig i gejsrar på Island, i El Salvador, Kenya, Filippinerna och Costa Rica.

Geotermisk energi kommer också från solvärme som lagrats djupt ner i bergen. Med borrhål kopplade till en värmepump kan man sedan låta en vätska cirkulera som fångar upp värmen.

Värmeväxling är Sveriges tredje största energikälla för värme och inom denna teknik är vi världsledande och har en halv miljon anläggningar och mest per capita i världen. Borrhålen i berg brukar inte behöva vara mer än 180 - 600 meter och på sommaren kan man tvärtom få kyla från denna tysta, osynliga och förnyelsebara källa. Sammanlagt gav geovärmen litet mer än en Barsebäcksreaktor, 2008.

Världens största sjövärmepump finns i Värtan och den har levererat 60 procent av värmeenergin till Stockholms fjärrvärmenät. Den värmepump som används drivs med el. Tekniken kan vara dyr att installera, men brukar betala sig inom rimlig tid - tre till sju år. Geoenergin kan användas parallellt med fjärrvärme och kan använda samma nät. Sedan 1975 har tekniken fått 150 miljoner i forskningsanslag.

Energi från vind och vatten

- Vindkraften återcirkulerar ständigt vatten och ger regn. Vindkraft har lyft upp vatten ur våra brunnar, fyllt våra segel och malt vår säd såsom i Nederländerna som förr hade 10 000 väderkvarnar.

Opinionsmässigt brukar vindkraften både gillas och ogillas, men har på senare år större stöd från befolkningen. Den kräver att det blåser och den skadar fåglar som dras till vindarna för att gratisflyga. Här rör det sig om drygt 11 000 döda fåglar per år att jämföra med bilar som tar 6-7 miljoner fåglar enligt Naturvårdsverket.

Stora vindkraftverk ger mer energi än små och bör stå där det blåser mest, som på de västra kusterna på norra halvklotet och de östra på södra. De som placeras till havs klarar sig ofta bra och i Storbritannien och Danmark har vindkraften blivit billigare än kol och gas.

Ett vindkraftverk beräknas hålla 12 -15 år och energiutbytet tenderar avta med antalet år. Vidare måste de kopplas till nät som man ofta inte hunnit bygga ut. Dock kan vindkraften aldrig ''stå på egna ben'' då det krävs jämn tillgång på vind, varför energin måste kompletteras från annan källa. Dock utvecklas teknik som kan lagra energi.

Vindkraftverken har blivit större, effektivare och tystare. De är mer krävande att bygga än solceller och har också mött konkurrens från Kina som år 2005 började producera vindkraftsturbiner med billiga lån på subventionerad mark.

Alla anläggningar kräver dock material som kräver energi. Detta gäller t.ex vindkraftverk där stommarna brukar göras av energikrävande cement, men de kan även göras av trä.

Danmarks företag Vestas var under en tid världens största, med vindkraftverk av hög kvalitet och verksamhet i tio länder, men tvingades stänga en del 2009 då vinsterna föll med två tredjedelar, återigen genom subventionerad konkurrens från Kina. Marknaden går upp och ner även i Sverige.

Ett mellanstort vindkraftverk (2 MW) med någorlunda bra vindläge producerar energi motsvarande 3000 fat olja per år. Ett stort vindkraftverk (5 MW) med mycket bra vindläge kan producera energi motsvarande 9000 fat olja per år.

Energi från vindkraft år 2012 var uttryckt i GW för Kina -75, USA -60, Tyskland -31, Spanien -23, Indien -18, Storbritannien och Italien vardera -8, Frankrike -7, Danmark -4 och Sverige knappt 4.

Från 2017 kommer upplysningar om att vindkraften utvecklas med stormsteg i världen och blivit billigare än fossila bränslen.

- Vågkraft kommer delvis från vinden medan - tidvattnet kommer tack vare månen - och att bygga ut vågkraften har ofta visat sig dyrbart och svårt. Ett försök som kommer från Fortums  testprojekt år 2016 har nu kopplats in på det svenska elnätet.

En flygande drake har konstruerats av företaget Minesto. Den går under havsytan med en turbin på magen som alstrar el från havsströmmar även om dessa bara rör sig en meter per sekund. Tidvatten och strömmar är lätta att förutse och tekniken lär vara oerhört effektiv.

- Vattenkraften är vanligen ganska dyr att bygga ut, men kraftverken brukar i gengäld ha lång hållbarhet. Vatten kan samlas upp i dammar och släppas på allt efter behov och är bra som bas- och reservkraft. Brasilien får nästan 80 procent av sin el från landets floder. Dammar som byggs kan dock inverka menligt på vattnets flöde till sjöar och våtmarker varför varje land har att göra sina egna bedömningar.

I Sverige är vattenkraft, även i småskalig form, lämplig och vi har över 2000 mindre kraftverk. De ger oss 40 procent av vår el och tack vare dem var vi först i världen med eldrivna tåg. Det anses att gamla tillstånd med omoderna regler behöver ses över med hänsyn till fisk och andra miljökrav. Brist på sådana regler gjorde att det nu finns kilometerlånga döda älvsträckor.Vår mesta vattenkraft finns i norr, men förbrukningen är störst i söder och själva distributionen tar cirka 7 procent. Vattenkraften skall i fortsättningen bli en baskraft enligt färska uppgifter.

- Etanol  C2H5OH

För etanol kan man i stället för fetter använda socker och stärkelse från majs, rörsocker och sockerbetor och flera andra växter, men konkurrerar då återigen om odlingsmark för mat, som då har blivit betydligt dyrare t.ex. i USA. Samma sak gäller för Kina som infört prisstopp på vissa matvaror. År 1961 producerade världen 448 miljoner ton rörsocker vilket nästan fyrdubblades till år 2010, men inte för att vi åt mer socker utan för fordon. /Laestadius s.76.

För att odla dessa energigrödor - diesel och etanol - pågår så kallad landgrabbing av så olika stater som Indonesien och Schweiz. Den energi som går åt för gödsling, odling, skörd och tillverkning av gröna drivmedel kan ibland överstiga, vad man får ut av dem.

Miljöbilar i Sverige går mest på bioetanol som framställts genom att jäsa raps eller genom att förgasa energiskog och gräs och metoderna lär ha förbättrats. Bättre hade varit att satsa på metanol.

Etanol av alger har visat sig lovande då de innehåller både fett och socker. De kan växa snabbt på ytor som inte inkräktar på annat och på 0,4 hektar har man kunnat få fram 34 000 liter etanol per år. Alger för biobränsle odlas nu i Umeå och har väckt internationellt intresse. www.umeaenergi.se

Slutligen kan vi också välja metanol.

Koldioxid som energikälla

Att på teknisk väg kunna göra som växterna och binda koldioxid - har varit forskarnas hetaste dröm och här pågår två lovande arbeten: Ett konstgjort "löv" samt Metanol framställt av koldioxid.

1 - Ett konstgjort "löv"

Vid universiteten i Chicago och Harvard har kemisten professor Daniel Nocera framställt ett konstgjort löv som tar upp koldioxid 10 gånger bättre än ett vanligt löv.

Det gäller att kunna skilja vätet och syret åt i vattenmolekylen och med hjälp av solljus kan en bakterie göra detta. Bakterien heter Raistonia eutropha och lever i vatten där den tar upp koldioxid och använder vätet och resultatet blir olika slag av alkohol, CH3OH. Först var förmågan 5 gånger så stor som för ett löv, men efter viss genmodifiering ökade förmågan till 10 gånger.

Alkoholen kan sedan användas direkt som bränsle och ersätta diesel. En reaktor med 1 liter av dessa bakterier kan nu ta upp 500 liter koldioxid per dag. För varje kilowattimme de producerar tar de bort 237 liter koldioxid från luften.

Men som Nocera framhåller, när denna alkohol sedan förbränns återgår koldioxiden till luften igen, så det löser inte koldioxidproblemet, men det blir ett slutet system och vi slipper ytterligare utsläpp. 

Även smutsigt vatten kan användas och han tänker sig en fortsatt utveckling i länder som Indien där el saknas för 300 miljoner människor. Nocera hoppas metoden skall stimulera till att den infrastruktur som behövs, kommer att byggas ut. Hans arbete beskrivs bland annat i Science den 3 juni, 2016.

- 2  Metanol - träsprit - metylalkohol - CH3OH i stället för olja

Ännu ett glädjande budskap fann jag så sent som i juni 2016 i en bok av den nyligen bortgångne, ungerske nobelpristagaren George A. Olah som gästade Sverige 2009. Han och två andra kemister har skrivit boken Bortom olja och gas, 2007.

Med insikt om att världens befolkning ökar, donerade makarna Loker medel till ett forskningscenter för att utveckla ny teknologi 1977- Loker Hydrocarbon Research Institute, USC, vid University of Southern California

Forskningen där har lett till att man nu talar om en "metanol-ekonomi". Metanol låter inte särskilt upphetsande, men kommer sannolikt att få stort genomslag.

Metanol eller - träsprit - är en flytande vätska vid vanlig temperatur, lätt att lagra och transportera, men olämplig att dricka, då den är giftig.

Metanol kan i och för sig framställas på flera olika sätt, men den nya metoden är minst 50 gånger mer effektiv än omvägen över att tillverka metanol från biomassa, som är den vanliga metoden.

Georg Olah gjorde koldioxiden till en resurs. När fossilt material förbränns bildas koldioxid CO2 och vatten H20 och den processen har han gjort reversibel.

Det gäller åter att först kunna splittra en vattenmolekyl i vätgas och syrgas. Därpå får vätgasen reagera med koldioxid varvid alkoholen CH3OH metanol bildas.

Olah använde insamlad koldioxid, men så småningom menade han att den koldioxid som bildas vid förbränning t.o.m. kan tas direkt från luften och ingå i ett kretslopp. De två reaktionerna kommer att kunna drivas med solenergi som direkt omvandlas till kemisk energi. En utbyggd "metanol-ekonomi" kommer att ta cirka 10 år skrev han och hans medarbetare år 2007.

Här nedan beskrivs några andra metoder som redan är i bruk.

Björn Gillberg - kemist och gammal miljöveteran - har i över trettio år förordat metanol och byggt en metanolfabrik för två miljarder kronor i Hagfors i Värmland med närmare 800 aktieägare. Han fick stor uppskattning av professor Olah, vid dennes besök i Sverige 2016.

Skattelagar kom 2013 som nästan saboterade verksamheten, då staten troligen inte vill förlora sina tiotals miljarder skatteinkomsterna från bensin och diesel. Nu går dock en färja i Göteborg på metanol.

Nordic Initiative for Solar Fuel Development (NISFD) är ett fyraårigt projekt som har fått 10 miljoner norska kronor i anslag från Nordisk Energiforskning. Sju forskargrupper och företag från alla de nordiska länderna bidrar med pengar och olika pusselbitar inom fotokatalytisk framställning av metanol.

Vid Chalmers pågår forskning och i Jönköping finns en försöksanläggning.

Även om man lyckas få fram förnyelsebara drivmedel som är "gröna" är det inte sagt att de är ekonomiskt hållbara. EU har dock bestämt att en tiondel av allt drivmedel som vi använder skall komma från biobränslen till år 2020.

Sju partier i Sverige har nu enats om att målet skall vara att minska utsläppen med 70 procent till 2030 jämfört med 2010, men professor Johan Rockström betonar med emfas att målet bör vara noll till år 2030. Alltså krävs krafttag.

Metanol är lämpligt för alla fordon och färdig att använda i dagens infrastruktur. Metanol kan sedan enkelt göras om till DME och användas i dagens dieselmotorer.

Inom industrin har metanol länge använts i stället för olja för att framställer plaster och gummi. Den används också som lösningsmedel samt inom läkemedelsindustrin.

Kina som har världens största bilmarknad har valt metanol som alternativt drivmedel men fortsätter dock med etanolen som konkurrerar om spannmålen för mat. Man har också bestämt att 10 % av alla bilar skall vara avgasfria med laddhybrider och vara rena elbilar till år 2019.

Framställning av metanol med två revolutionerande metoder beskrivs i nästa kapitel.
 

Energi med ytterligare metoder

- Glykol görs visserligen av olja, men den kan återvinnas helt med en ny svensk teknik. Glykol är en av industrins mest populära ingredienser och behövs för alltifrån kylsystem och pet-flaskor till att avlägsna is från flygplan. Den innehåller efter användning ofta tungmetaller, vilka nu helt kan tas bort vid återvinning.

- Olja från alger är under utveckling och verkar lovande. Jämför exemplet med bakterier ovan Ett konstgjort löv.

- Olja från mikroorganismer har man lyckats framställa i Finland med hjälp av organismer som kan omvandla restprodukter från jordbruk och skog. Produktion har börjat även i Rotterdam och Singapore.

Förmåga att lagra energi

Bränsleceller för att omvandla energi behövs alltmer, och svenska PowerCells bränsleceller kan t.ex. göra fastigheter självförsörjande på el.

Batterier för att lagra energi behövs t.ex. vid vindkraftverk och batterier som varken kräver solljus eller elnät börjar komma. Europas största batterifabrik kommer efter en tävlan att förläggas utanför Skellefteå.

Kolflagor - grafen -  sammanhängande lager av kol som bara är en atom tjocka är en helt ny form av rent kol som man experimenterar med. Grafen utgör det starkaste material någonsin och dessutom med förmåga att leda elektricitet bättre än koppar samt värme bättre än alla andra kända material. Med grafen skulle man kunna utvinna bränsle till bränsleceller direkt ur luften. Upptäckten belönades med nobelpris 2010 och olika användningsområden väntas.

Paradox

Rebound effekten

När företag gör ekonomiska vinster genom att bli effektivare i att hantera energi och resurser brukar företagen expandera och då ökar efterfrågan på energi och råvaror igen. Samma sak gäller en person som drar ner på elräkningen och då får pengar över till något annat - till exempel resor som drar energi. Å andra sidan tvättar vi inte mer bara för att vi skaffar energisnålare tvättmaskiner. Bilarna har blivit energisnålare och då köps fler bilar. Samma sak gäller mobilerna, men ingenting kan tillverkas utan material och energi.

Science fiction?

Spektakulära försök som skulle kunna kyla jorden pågår och även FN:s klimatpanel IPCC tar upp en del idéer. Rymdparasoller, konstgjorda vulkaner, ökad molnbildning samt ljusa ytor har alla olika effekter, risker, fördelar och tidsperspektiv för att förverkligas. Gemensamt torde vara att de medför stora kostnader.

- Tio miljoner pumpar kan rädda havsisen i Arktis. Forskare föreslår att man fryser ishavet genom att pumpa upp vatten och sprida det över isen. Tio miljoner vinddrivna pumpar skulle kunna utföra arbetet.

Sen kommer den bitande vinterkölden med 35–40 minusgrader att snabbt frysa vattnet och bygga på den allt tunnare isen, annars kan den globala uppvärmningen göra att isen försvinner från Arktis redan sommaren 2030.

Enligt forskarna kommer förslaget att göra istäcket en meter tjockare på en enda vinter. Projektet skulle kosta 4 700 miljarder kronor.

För litteratur hänvisas till föregående kapitel.

 

Läs vidare: Kap. 5 Strategier för omställning >