13 september, 2008

Förnybar energi I: Behövs den?

Under 2001 uppgick jordens sammanlagda energiförbrukning till ca 425 × 1018 J, eller om man föredrar effektmåttet, till ca 13.2 TW. År 2050 beräknas* den siffran vara minst 27 TW. Det är alltså en fördubbling på 50 år. Och det ger anledning att fundera på hur det egentligen ser ut med dagens energiikonsumtion, och framför allt med befintliga energireserver och resurser.

De 13.2 TW kom främst från olja, kol och gas. Biomassa kommer som en klar fyra och kärnkraften blir femma. Vattenkraft och förnybara energikällor svarade för ca 0.29 TW vardera. Men intressantare än hur stor andel de olika energislagen står för är hur mycket det egentligen kostar att producera el från dessa energislag. Kol är klart billigast, el från solenergi är minst 5 gånger dyrare än så. Förnybar energi från solen är alltså inte på något sätt konkurrenskraftig. (2001 års siffror, baserade på situationen i USA.)

Med det konstaterat undrar man ju hur det egentligen ser ut med tillgångarna. Hur ska vi möta ett ökat energibehov? Det pratas ju ibland om att vi skulle ha nått "peak oil", det vill säga att toppen i oljeproduktionen skulle vara nådd och att den härifrån bara kommer att minska. Och "peak oils" ffrämste företrädare i Sverige, Kjell Aleklett, brukar hävda att mer kärnkraft är lösningen på problemen. Och kanske det, om vi är sugna på att ta konsekvenserna av att bygga ett nytt 1GW-kraftverk varannan dag eller så, de närmaste 45 åren, med allt vad det innebär i form av miljökonsekvenser av uranbrytning och säkerhetspolitiska aspekter. Och det är förstås i slutänden också en fråga om för hur lång tid vi har bränsle till dessa kärnkraftverk. Och man kan förstås betraktra fusionstekniken som ett alternativ, men för tillfället finns tekniken inte där för storskalig energiproduktion.

Olja och kol då? Oavsett hur det är med peak oil så kan man konstatera att oljereserverna beräknas räcka någonstans mellan 40 och 75 år. Räknar man också in det som kallas resurser så finns det kanske olja för ytterligare 50-150 år (det är då inkluderat både "konventionella" och "okonventionella" resurser och reserver.) Motsvarande siffror för gas är ca 60-170 år respektive 200-600 år. Men det intressantaste energislaget här måste ändå vara kol. Det är inte bara billigast, och det är också det vi har mest av. Åtminstone en 220 år konventionella reserver, och om man räknar in resursbasen finns det nog för att försörja oss med energi i ca 2000 år till.

Och med de siffrorna kan man fråga sig om vi verkligen behöver satsa på några förnybara energislag?

Svaret beror förstås helt på vilken synvinkel man ser det ifrån. Kolet kommer inte att ta slut inom överskådlig tid, så ur den synvinkeln är svaret nej. Å andra sidan skulle det innebära en energiproduktion som är helt baserad på ett fossilt bränsle. Och för alla oss som tror, misstänker eller i alla fall tycker att försiktighetsprincipen är ett rimligt förhållningssätt i frågan om antropogen växthuseffekt finns det likväl all anledning att komma till slutsatsen att vi behöver satsa på förnybar energi.

Varför man inte bör avfärda tanken på en mänskligt orsakad global uppvärmning kommer det mer om i nästa del av den här miniserien. Och med tiden kommer jag också att redogöra för varför jag anser det rimligt att forska på solenergi även om den i dagsläget inte alls tycks kompetitiv.


Referenser:
N.S. Lewis, D.G. Nocera, Powering the planet, PNAS, 2006, 103, 15729-15735
World energy assessment , UNDP, 2000
prof N.S. Lewis, muntligt meddelat
http://nsl.caltech.edu/energy.html

*Det finns många olika faktorer att ta hänsyn till den när den siffran beräknas, som befolkningsutveckling, uppskattad ekonomisk tillväxt, möjliga energieffektiviseringar etc. De 27TW som presenteras här är en konservativ uppskattning som ligger lägre än "business as usual"-scenariot. Enligt tex UNDP-rapporten "World energy assessment" kan det mycket väl handla om betydligt högre energikonsumtion än de siffror som nämns här.

14 kommentarer:

Aleph sa...

Ännu en gång, vem är det som avfärdar tanken på en mänskligt orsakad global uppvärmning? Miljökämpar tycks se motståndare överallt, men ändå hörs sådana röster praktiskt taget aldrig i debatten, nu för tiden. Man tycks lida av något slags paranoia; och det vore intressant att få veta vad det är man egentligen är rädda för - och varför...

Maria Abrahamsson sa...

Tja, du kan tex läsa Dick Erixon på http://erixon.com/blogg. Du kan får fler exempel om du vill.

Men att jag nämnde det i det här inlägget var för att jag ville ge en indikation om att jag, personligen, inte anser att det är någon bra ide att fortsätta använda kolbaserad energi, även om vi har gott om kol.

När det gäller paranoian och rädsla så får du nog specificiera dig lite mer, för jag förstår inte riktigt vad du syftar på.

Aleph sa...

"Miljökämpar" stirrar sig blinda på de få, och små, undantagen som finns i debatten, t.ex. Dick Erixon. Uppenbarligen känner man sig hotade. Frågan är bara varför? Det ger ett märkligt intryck.

Aleph sa...

Låt mig specificera det så här: Det är miljöföreträdare som tar det absolut största mediautrymmet. Det är miljöföreträdare och -forskning som får stadsbidrag - det är alltså där de stora pengarna finns. Det är miljöföreträdare som har de stora tunga namnen att propagera för deras sak, inte minst en f.d. vicepresident.

Ändå behandlas minsta röst som uttrycker en annorlunda åsikt, som mycket hotande. Dick Erixon må sitta i Tibro, men har inget påtagligt inflytande på miljödebatten att tala om. Och i vilket sammanhang kan man förvänta sig att det inte ska finnas motsatta röster? Men konstigt nog vill miljöföreträdare förtvivlat ha ha det så...

mjn sa...

Just energiförsörjningsfrågan är oerhört intressant, inte minst för att den är så fundamentalt viktig, men också för att den är så komplex. The Economist hade en rapport för ett tag sedan under rubriken The future of energy som är mycket läsvärd.

Uppenbart är att framtidens energi (den hyfsat nära framtiden alltså några decennier) kommer att domineras av fossila bränslen. Därför är forskning inom effektivisering av kolförbränning, avgashantering, kanske tom CO2-lagring vital. Men samtidigt kommer andra energikällor att spela allt större roll. Solenergi, inte minst, har sjunkit i pris ordentligt de senaste åren, och men en rimlig CO2-skatt så ligger den nu på ungefär samma pris som olja. Jag tror att vi kommer att se en mycket mer diversifierad energiportfölj i framtiden.

Vad gäller kärnkraft så finns möjligheten att använda thorium i nya reaktorer vilket ger tillgång till bränsle för tusentals år, men även det är en prisfråga.

Sedan har ju olje- och kolindustrierna kommit undan billigt de senaste 100 åren då de inte behövt bära sina reella kostnader i form av miljöförstöring och mänskligt lidande. Tiotusentals (lågt räknat) människor dör varje år i förtid på grund av föroreningar från bl.a. koleldning.

Som sagt det är en mycket komplex fråga, och jag tror att de värsta drömmarna, tillsammans med de som försöker drömma bort den antropogena växthuseffekten, är de som tror på en silverkula (som fusion) som skall lösa alla problem som ett trollslag. Glöm inte heller effektivisering. Den enkla marknadsprincipen säger ju att när priset på energi stiger så minskar slöseriet med den.

Johan sa...

När det gäller uran och dess miljökonsekvenser så kan vi teoretiskt sett producera all världens energi med enbart kärnkraft och ändå bryta mindre mängd malm än man idag bryter kol. Har gjort en enkel storleksordningsanalys av det på min blogg
http://gronarealisten.blogg.se/2008/august/vars-gar-gransen-for-energimassigtekonomiskt.html

Johan sa...

Det säger ju förstås ingenting om hur praktiskt det vore. Men ur miljösynpunkt är det mindre destruktivt än dagens bruk av fossila bränlsen och ur resurssynpunkt är det nästintill oändligt hållbart.

Maria Abrahamsson sa...

OK, ledsen att det tagit så lång tid för mig att svara på era kommentarer, men här kommer det i alla fall.

aleph: det är lite oklart vad du menar med "miljöföreträdare", och om du i så fall räknar mig till dem? Oavsett vilket så ogillar jag när miljöorganisationer (vilket definitivt förekommer), fristående debattörer eller för den delen forskare förnekar etablerad (natur)vetenskaplig kunskap, för att det inte passar in i deras verklighetsbild. Och nej, jag har ingenting emot en debatt på vetenskapliga grunder. Och för att svara på frågan om hot, så tror jag att i ett långsiktigt perspektiv är vidskpeplighet och pseudovetenskap ett hot mot ett fritt och öppet samhället. Ett mycket större hot än tex LHC.

johan och mjn: beträffande thoriumreaktorer så löser det förvisso problemet med bränsle till reaktorerna, men gör egentligen inte så mycket åt den faktiskt ganska absurda siffran att en ny 1 1GW-reaktor behöver byggas varannan dag de närmaste 45 åren eller så, om vi ska klara det uppskattade framtida energibehovet... (Och just när det gäller kärntekniken så finns det ju, enligt min mening, också anledning att göra säkerhetspolitiska bedömningar.) Men visst tror jag att kärnkraften kommer att spela en väsentlig roll framöver.

Beträffande effektivisering så är det ganska omfattande effektiviseringar inräknade i prognosen för det framtida energibehovet, jag ber att få återkomma med detaljerna om detta, för jag hinner inte leta upp det nu. Men visst finns det ännu mer man kan göra. Det här landet som jag bor i är ett lysande exempel på den saken.

Koldioxidlagring tänkte jag återkomma till i ett senare blogginlägg, som jag hoppas ska bli klart för publicering snart.

Johan sa...

Fast det är ju inte egentligen ett argument mot kärnkraft, utan snarare ett inblick i hur stor vår energikonsumtion egentligen är. Ska man möta energibehovet med vindkraft blir det ju flera tusen vindkraftverk, plus en nästan lika stor installerad effekt gasturbiner som backup, som ska byggas varje dag i 45 år och med solpaneler ännu absurdare siffror, miljarder efter miljarder med paneler.

I mina ögon är det omöjligt att klara utmaningen utan kärnkraft, men fullt möjlig att klara den utan vind och solkraft. Vad som är mest önskvärt återstår att se. Dagens stora mastodontreaktorer som är långsamma att bygga är dock inte representativ för hur fort kärnkraft kan byggas ut ifall man satsar på tex modulära pebble bed reaktorer som byggs i fabriker och skeppas ut.

Jag tycker den säkerhetspolitiska biten är enormt överdriven, redan idag kan i princip vilket land som helst bygga kärnvapen ifall de verkligen vill. Vilket även demonstrerats då inget land som försökt bygga kärnvapen misslyckats(förutom möjligtvis nordkorea) och inte heller har något land behövt civil kärnkraft för att skaffa sig vapen. Vapnen har snarare alltid kommit först. Dessutom blir det bara lättare och lättare med tiden då tekniken utvecklas rent allmänt. En "omväg" runt civil kärnteknik för att bygga vapen är både ologiskt, komplicerad och väldigt dyrt ifall det bara är vapen man vill ha.

Jag har därför svårt att se hur en expansion av kärnkraft, speciellt då den främst kommer ske i kina, indien, ryssland, usa och europa, kommer bidra till vapenspridningsrisk. De länderna/regionerna har ju redan vapen eller allt som behövs för att skaffa sig vapen.

Det är bara modifiera NPT så att inte vilket land som helst har rätt att bygga anriknings och upparbetningsanläggningarna så är problemet löst. De länder som står utanför NPT gör ändå som de vill oavsett vad andra länder gör med kärnkraft.

Maria Abrahamsson sa...

johan: Jag håller helt med om att det inte är ett argument mot kärnkraften som sådan, och att samma argument kan användas mot exvis vindkraftverk, där det ju dessutom är vanligare att man mäter effekten i MW än GW.

Solenergi, och varför jag anser att det kan vara värt att satsa på, återkommer jag till i kommande inlägg på bloggen.

Aleph sa...

Maria Abrahamsson: Att låtsas inte förstå vad den andre menar är ett klassiskt sätt att undvika diskussion och ställningstaganden, eller hur? ;-)

Maria Abrahamsson sa...

Aleph: Förstår jag dig rätt om du säger 1) att jag är en, som du kallar det, "miljöföreträdare" och 2) att jag känner mig hotad av avvikande åsikter i den här frågan?

Om så är fallet är min respons till dina påståenden följande:

1. Jag betraktar mig inte som en "miljöföreträdare" (vad nu det är för något). Jag är dessutom helt övertygad om att organisationer som Greenpeace och Svenska naturskydssföreningen håller med om att jag inte är det. Jag finns inte i deras medlemsregister, bland annat därför att jag finner att deras förhållningssätt till vetenskap och utveckling går stick i stäv med mitt.

2. Nej, jag känner mig inte hotad av "avvikande åsikter". Jag har inget emot dem, tvärtom är det olika åsikter/tolkningar som ger upphov till utveckling. Men däremot anser jag att ignorans av vetenskapliga fakta är ett hot, inte så mycket mot mig personligen, som för en god, och hållbar, samhällsutveckling i stort. Helt enkelt - det är skillnad på göra olika tolkningar av data och på att ignorera vissa data för att man inte gillar dem (eller dess konsekvenser).

Slutligen. Jag känner inte till källorna för påståendet att "Det är miljöföreträdare som tar det absolut största mediautrymmet. Det är miljöföreträdare och -forskning som får stadsbidrag - det är alltså där de stora pengarna finns." Men jag antar att du har goda grunder för att påstå det, så redovisa gärna den statistiken, eller åtminstone källan till den, här i kommentarsfältet för jag är nyfiken på den.

Det vore också intressant att veta vilka städer det är som ger stora pengabidrag till forskning och "miljöföreträdare". (Om det nu inte är så att du menar statsbidrag, förstås.)

Aleph sa...

Det enda jag säger och menar, är att du tagit intryck av miljöhypen, och följer strömmen. Vad gäller källor till att pro-miljödebattörer tar absolut största mediautrymmet, så finns det självklart ingen anledning att producera det.

Men okej, om du nu är så emot pseudovetenskap: se till att också skriva kritiska blogginlägg om den myckna skräpforskningen som finns på området. Du kan t.ex. börja med Michael Mann. Och sedan ha en vetenskapshistorisk notis om hur ohederligt det vetenskapliga etablissemanget behandlade Bjorn Lomborg ("The Skeptical environmentalist").

Redan det tyder på att det finns något djupt osunt i debatten, som går stick i stäv mot hur forskning och forskningskritik konventionellt ska handhavas.

Aleph sa...

Mer till Maria Abrahamsson:

Jag: "... stadsbidrag..."

Maria: "Det vore också intressant att veta vilka städer det är som ger stora pengabidrag till forskning och 'miljöföreträdare'. (Om det nu inte är så att du menar statsbidrag, förstås.)"

Det här säger förresen också litet om vilken nivå du vill försöka lägga diskussionen på; allt annat än vettig och rationell. Så det är lika bra att dra ett streck här.