Finn vi nok fornyeleg energi?
Klimaet skal vi berge med meir alternativ energi. Den nye framtida er ikkje lenger fossil. Slik snakkar snart alle som vil hindre at jorda vert varmare.
Men er dei store nok, kjeldene som skal halde himmelen rein og det moderne livet gåande?
David J.C. MacKay fann store mengder fornyeleg energi (søyla til venstre) samanlikna med dagens forbruk (søyla i midten) dersom alle areal kunne vere tilgjengelege. Men landet er i bruk til mangt anna, og han fann at den vesle stabben til høgre kan vere realistisk å få tak i.
Teikningar: Erik Solheim.
Kommentar
erik.solheim@enivest.net
Debatten går heilt utan tal som kan illustrere kor langt vi kan rekke med vind, vatn, drivstoff frå skogen og kva det no måtte vere. I England prøvde David J.C. MacKay å kvantifisere situasjonen. Han var professor i fysikk ved universitetet i Cambridge. MacKay døydde i 2016, men gav i 2009 ut boka Sustainable Energy – without the hot air. Boka fekk rosande omtale i mange land for både innhald og framstilling.
Mest grundig studerte han situasjonen i England, Skottland og Wales. Grovare overslag laga han for Europa og USA. Utgangspunktet er: Kor mykje energi går med til å drive desse samfunna? Eininga som han brukte, er kilowattime per dag og person (kWh/dag og person). Når talet for britane – og resten av Europa – er om lag 125 kWh/dag per person, vil det seie at kvar innbyggjar kvar dag har eit så stort direkte forbruk av energi frå kol, olje, gass, vind og andre former som er i kommersiell omsetning. Det som ligg innbakt i importerte varer, er ikkje med – etter tala frå MacKay om lag 40 kWh/dag og person – og heller ikkje energi i matvarer.
Når han så summerer det som teoretisk er råd å få ut av vind på land og til havs, sollys til varme og straum, vasskraft, tidevatn, bølgjekraft, biomasse og jordvarme, vert talet høgt nok til å forsyne dagens forbruk. Men dette er altså teoretiske tal. Når han trekkjer frå det som han trur er uråd å realisere, sit han att med vel 18 kWh/dag og person, knappe 15 prosent av dagens forbruk. Talet 18 er sjølvsagt usikkert, men det er så lågt at sjølv det doble – 30 prosent – ville gjere det moderne livet stusseleg på øya der vest.
Avstanden frå dei teoretisk tilgjengelege mengdene til det praktisk gjennomførlege er såpass stor av fleire grunnar. Fornyeleg energi er uhyre lite konsentrert samanlikna med kol, olje og naturgass. Fossile kjelder er hermetisert, organisk stoff, samla gjennom periodar som for oss er ufatteleg lange. Grunnlaget for oljen i Nordsjøen var frodig plantevekst i varmt klima gjennom 15 millionar år. Denne epoken, som geologane kallar sein jura, tok slutt for 146 millionar år sidan. Etterpå er massen destillert til ein konsentrasjon som er heilt framand for den levande naturen. I boka Peaking at Peak Oil har den svenske fysikkprofessoren Kjell Aleklett ein slåande illustrasjon. Om ein mann med handemakt og taljer skal heise ein liten bil på 1200 kilo opp til toppen av Eiffeltårnet, 321 meter høgt, må han vere ei kjempe som kan sitt fag, og han vil bruke minst to dagar på oppdraget. Når han til slutt tørkar sveitten, har han utført eit arbeid som svarer til 1 kWh energi. Ein liter råolje inneheld 10 kWh, og kan altså løfte ti bilar til toppen av tårnet, mykje raskare enn mannen kan.
Vind
Samanlikna med prisen for å få bilane opp med muskelkraft, to dagar med helseslit, kostar oljen praktisk tala ingen ting. Den fossile energien er uhyre konsentrert, også geografisk. Oljen hentar dei gjennom små hol i jordskorpa. Fornyeleg energi er det motsette, svært utspedd. Vi må drive fangst over store areal. Å få tak i 10 kilowattimar vindkraft vil, med tala MacKay har brukt for England, krevje eitt dekar (1000 m2) mark der vinden blæs seks meter i sekundet, og det tek fem timar. Per rutemeter gjev vindturbinar, etter tala hans, ein effekt på 2 watt. Å utnytte 10 prosent av det britiske landarealet kan levere 20 kWh/dag og person, halvparten av det som går med til å drive bilane i landet. For Guleslettene vindkraftverk i Flora og Bremanger gav søkjaren opp ein effekt på 5,5 watt per kvadratmeter planareal. Søknaden om Storheia i Trøndelag har to alternativ, innanfor eit areal på knappe 60 kvadratkilometer: Det eine skal gje noko under 4 watt/m2 og det andre noko over. Men dei leverer ikkje heile året. På Smøla venta dei i planen at omrekna til full effekt ville turbinane svive i knappe 3400 timar, av 8760 i eit år. I 2018 roterte vengjene for fullt i 2380 timar, skriv NVE i ein rapport om saka. Når maskinene står i ro eller går sakte, altså det meste av tida, må anna straumforsyning vere der i staden.
I Europa er det Tyskland som har satsa mest på vindkraft. Store delar av Nord-Tyskland har turbinar i alle retningar. Tal frå AG Energibilanzen fortel at i 2018 leverte vinden 4,5 prosent av det totale energiforbruket. Andre tal er nede på 3 prosent, og leveransane varierer frå år til år. For heile EU gav vindkraftverka 8 prosent av elektrisitetsforbruket, som er ein liten del av all energien som driv unionen.
No ser det ut til at veksten i Tyskland stagnerer. Den sveitsiske avisa Baseler Zeitung fortalde i april 2017 at mykje av det 20–30 år gamle utstyret treng utskifting og at overføringsnettet bryt saman under dei brå vindkrafttoppane. Både i Sveits og Tyskland har abonnentane stått utan straum langt oftare enn før. Ei tredje innvending frå folkedjupet er at dei enorme kostnadene har gjort straumen dyrare. Og ikkje minst har det vore vedvarande aksjonar mot inngrepa i landskapet og plasseringa av turbinane nær hus som folk bur i. Trivselen går ned og helseproblema opp. Over heile landet er det registrert tusen borgarinitiativ mot vindkraftplanar. Juristar stiller opp for aksjonistane som forsvarer heimelandskapet sitt, med fuglar og dyreliv. Stadig fleire vinn fram med innvendingane.
Bioenergi og sol
Dei mest effektive plantene i Europa klarer å gjere om 2 prosent av energien i solstrålane til karbohydrat – det vekstane inneheld mest av. Skogstre er av dei minst effektive, i lag med raps til biodiesel og mais. Dersom planteenergi skal drive motorar, er det tropiske plantasjar som kan levere mest.
Her i nord er innstrålinga mindre enn lenger sør. For England har MacKay enda med ein årleg tilvekst på 0,5 watt per kvadratmeter som eit middels energiinnhald i planter. Ei årsavling sukkerbetar i England kan bli 5,3 tonn per dekar, grunnlag for 120 liter biodiesel. Men det vert ikkje meir enn 0,13 watt per rutemeter åker. Med slike tal kan likevel kvar brite få disponere 3,1 kWh som biodiesel dagleg, dersom dei tek i bruk så mykje som 75 prosent av landarealet til sukkerbetar, på lag det same som dagens jordbruksmarker. Det vil seie vel to liter på tanken kvar dag.
Hos oss er det mest snakk om å gjere om skogstre til drivstoff. Dersom vi tenkjer oss å drive bortimot halvparten av bilkøyringa vår i året med brennstoff frå skogen, treng vil litt over 20 millionar fat. Til eitt fat går det med rundt tre kubikkmeter tømmer. Vi treng altså 66 millionar kubikkmeter kvart år, meir enn 2,5 gonger den årlege tilveksten, som er om lag 25 millionar kubikkmeter. All tilvekst som i dag ikkje vert avverka, er i overkant av ti millionar kubikkmeter, nok til sju av hundre bilar. I 2017 åtvara ei gruppe forskarar under FNs klimapanel mot å hogge tre for å spare fossile drivstoff. Skog på tanken vil føre til minst dobbelt så store utslepp per kWh fram til 2050, skreiv The Guardian.
I Tyskland har dei lagt ein god del solceller på hustaka. Dei leverer straum til bygningane under, og til nettet. Nytten for klimaet er ikkje all verda, 1,3 prosent av tysk energiforbruk i 2017, fortel AG Energibilanzen for det året. I England kom MacKay til eit tal på 5 kWh/dag og person dersom alle i landet fekk ti kvadratmeter solceller på sørvende tak.
Reelt tilgjengeleg
Kva kom så den britiske professoren til i sum tilgjengeleg energi frå fornyelege kjelder? Det teoretiske talet, altså det vind, sol, vekstar, tidevatn og litt meir kan levere ved maksimal utnytting av areala, er stort – 178 kWh/dag og person – men ustabilt. Dagens samla energiforbruk sette altså MacKay til 125 kWh/dag og person, vesentleg mindre enn dei teoretiske reservane.
For professoren var tala så langt spekulative. Han kom til at det meste som eksisterer i teorien, ikkje er råd å få ut i praksis. Også britar som køyrer bil, treng mat i staden for energi frå åkrane.
Nokre av dei teoretiske kjeldene er for dyre, andre lite teknisk utvikla. Vindturbinar nær husa som folk skal sove i, heldt han for ugjennomførleg. Når han så sette ei meir nøktern lupe over overslaga sine, dempa han dei kraftig – ned til 18 kWh/dag og person, vel 20 prosent av det teoretisk oppnåelege. Det er ikkje meir enn halvparten av det som skal til for å drive dagens biltrafikk, 14 prosent av all energien kvar brite brukar.
Erik Solheim har restaurering som levebrød og er fast skribent
i Dag og Tid.
Er du abonnent? Logg på her for å lese vidare.
Digital tilgang til DAG OG TID – heilt utan binding
Prøv ein månad for kr 49.
Deretter kr 199 per månad. Stopp når du vil.
Kommentar
erik.solheim@enivest.net
Debatten går heilt utan tal som kan illustrere kor langt vi kan rekke med vind, vatn, drivstoff frå skogen og kva det no måtte vere. I England prøvde David J.C. MacKay å kvantifisere situasjonen. Han var professor i fysikk ved universitetet i Cambridge. MacKay døydde i 2016, men gav i 2009 ut boka Sustainable Energy – without the hot air. Boka fekk rosande omtale i mange land for både innhald og framstilling.
Mest grundig studerte han situasjonen i England, Skottland og Wales. Grovare overslag laga han for Europa og USA. Utgangspunktet er: Kor mykje energi går med til å drive desse samfunna? Eininga som han brukte, er kilowattime per dag og person (kWh/dag og person). Når talet for britane – og resten av Europa – er om lag 125 kWh/dag per person, vil det seie at kvar innbyggjar kvar dag har eit så stort direkte forbruk av energi frå kol, olje, gass, vind og andre former som er i kommersiell omsetning. Det som ligg innbakt i importerte varer, er ikkje med – etter tala frå MacKay om lag 40 kWh/dag og person – og heller ikkje energi i matvarer.
Når han så summerer det som teoretisk er råd å få ut av vind på land og til havs, sollys til varme og straum, vasskraft, tidevatn, bølgjekraft, biomasse og jordvarme, vert talet høgt nok til å forsyne dagens forbruk. Men dette er altså teoretiske tal. Når han trekkjer frå det som han trur er uråd å realisere, sit han att med vel 18 kWh/dag og person, knappe 15 prosent av dagens forbruk. Talet 18 er sjølvsagt usikkert, men det er så lågt at sjølv det doble – 30 prosent – ville gjere det moderne livet stusseleg på øya der vest.
Avstanden frå dei teoretisk tilgjengelege mengdene til det praktisk gjennomførlege er såpass stor av fleire grunnar. Fornyeleg energi er uhyre lite konsentrert samanlikna med kol, olje og naturgass. Fossile kjelder er hermetisert, organisk stoff, samla gjennom periodar som for oss er ufatteleg lange. Grunnlaget for oljen i Nordsjøen var frodig plantevekst i varmt klima gjennom 15 millionar år. Denne epoken, som geologane kallar sein jura, tok slutt for 146 millionar år sidan. Etterpå er massen destillert til ein konsentrasjon som er heilt framand for den levande naturen. I boka Peaking at Peak Oil har den svenske fysikkprofessoren Kjell Aleklett ein slåande illustrasjon. Om ein mann med handemakt og taljer skal heise ein liten bil på 1200 kilo opp til toppen av Eiffeltårnet, 321 meter høgt, må han vere ei kjempe som kan sitt fag, og han vil bruke minst to dagar på oppdraget. Når han til slutt tørkar sveitten, har han utført eit arbeid som svarer til 1 kWh energi. Ein liter råolje inneheld 10 kWh, og kan altså løfte ti bilar til toppen av tårnet, mykje raskare enn mannen kan.
Vind
Samanlikna med prisen for å få bilane opp med muskelkraft, to dagar med helseslit, kostar oljen praktisk tala ingen ting. Den fossile energien er uhyre konsentrert, også geografisk. Oljen hentar dei gjennom små hol i jordskorpa. Fornyeleg energi er det motsette, svært utspedd. Vi må drive fangst over store areal. Å få tak i 10 kilowattimar vindkraft vil, med tala MacKay har brukt for England, krevje eitt dekar (1000 m2) mark der vinden blæs seks meter i sekundet, og det tek fem timar. Per rutemeter gjev vindturbinar, etter tala hans, ein effekt på 2 watt. Å utnytte 10 prosent av det britiske landarealet kan levere 20 kWh/dag og person, halvparten av det som går med til å drive bilane i landet. For Guleslettene vindkraftverk i Flora og Bremanger gav søkjaren opp ein effekt på 5,5 watt per kvadratmeter planareal. Søknaden om Storheia i Trøndelag har to alternativ, innanfor eit areal på knappe 60 kvadratkilometer: Det eine skal gje noko under 4 watt/m2 og det andre noko over. Men dei leverer ikkje heile året. På Smøla venta dei i planen at omrekna til full effekt ville turbinane svive i knappe 3400 timar, av 8760 i eit år. I 2018 roterte vengjene for fullt i 2380 timar, skriv NVE i ein rapport om saka. Når maskinene står i ro eller går sakte, altså det meste av tida, må anna straumforsyning vere der i staden.
I Europa er det Tyskland som har satsa mest på vindkraft. Store delar av Nord-Tyskland har turbinar i alle retningar. Tal frå AG Energibilanzen fortel at i 2018 leverte vinden 4,5 prosent av det totale energiforbruket. Andre tal er nede på 3 prosent, og leveransane varierer frå år til år. For heile EU gav vindkraftverka 8 prosent av elektrisitetsforbruket, som er ein liten del av all energien som driv unionen.
No ser det ut til at veksten i Tyskland stagnerer. Den sveitsiske avisa Baseler Zeitung fortalde i april 2017 at mykje av det 20–30 år gamle utstyret treng utskifting og at overføringsnettet bryt saman under dei brå vindkrafttoppane. Både i Sveits og Tyskland har abonnentane stått utan straum langt oftare enn før. Ei tredje innvending frå folkedjupet er at dei enorme kostnadene har gjort straumen dyrare. Og ikkje minst har det vore vedvarande aksjonar mot inngrepa i landskapet og plasseringa av turbinane nær hus som folk bur i. Trivselen går ned og helseproblema opp. Over heile landet er det registrert tusen borgarinitiativ mot vindkraftplanar. Juristar stiller opp for aksjonistane som forsvarer heimelandskapet sitt, med fuglar og dyreliv. Stadig fleire vinn fram med innvendingane.
Bioenergi og sol
Dei mest effektive plantene i Europa klarer å gjere om 2 prosent av energien i solstrålane til karbohydrat – det vekstane inneheld mest av. Skogstre er av dei minst effektive, i lag med raps til biodiesel og mais. Dersom planteenergi skal drive motorar, er det tropiske plantasjar som kan levere mest.
Her i nord er innstrålinga mindre enn lenger sør. For England har MacKay enda med ein årleg tilvekst på 0,5 watt per kvadratmeter som eit middels energiinnhald i planter. Ei årsavling sukkerbetar i England kan bli 5,3 tonn per dekar, grunnlag for 120 liter biodiesel. Men det vert ikkje meir enn 0,13 watt per rutemeter åker. Med slike tal kan likevel kvar brite få disponere 3,1 kWh som biodiesel dagleg, dersom dei tek i bruk så mykje som 75 prosent av landarealet til sukkerbetar, på lag det same som dagens jordbruksmarker. Det vil seie vel to liter på tanken kvar dag.
Hos oss er det mest snakk om å gjere om skogstre til drivstoff. Dersom vi tenkjer oss å drive bortimot halvparten av bilkøyringa vår i året med brennstoff frå skogen, treng vil litt over 20 millionar fat. Til eitt fat går det med rundt tre kubikkmeter tømmer. Vi treng altså 66 millionar kubikkmeter kvart år, meir enn 2,5 gonger den årlege tilveksten, som er om lag 25 millionar kubikkmeter. All tilvekst som i dag ikkje vert avverka, er i overkant av ti millionar kubikkmeter, nok til sju av hundre bilar. I 2017 åtvara ei gruppe forskarar under FNs klimapanel mot å hogge tre for å spare fossile drivstoff. Skog på tanken vil føre til minst dobbelt så store utslepp per kWh fram til 2050, skreiv The Guardian.
I Tyskland har dei lagt ein god del solceller på hustaka. Dei leverer straum til bygningane under, og til nettet. Nytten for klimaet er ikkje all verda, 1,3 prosent av tysk energiforbruk i 2017, fortel AG Energibilanzen for det året. I England kom MacKay til eit tal på 5 kWh/dag og person dersom alle i landet fekk ti kvadratmeter solceller på sørvende tak.
Reelt tilgjengeleg
Kva kom så den britiske professoren til i sum tilgjengeleg energi frå fornyelege kjelder? Det teoretiske talet, altså det vind, sol, vekstar, tidevatn og litt meir kan levere ved maksimal utnytting av areala, er stort – 178 kWh/dag og person – men ustabilt. Dagens samla energiforbruk sette altså MacKay til 125 kWh/dag og person, vesentleg mindre enn dei teoretiske reservane.
For professoren var tala så langt spekulative. Han kom til at det meste som eksisterer i teorien, ikkje er råd å få ut i praksis. Også britar som køyrer bil, treng mat i staden for energi frå åkrane.
Nokre av dei teoretiske kjeldene er for dyre, andre lite teknisk utvikla. Vindturbinar nær husa som folk skal sove i, heldt han for ugjennomførleg. Når han så sette ei meir nøktern lupe over overslaga sine, dempa han dei kraftig – ned til 18 kWh/dag og person, vel 20 prosent av det teoretisk oppnåelege. Det er ikkje meir enn halvparten av det som skal til for å drive dagens biltrafikk, 14 prosent av all energien kvar brite brukar.
Erik Solheim har restaurering som levebrød og er fast skribent
i Dag og Tid.
Når MacKay summerer energien som er råd å få ut av vind på land og til havs, sollys til varme og straum, vasskraft, tidevatn, bølgjekraft, biomasse og jordvarme, sit han att med knappe 15 prosent av dagens forbruk.
Fleire artiklar
Skodespelar Svein Tindberg flettar saman eigne barndomserfaringar med 4000 år gamle forteljingar frå Bibelen.
Foto: Marcel Leliënhof
Høgaktuelle forteljingar frå Midtausten
Trur vi Bibelen er ei utdatert bok, tek vi feil. Svein Tindberg syner korleis gamle jødisk-kristne soger talar til vår eksistens no når bombene fell mellom folkeslag.
Foto: Dag Aanderaa
Pyntesjuke og luksuslov
Christian Kvart ville styre pynten, krydderet og konfekten.
Miridae, ei bladtege med oval form.
Foto: via Wikimedia Commons
Levande innsikt om døyande insekt
Ein optimistisk tone råder i ei tettpakka faktabok om dystre utsikter for insekta.
Moss–Horten-ferja er den mest trafikkerte i landet. Skjer det noko uføresett, som då dei tilsette blei tatt ut i LO-streik i fjor, veks køane på begge sider av fjorden.
Foto: Terje Bendiksby / AP / NTB
Pengegaloppen i ferjetoppen
Det står ei Norled-ferje her og ei Torghatten-ferje der – innstilte. Ferja, ein livsnerve for mange, er eigd av folk vi ikkje aner kven er, utanfor vår kontroll.
Yrka med det høgste sjukefråværet er kvinnedominerte med relasjonelt arbeid og høge emosjonelle krav, skriv Lill Sverresdatter Larsen.
Foto: Gorm Kallestad / NTB
Langvarig overbelastning gir rekordhøyt sykefravær
«Vi har lenge drevet en dugnad for å holde skuta flytende.»