DEN FÖRMENT FÖRTALADE METANOLEN

Efter oljeprischockerna på 1970- och 80-tal blev oljan på 1990-talet plötsligt (tillfälligt) billig igen. Då glömdes alla framsteg med flexfuel bort. Men på 2000-talet blev det snart andra bullar. Alla som var bilförare då minns sommaren 2008 (olympiaden i Peking), när oljepriset i juli snuddade vid $150/fat.

Då hade emellertid BigOil och BigBil i samförstånd med BigFarm lärt sig läxan från slutet av 1900-talet. BigOil fruktade konkurrens från billig metanol med obegränsad råvarubas. Etanol däremot har begränsad potential baserad som den hittills är på odlade grödor. Det passade naturligtvis BigFarm. Och BigBil valde också etanol med tanke på att den är mindre aggressiv mot de delar i bränslesystem och motortopp drivmedlet kommer i kontakt med (trots att det är en bagatell att i serieproduktion göra metanolkompatibelt).

Alltnog, metanol har fått ett helt oförtjänt dåligt rykte. Metanol sägs kort och gott vara giftig, ha lågt energiinnehåll, i dagsljus brinna med osynlig låga, ha kallstartproblem och ha så lågt ångtryck att bränsle/luft-blandningen ovan bränsleytan i tanken kan antändas (i en bensintank är blandningen för ”fet” för det). Låt oss syna dem i tur och ordning:

Giftig: Vår ämnesomsättning är programmerad sedan urminnes tider att klara små mängder metanol som finns i färsk frukt, bär och grönsaker. Nedbrytningen går över formaldehyd > myrsyra > formiat > koldioxid. Det är för mycket myrsyra som kan knäcka synnerven och leda till blindhet och för mycket formiat i blodet som kan leda till koma och död, om jag fattat rätt. Enligt FDA (US Food and Drug Adminstration) är upp till 0,5 gram metanol dagligt intag säker för vuxen människa. Obs att all utrustning måste medge beröringsfri hantering. Spill på mark är mat för mikrober. I vatten blir det oändlig utspädning.

Lågt energiinnehåll: Metanol och bensin har ungefär samma densitet, 0,8 kg/liter. Då metanols halva vikt utgörs av syre har metanol, vare sig man räknar på vikt eller volym bensins halva energiinnehåll. Men metanols prima förbränningsegenskaper gör att med metanoloptimerad motor räknar man i Kina med faktorn 1,6 och inte 2,0 vid jämförelse bensin vs metanol. Genom det höga syreinnehållet behöver metanol motsvarande mindre luft för sin förbränning, vilket ger suveränt låga värden på NOx i avgaserna. Vidare saknar metanol sot, partiklar och andra föroreningar, som finns i bensins avgaser. Metanols avgaser är varken mutagena eller cancerogena. Problemet med formaldehyd vid kall motor är löst.

Osynlig låga: Gäller M100 och är en bagatell att lösa med lämplig tillsats. Redan med M85 är problemet borta.

Kallstartproblem: Redan med M85 är det inga problem i kalla klimat. M100 fungerar med extra finfördelning vid insprutning (atomizer).

Lågt ångtryck: Redan med M85 är problemet borta.

Direct Methanol Fuel Cell, direkt metanolbränslecellen DMFC

Redan Jules Verne tog i en av sina sciencefiction-böcker (Den hemlighetsfulla ön, 1874) upp möjligheten att ersätta kol till ångbåtar och ånglok med väte och syre efter elektrolys av vatten. Däremot visste han nog inte att man kan ”köra elektrolysen baklänges” och få el av väte och syre i en bränslecell, istället för att bränna väte och syre till värme.

Vätes kemiska och fysikaliska egenskaper gör det emellertid enormt komplicerat att tanka väte till en bränslecellsdriven elbil. Väte kondenserar inte till vätska förrän vid -253 *C och innehåller då bara 71 g väte/liter. Metanol är så kolossalt mycket enklare att hantera och innehåller 99 g väte/liter vid rumstemperatur.

Olah och hans team har tillsammans med NASA utvecklat DMFC, som nu varit kommersiell i flera år i wattklass som alternativ till batterier för laptops, och annan bärbar elektronik. Nu finns DMFC även i kW-klass på 1-10 kW och är aktuell som ”range extender” så att små batteridrivna elbilar kan ladda batteriet under gång och öka körsträckan med en faktor 5 till ca 400 istället för 80 km innan man måste stanna för extern laddning.

               

CO₂ ska gå runt

I höst kommer Fifth Assessment Report: Climate Change 2013 från IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change, ungefär samtidigt som “pegeln” på Mauna Loa på Hawai registrerar att luftens halt av CO₂ går över 400 ppm.

Den riktigt stora poängen med Olahs metanolekonomi är inte att vi kan köra

Bilderna från en artikel i Journal of
American Chemical Society, Vol 133, Nr 33

metanol/DME-spåret med alla dessa fossila och icke-fossila råvaror som bas.

De fossila är ändliga och ökar obönhörligt luftens halt av CO₂ när vi bränner dem. Och biomassan är otillräcklig för civilisationens enorma behov. Till syvende och sist är det metanolsyntesen av koldioxid, vatten och solens energi som är den ultimata lösningen.

När Olah för snart fyra år sedan under Sveriges ordförandeskap i EU föreläste på den stora konferensen Energy2050 i Stockholm fick Vetenskapsradion Klotet en intervju som slutade: ”Jag är helt säker på att mitt eventuella avtryck till eftervärlden kommer att bli metanolekonomin, inte vad jag fick nobelpriset för.”

J-G Hemming

GAMLA TRÄSPRITENS RENÄSSANS

Dags att tanka från metanolpumpen

Ända sedan jag tidigt kom till insikt om naturens underbara kretslopp har jag varit särskilt fascinerad av fotosyntesen. År 2006 fick jag av en sinkadus i min hand den då nyutkomna Beyond Oil and Gas: The Methanol Economi av nobelpristagaren i kemi George Olah och hans medarbetare. Wow – karl’n härmar ju fotosyntesen med sin metanolsyntes, den måste jag översätta till svenska!

När jag jobbade med det var global metanolkonsumtion ca 30 miljoner ton/år. 2012 hade den dubblats till 60 och förväntas år 2020 ha mer än dubblats igen till över 120 miljoner ton/år. Exponentiell tillväxt ger dubbling på ca 70 år. Här är alltså en tillväxt på 70/6=ca 12 % om året!

Nu är de helt dominerande råvarorna för dagens metanolindustri ändliga fossil, främst naturgas och i Kina stenkol. Det finns emellertid en outsinlig bas av råvaror till förnybar metanol: All biomassa och dess avfall samt allt som överhuvudtaget innehåller grundämnet kol, till och med koldioxid.

Kina konsumerar halva globala produktionen av metanol

Kina konsumerade år 2012 ca 30 miljoner ton metanol, alltså halva globala produktionen ifjol. Dels använder man i större utsträckning än något annat land metanol som råvara i sin kemiska industri, dels är man (hittills) så gott som ensam att blanda metanol i bensin, där merparten av övriga världen som bekant valt etanol.

Officiellt utgör metanol 8 % av Kinas drivmedelspool. Prisskillnaden mot bensin är emellertid så stor att det i metanolproducerande provinser blandas mycket ”svart” utom kontroll för centralregeringen, varför ca 10 % nog är en sannare siffra.

Kina har officiellt förklarat att alkohol/eter, i praktiken metanol/dimetyleter (DME) ska vara främsta ersättning för bensin/diesel. För att förklara alkoholerna som drivmedel för bilar får vi gå tillbaka drygt hundra år i historien till Ford.

Lite metanolhistoria

Vid sekelskiftet 1900 visste ingen vad som skulle driva den begynnande bilismen: Ånga, alkohol eller el. Ford samarbetade med Edison i ett projekt om en elbil. Trots elbilens popularitet då för sin enkelhets och renhets skull insåg Ford energidensitetens och därmed räckviddens betydelse och valde alkohol till ModelT 1908. Säkert bidrog även farmarsonen Henry Fords känsla för jordbruket som drivmedelsproducent. Rockefeller var inte sen att lansera bensin, en destillationsfraktion från olja som tidigare inte haft någon användning.

Sedan vet vi hur det gick. Under 1900-talet vann bensin/diesel och alkoholerna har bara varit aktuella när olja krisat.

År 1900 kunde man bara framställa metanol genom torrdestillation av trä (t ex i våra kolmilor), därför namnet träsprit. Den användes främst i kemisk industri samt i hushåll till spritkök och -lampor.

På 1920-talet klarade de tyska kemisterna Fischer och Tropsch ut den teknik som nu kort och gott kallas F/T att förgasa stenkol och via syntesgas göra metanol. Storskaligt tillämpad kunde tyskarna med F/T förse sin krigsmaskin med drivmedel, tills de allierade smulade sönder dessa kemiska fabriker med gigantiska bombanfall, vilket bidrog till att förkorta andra världskrigets pina.

Med samma F/T slapp Sydafrika undan konsekvenserna av omvärldens oljebojkott mot landet under Apartheid.

När OPEC-kartellen chockhöjde oljepriserna 1973 blev metanol aktuell i USA. En kvinnlig ingenjör vid Ford, Roberta Nichols ledde arbetet att modifiera Ford Escort till M100. Det blev fullständig framgång tekniskt, men stupade ändå på ”hönan och ägget”-syndromet.

Flexfuel

Så länge det inte finns metanolmackar kan man inte sälja metanolbilar. Nichols kom på lösningen även på det problemet, flexfuel, en kompromiss som kan gå på bensin och/eller metanol och alla blandningar av de två. Flexfuel-bilar kan massproduceras även innan mackarna har hunnit bli tillräckligt många.

Glöm den gamla förgasaren som måste justeras manuellt för korrekt blandning luft/bränsle. Idag gäller EFI (Electronic Fuel Injection) och ”lambdan” känner ”genom att sniffa på avgaserna” vad det är för bränsleblandning och styr EFI därefter.

I USA:s kongress ligger faktiskt ett lagförslag, Open Fuel Standard Act (OFS) som ålägger biltillverkare att 30 % av nya bilar år 2015, 50 % år 2016 och alla efterföljande år ska kunna gå på icke-petroleum, förutom på (eller istället för) petroleumbaserade drivmedel. Det är som skräddarsytt för triflexfuel. Det torde, om det antas, snabbt leda till en ”kinesisk” utveckling ifråga om metanolen och ge konsumenten valfrihet vid pumpen att välja för dagen prismässigt gynnsammaste blandning av GEM, Gasoline/Ethanol/Methanol.

J-G Hemming

BIOGAS OCH ”METANOLERI” SOM MJÖLK OCH MEJERI

Bild från Oberonfuels. Hushållningssällskapet Skaraborg arbetar
på detta spår tillsammans med lantbrukare.Lägg till bildtext

Det är ingen överdrift att säga att massor av svenska bönder vill producera biogas. Bara den kan säljas.

Nu är det i stort sett med biogasen som det var med mjölken för länge sedan. Hade man inte nytta av den hemma på gården var det inte lönt producera den.

Med separator och mejerier fixade man mjölken. Med enkel kemi och ”metanolerier” kan vi fixa biogasen.

För 130 år sedan krisade det svenska jordbruket, som då var inställt på spannmålsproduktion. Järnvägar och ångbåtar hade öppnat världsmarknaden för spannmål från länder, som vi inte kunde konkurrera med.

Det gällde att tänka om och tänka nytt. Häpnadsväckande snabbt ställde vårt jordbruk om till animalieproduktion, främst mjölk. Nycklarna till framgången då stavades separator och mejeri.

För att återgå till biogasen, problemet är gasformen och att den inte bara innehåller åtråvärd metan, CH₄ utan också koldioxid, CO₂.

Lösningen till framgång nu stavas metanol, CH₃OH. Titta på dessa tre formler. Det är bara en syreatom som ska stoppas in i metanmolekylen för att det ska bli en metanolmolekyl. Det går inte att ”bränna” in den med vanlig oxidation, för då blir det inte mycket metanol, utan främst en massa annat som vatten och koldioxid. Däremot kan man använda koldioxiden istället för att tvätta bort den. Alltså förena de båda gaserna i gasblandningen plus vattenånga till metanol. Så här enkelt är det:

3CH₄    +  CO₂           +  2H₂O     --->  4 CH₃OH

3Metan + 1Koldioxid + 2Vatten  --->  4Metanol

Vill man så gå vidare till framtidens dieselersättare dimetyleter, DME är det mycket enkelt:

4Metanol ---> 2DME + 2Vatten

Som synes har vi 2Vatten på båda sidor. Recirkuleras vattnet kokar det hela ner till den enkla totalformeln:

3Metan+1Koldioxid--->2DME

Detta George Olahs senaste patent (han fick nobelpris i kemi 1994) funkar även småskaligt. Om det sedan ska bli ”gårdsmetanolerier” eller större gemensamma ”metanolerier” får framtiden utvisa. Det viktiga är att den svårhanterliga biogasen blivit en lätthanterlig vätska.

J-G Hemming

SVERIGE SATSAR PÅ FEL DRIVMEDEL

Biogasens metan är ett förnämligt förnybart bränsle. Men i Sverige nonchaleras tyvärr det faktum att i praktiken är DME (dimetyleter) mycket bättre än biogas som drivmedel. Biogas kan nämligen efter en enkel kemisk omvandling bli det ypperliga drivmedlet DME.

Samma metan i biogas och naturgas

Anaeroba (syreoberoende) bakterier hör till planetens äldsta livsformer. Efter dem kom gröna växter och fotosyntes, som berikade atmosfären med syre, vilket förvisade anaeroba bakterier till syrefria miljöer, där de finns än idag: Våtmarker som kärr och träsk (sumpgas) samt även i de flesta däggdjurs (särskilt idisslares) matsmältning. Biogas är helt enkelt dessa anaeroba bakteriers avfallsprodukt, vars för oss från energisynpunkt värdefulla huvudbeståndsdel är metan.

En biogasanläggnings rötkammare kan liknas vid den största av kons fyra magar, våmmen. Ända sedan 1800-talet har människan byggt sådana ”våmmar” av betong, tegel, stål eller numera även plast för rötning av gödsel, avloppsslam eller annat organiskt avfall. Den utvunna gasen består, räknat på volym av 50-70 % metan, resten huvudsakligen koldioxid.

Världen upplever idag en makalös naturgasboom. Huvudbeståndsdel i naturgas är samma metan som i biogas. Gasboomen är naturligtvis ytterst välkommen då oljeutvinning sedan några år gått i stå. Olja tycks obönhörligt stiga i pris. I USA är olja nu 4 till 5 gånger dyrare än naturgas räknat på energiinnehåll.

De nya naturgaskällorna ligger ofta illa till geografiskt i förhållande till konsument och saknar pipeline. Det har medfört en stark teknisk utveckling på ett område som kallas GTL (Gas To Liquid). Reformering av metan till metanol via syntesgas har förbättrats och blivit ekonomiskt fördelaktigare. George Olah (nobelpris i kemi 1994) har på sistone även lanserat en enkel process ”bypassing synthesis gas”, vilket gör metanolframställning av metan vid källan ännu fördelaktigare oavsett om det är natur- eller biogas.

DME mycket bättre än biogas som drivmedel

Biogasens metan kondenserar till vätska först vid -163 ^oC. Även om det finns kryogen teknik för LBG (Liquefied BioGas), så är det CBG (Compressed BioGas) som gäller i transportsektorn. Det normala är att gasen står under 200 bars tryck. Gasen är ändå fortfarande långt från förvätskning men tar 200 gånger mindre plats. Det energiinnehåll som ryms i denna komplicerade tank är ändå bara 21 % jämfört med en okomplicerad tank med bensin/diesel av samma volym. För att nå ökad räckvidd är det därför regel att fordonet är ”dual fuel”, det vill säga har bränslesystem även för bensin eller diesel.

Dimetyleteer, DME är den enklaste etern. Det är okomplicerad kemi att omforma metanol till DME. 2 molekyler metanol blir 1 molekyl DME och 1 molekyl vatten. Det innebär at 1 kg metanol blir 0,72 kg DME.

DME kondenserar till vätska redan vid -25 ^oC eller vid rumstemperatur 5 bars tryck. I en sådan relativt enkel tank ryms då DME motsvarande ett energiinnehåll på 55 % jämfört med en tank med bensin/diesel av samma volym.

Energiinnehåll och därmed körsträcka är alltså 55/21=2,6 gånger längre för bilen med den enkla tanken (trycket 5 bar) med DME jämfört med gasbilen och dess komplicerade, dyra tank (tryck 200 bar) av samma volym med CBG.

Till detta kommer att CBG innebär betydligt högre komplexitet och därmed kostnader även i infrastrukturen. En mack för CBG kostar ca 7 miljoner kronor, en mack för DME bara tredjedelen.

Det ypperliga drivmedlet DME

Redan för sex år sedan åkte dåvarande Volvo-chefen Leif Johansson runt med sju lastbilar drivna av olika fossilfria drivmedel och ville ha besked från politiskt håll vad man skulle satsa på.

Förutom lastbilarna visade han också upp resultatet av Volvos noggrant genomförda ”song contest” mellan de sju alternativa drivmedlen. Bäst i test var DME (dimetyleter) med 28,5 poäng. CBG (Compressed BioGas) fick 22,5 och etanol kom sist på 17,5 poäng.

Efter Sverige fortsatte kortegen ut i världen. Trots det facit som Volvo då visade upp, och trots att tio Volvo lastbilar i ett lyckat pilotprojekt tillsammans gått över en miljon km i kommersiell trafik på svensk DME producerad på pappersindustrins biprodukt svartlut, så fortsätter Sverige att satsa på CBG.

Inte undra på att Volvo har valt Kalifornien för sin lansering av en DME-version av sin D13, världens vanligaste dieselmotor på över 10 liter. Volvo Truck samarbetar där med Oberon Fuels och den stora livsmedelskedjan Safeway.

Oberon gör DME småskaligt och lokalt genom kemisk omvandling av biogas till DME. På så sätt kommer man runt att det än så länge saknas infrastruktur för DME. Safeway deltar för att på sikt kunna driva sin stora lastbilsflotta klimatneutralt med DME.

För några år sedan fick Volvo frågan: ”Vad har DME för nackdelar?” Svar: ”Det har vi letat efter länge, men inte hittat några.”

J-G Hemming

HÖGHUS HOTAR SKARAS STADSMILJÖ

Ett förslag till detaljplan för kvarteret Munin, där Blå Kiosken ligger, är nu ute på grannsamråd till den 23/8 och ska sedan ställas ut under september. Planen tillåter ett 3-våningshus och ett 6-våningshus. Jag är ledamot av samhällsbyggnadsnämnden (FP) och är kritisk till att man vill tillåta att det byggs ett 6-våningshus i detta känsliga läge.

Det är naturligtvis bra om det äntligen kan byggas nya centrumnära hyresbostäder. Det har länge behövts. Dessutom behöver kommunen fler LSS-boenden och sådana ska finnas i bottenvåningen.

Men den befintliga bebyggelsen i närheten består nästan enbart av hus i 2-3 våningar. Enda undantag är Midgård som är 4 våningar. Längs hela Skaraborgsgatan, från infarten i väster, dominerar enhetliga 3-våningshus stadsbilden. Jag menar att ett så högt hus som 6 våningar skulle vara negativt för stadsmiljön och bryta sönder stadsbilden.

Sett utifrån har Skaras bebyggelse en påfallande låg och enhetlig horisontlinje som bara bryts av domkyrkotornen och gamla vattentornet. Denna låga bebyggelse är en viktig del av Skaras stadsmiljö – en låg och öppen stad. Vi har aldrig blivit en storstad med förtätade högbyggen och maximalt exploaterad mark. I kommunens nya Fördjupade Översiktsplan står också (sid.18) att ”Kommunen anser att domkyrkans dominans i stadssiluetten är viktig”.

Det utställda förslaget utgör alltså en väsentlig förändring av hittills rådande praxis i Skara. Om denna förändring går igenom, och blir vägledande i framtiden, så kan vi snart komma att ha en helt annan stad än vi vant oss vid. Att ändra praxis så här tydligt bör under alla omständigheter föregås av en öppen demokratisk debatt, så att medborgarna förstår vad som kan hända.

För att bättre förstå hur ett 6-våningshus skulle se ut så bör man ställa sig på Skaraborgsgatan, halvvägs mellan Frejan och Posten, och titta in mot centrum. Det tänkta 6-våningshuset blir alltså dubbelt så högt som övriga hus på gatans norra sida. Det kommer också att skymma domkyrkotornen när man nalkas från väster – mycket olyckligt eftersom domkyrkotornen är det enda som anger var stadens centrum finns.

Jag vill därför nu försöka driva opinion för lite lägre hus på platsen, och få igång en allmän debatt om vilken sorts stad som vi vill att Skara ska vara. Jag förordar inte ett tvärstopp för byggande på den aktuella tomten. Mitt förslag är i stället att detaljplanen ändras så att den tillåter 3-våningshus närmast Frejan (som i nuvarande förslag), samt ett 4-våningshus  i stället för förslagets 6-våningshus. Det skulle då bli ungefär som Midgård söder om Skaraborgsgatan.

Skaraborna i allmänhet och de närmast boende i synnerhet måste få klart för sig vad förslaget innebär. När detaljplaneförslaget sedan kommer upp i samhällsbyggnadsnämnden för beslut så hoppas jag att det finns majoritet för att ändra förslaget.

För övrigt anse jag att Centrumbostäder i första hand borde bygga hyresbostäder i Vattentornsparken, ett ännu bättre läge som många vill flytta till.

Jan-Erik Augustsson (FP)

Jan-erik.augustsson@telia.com

PÅ LAND STYR SÄRINTRESSEN - TILL HAVS TÄNKER MAN FRITT

Nu är det klart att EU stöttar Stena med drygt 11 miljoner euro (ca 100 miljoner kr) för övergång till drivmedlet metanol på färjelinjen Göteborg-Kiel med Stena Germanica.

Själv gratulerar jag sjöfolket, att de kom före oss landkrabbor till insikt om metanolens fördelar som drivmedel. Att vi på land ännu inte fattat poängen med metanol, där tvekar jag inte att skylla på de ekonomiskt enormt starka särintressena BigOil och BigGas. De helt enkelt hatar detta för konsumenter billiga alternativ till olja och gas. De agerar därefter med sin mäktiga lobby.

Med enklaste insikter i drivmedels kemiska och fysikaliska egenskaper kommer man emellertid fram till att metanol/DME (DME=dimetyleter) är det hållbara spåret för framtiden.

Anledning till att skriva ihop den enklaste alkoholen metanol och den enklaste etern DME på detta sätt är att de är kemiskt mycket lika. Två molekyler metanol blir lätt en molekyl DME plus en molekyl vatten. En metanolfabrik kan lika gärna producera DME av samma råvaror.

Råvarubasen är enorm och outsinlig: Metan vare sig den kommer från naturgas eller biogas, all slags biomassa eller dess avfall, överhuvudtaget allt som innehåller grundämnet kol, till och med koldioxid.

Dagens globala naturgasboom gör att metanol/DME av naturgas teoretiskt är mest ekonomisk genom möjlighet till storskalig produktion. Men då tillkommer transport till konsument. Därför är småskalig produktion av metanol/DME från biogas högintressant som ett sätt att kringgå problemet, att infrastruktur för DME saknas.

Precis så resonerar Volvo Truck i Kalifornien. Man samarbetar där med Oberon Fuels, som med sin småskaliga teknik lokalt producerar DME av biogas för ett samarbetsprojekt där även livsmedelskedjan Safeway ingår.

Volvo lanserar där en DME-anpassad version av D13, världens vanligaste dieselmotor över 10 liter. Sorgligt att de valde Kalifornien och inte Skövde! De vågade väl inte i särintressenas Sverige. Som sagt – till havs tänker man fritt även i Sverige och EU.

J-G Hemming

ENERGISITUATIONEN 2050 – ETT "DRÖM" - SCENARIO

I tre tidigare artiklar har jag refererat delar av ”Sveriges energisituation i ett europeiskt och globalt perspektiv” som helt nyligen publicerats av Energiutskottet som tillhör Kungl. Vetenskapsakademien. I denna fjärde och sista artikel behandlas den tänkta energisituationen 2050. Sammanfattningens första mening framhåller att användning av fossila energikällor på sikt är ohållbar på annat än en bråkdel av nuvarande nivå eftersom deras miljö- och klimatpåverkan är oacceptabla. Förnybar energi och kärnkraft är de fossilfria alternativ som Energiutskottet prioriterat i sina scenarier om energisituationen i Sverige och i världen fram till 2050.

I det scenario som Energiutskottet presenterar kommer den totala tillförseln av energi att öka från 148 000 TWh 2010 till 170 000 TWh 2050. När det gäller elproduktionen är den procentuella ökningen avsevärt större, från 21 400 TWh 2010 till 45 000 TWh 2050. Den nuvarande snabba ökningen av fossil energiproduktion i världen tyder på att andelen fossil energi år 2050 kommer att bli mycket större än vad som antagits i utarbetandet av Energiutskottets scenario.

Nåväl, scenarios är värdefulla utgångspunkter för diskussionen men kan självklart aldrig realiseras med någon större exakthet. Det finns en punkt i scenariot som gör att jag betraktar det som ett ”dröm”- scenario och det berör koldioxidutsläppen 2050 som skall ha halverats 2050 jämfört med 2005. Denna halvering förutsätter storskalig infångning och lagring av koldioxid. CCS kallas proceduren och betyder Carbon dioxide Capture and Storage. Innebörden är att man skall fånga in storleksordningen 10 miljarder ton koldioxid från världens skorstenar eller direkt från atmosfären och sedan frakta den till lämpliga förvaringsplatser i jordskorpan där den skall förbli i evig tid. Man hänger upp tänkandet på det faktum att Statoil redan i dag årligen pumpar ner en miljon ton koldioxid i stora bergrum under havsytan.

Det man inte tänker på är mängden, kostnaderna och riskerna. 10 miljarder ton är tio tusen gånger mer än 1 miljon.  EU och Vattenfall har redan investerat miljarder för att utveckla metoden men hela projektet har mer eller mindre gått i stå därför att man inte funnit någon plats i Tyskland där man vill ha några lager av koldioxid under sig. I augusti 1986 inträffade en olycka vid Lake Nyos i Kamerun där naturligt bildad CO₂ plötsligt kokade upp i ett jättelikt moln ur sjön. När molnet skingrats låg 1700 människor ögonblickligt dödade i sömnen liksom all deras boskap och andra organismer som andas. Det här exemplet visar att man först måste leta reda på ständigt nya platser för koldioxidbegravning, fånga upp och frakta all den här koldioxiden till dessa platser och sedan ha kontinuerlig bevakning där för att upptäcka eventuella läckage. Det är också så att även lindriga läckage är hot mot hela verksamheten. Om en procent av koldioxiden läcker ut varje år har 63 procent av mängden återförts till atmosfären på 100 år och då är alla miljarder bortkastade. Till detta kommer att en kraftanläggning med CCS kräver 10 – 40 % mer bränsle för att kunna producera samma mängd elektricitet som en anläggning utan CCS. För samma mängd producerad el måste därför mer kol brytas.

Det finns bara en rimlig slutsats. CCS är och förblir ett tankefoster som inte kan hålla nere jordens koldioxidutsläpp på det sätt Energiutskottet räknat med. Slutsatserna i den i övrigt berömvärde skriften blir därmed helt fel. CCS måste ersättas med något annat.

Låt oss ägna klimatförnekarna en minut. Det är ointressant om temperaturen på jorden påverkas av koldioxidutsläppen eller inte. Röken från de koleldade kraftverken dödar årligen storleksordningen 1 miljon människor. Bara i USA dör 40 000 av röken från 400 koleldade kraftverk. Mänskligheten måste så snabbt som det bara går reducera koleldningen till noll. Detta innebär att Energiutskottet skulle ha framhållit kärnkraftens framtida roll med en helt annan emfas än vad som nu skett även om man anger att kärnkraften har goda förutsättningar att bli en nyckelkomponent i världens framtida fossilfria baskraft.

Att Svenska Naturskyddsföreningen och Miljöpartiet vill skrota all kärnkraft må stå för dem. Drömvärldarna är sköna så länge de varar. Johan Rockström vid Stockholm Resilience Centre har på ett berömvärt sätt definierat det säkra handlingsutrymmet för nio globala processer men ordet kärnkraft tar han inte i sin mun. Kungl. Vetenskapsakademiens teknikutskott har kommit steget längre men inte kommit fram till den enda rimliga slutsatsen av sin förnämliga pamflett och den är att en storskalig universell satsning på kärnkraft måste till om jorden skall bli beboelig om 50 år.

Bengt Lindhé

Bengt Lindhé

Kvarnliden 5

532 31  SKARA

0511-166 80

www.bengtlindhe.se

KÄRNKRAFTEN EN NYCKELKOMPONENT I VÄRLDENS FRAMTIDA ENERGIPRODUKTION

I två tidigare artiklar har jag refererat delar av Vetenskapsakademiens nyligen utkomna skrift ”Sveriges energisituation i ett europeiskt och globalt perspektiv”. Den första handlade om vindkraft, den andra om fossilfri energiproduktion. Denna tredje artikel är ett referat av skriftens syn på kärnkraft.

Efter 2004 har antalet kärnkraftreaktorer som byggts i världen varit fler än de som stängts av, bortsett från 2011 då åtta reaktorer stängdes av som en följd av det tyska avvecklingsbeslutet. Enligt World Nuclear Association (WNA) fanns år 2013 i januari 435 reaktorer anslutna till elnäten, 65 under byggnad, 167 planerades för den närmaste 10-årsperioden och ytterligare 367 var föreslagna att tas i drift inom 15 år. Flera av de befintliga reaktorerna börjar dock åldras och en avveckling av gamla reaktorer sker kontinuerligt, men det är fler som byggs än som stängs av. Bland de länder som för närvarande bygger flest reaktorer kan nämnas Kina, Indien, Sydkorea och Ryssland. Kina intar en tätposition med 29 reaktorbyggen och ambitionerna för ytterligare byggen är höga, främst för att ersätta en del av Kinas kolkraftverk. Inom EU diskuteras nya reaktorbyggen i vissa östeuropeiska stater, Finland, Frankrike och Storbritannien.

Globalt svarade kärnkraften 2010 för 13 % av elproduktionen, i Sverige för 43 % och i EU för 28 %. Inom EU kommer därutöver 53 % av elen från fossila bränslen, 14,4 % från vattenkraften och 4,6 % från sol- och vindkraft. I och med att den fossila elproduktionen ersätts med ökad andel intermittent väderberoende el (sol och vind) får kärnkraften en allt viktigare roll som baskraft för stabilisering av elsystemet.

Det kommer inte att bli brist på kärnbränsle. Den 4:e generationens reaktorer som nu utvecklas kommer att utnyttja uranets energiinnehåll 100-falt bättre än nuvarande reaktorer och avfallets långlivade restprodukter destrueras. Det finns också klyvbart uran och torium i jordskorpan och i havet motsvarande miljontals års behov. Havet innehåller också tungt väte som kan hålla framtida fusionsreaktorer i gång för i princip obegränsad tid. Den mycket ringa åtgången av kärnbränsle gagnar miljön. Sveriges årliga energitillförsel motsvarar lasten av en enda långtradare lastad med klyvbart uran jämfört med två miljoner långtradare om kol vore alternativet.

När det gäller säkerhetsfrågorna är våra reaktorer redan försedda med filter som innesluter en eventuell härdsmälta. Mediernas redovisning av händelser som har med säkerhetsfrågorna att göra är mycket starkt vinklade. Ingen människa dog i Harrisburg och än så länge har ingen dött av strålning efter Fukushimakatastrofen och sannolikt kommer ingen att göra det heller. Av de tusentals barn som drabbades av sköldkörtelcancer efter Tjernobylkatastrofen var det 15 som dog. Adderar man det trettiotal arbetare som dog av direkta strålskador är summan mindre än 50. Den ökade cancerfrekvensen bland befolkningen går inte att mäta med någon större precision eftersom 20 % av oss dör av cancer av skilda orsaker. Att femtusen kinesiska kolgruvearbetare årligen dör i direkta gruvolyckor uppmärksammas inte av media som också är omedvetna om de c:a 100 000 som årligen dör i stendammlunga. Än mindre känt är att röken från USA:s 400 kolkraftverk orsakar förtida död för 40 000 människor årligen bara i USA (uppgiften från Olahs bok Bortom olja och gas). Man börjar så långsamt få siffror på dödsfallen i Tyskland som en följd av röken från de tyska kolkraftverken. Mer än 300 årligen är den senaste noteringen. Innehållet i detta stycke har inte hämtats från Vetenskapsakademiens rapport.

Vetenskapsakademiens rapport avslutas med följande konstaterande: ”Kärnkraft är också den mest hållbara av alla energikällor när det gäller materialbehoven för att bygga kraftverk, något som framgår av ett arbete vid Stuttgart Institute of Energy Economics. Kärnkraften har goda förutsättningar att bli en nyckelkomponent i världens framtida fossilfria baskraft”.

Bengt Lindhé

Bengt Lindhé

Kvarnliden 5

532 31  SKARA

0511-166 80

www.bengtlindhe.se

SVERIGE HAR EN FÖRDELAKTIG ENERGITILLFÖRSEL- OCH BÄTTRE KAN DET BLI

In en tidigare artikel med rubriken ”Stoppa vindkraftutbyggnaden” har jag refererat till Vetenskapsakademiens i många avseenden mycket informativa skrift ”Sveriges energisituation i ett europeiskt och globalt perspektiv”. Det finns anledning att komplettera den artikeln med några uppgifter till från samma skrift. En tabell belyser mycket väl rubriken i Vetenskapsakademiens artikel.

Tabell 1. Energitillförsel och elproduktion i Sverige, EU-27, och Världen 2010. Uppgifter från Eurostat, IEA:sWorld Energy Key Statistics, Svensk energi, Energimyndigheten.

 Sverige har redan nu en fördelaktig situation genom att den svenska energitillförseln endast till 31 % beror på fossila bränslen jämfört med det globala genomsnittet på 81 % och 76 % för EU. Andelen förnybar energi i den globala primärenergitillförseln är 13 % (den siffran finns inte i tabellen). Denna siffra har inte ändrats nämnvärt under de senaste 40 åren. Trots att utbyggnaden av vind- och solel ofta framhålls som storartad uppgår dess andel tillsammans med den geotermiska energin inte till mer än 1 % av den globala tillförseln av primärenergi.

Speciellt iögonfallande är den svenska näst intill fossilfria elproduktionen. Det skall jämföras med den globala elproduktionen som till 67 % kommer från fossila bränslen. EU-siffran är 53 % fossilt. 

EU har fastställt mål/direktiv för hur unionens energiomställning skall ske. Ett övergripande mål fram till 2020 är att minska koldioxidutsläppen med 20 %. Vetenskapsakademien tycker att bioenergi är det mest attraktiva alternativet genom att man bättre kan utnyttja avverkningsrester (GROT), organiskt avfall och torv. Den pågående ersättningen av fossila bränslen med biobränslen i kraftvärmeverken leder till en minskning av den fossila energitillförseln samtidigt som importberoendet minskar. 

Snart kommer biodrivmedel att produceras av skogsråvara. Metanol kan produceras med hög effektivitet. Det krävs dock långsiktiga investeringar för att bygga upp de storskaliga anläggningar och den infrastruktur som krävs för att kunna konkurrera med fossila drivmedel. Vi kan blanda in 10 % metanol i bensinen utan några nämnvärda mekaniska ändringar och till överkomligt pris kan motorn ställas om till metanol. Realiseras metanolalternativet bör framtidens bilar konstrueras för det och framtidens lastbilar för att kunna gå på DME (dimetyleter), som lätt tillverkas av metanol.

J.-G. Hemming översatte för några år sedan boken ”Bortom olja och gas” av nobelpristagaren George A. Olah och några av hans medarbetare. Tillsammans sammanfattade vi innehållet i en väsentligt mindre bok som hade rubriken ”Drivmedel av koldioxid och vatten” som kom i tryck 2010. Olahs tes är att vi kan tillverka metanol (och/eller dimetyleter, DME) av koldioxid som vi fångar upp från fabriksskorstenar eller från atmosfären genom att kombinera det med väte som vi kan tillverka genom elektrolys av vatten. På Island har man redan startat en sådan verksamhet. 

Vi skulle med fördel kunna använda elen från vindkraftverken för tillverkning av metanol istället för att denna intermittenta el skapar problem för nätet och på det sättet slippa kostsamma ledningar för reglerkraft från vattenkraftverken. Ersätter vi våra nuvarande kärnkraftverk med nya och effektivare skulle vi få all den el som skulle behövas för att göra Sveriges trafik fossilfri. 

Det märkliga med skriften från Vetenskapsakademien är att man inte nämner Olah och hans metoder. Man känner till dem. Olah höll föredrag i ämnet på ett seminarium på Vetenskapsakademien för några år sedan. På ytterligare en punkt finns det anledning till invändning mot Vetenskapsakademiens förslag. Långsiktigt gagnar det inte skogsmarkernas bördighet om man plockar bort alla rester (GROT) efter varje avverkning. Groten blir mylla om den får ligga kvar. 

Bengt Lindhé

 

Bengt Lindhé

Kvarnliden 5

532 31  SKARA

0511-166 80

www.bengtlindhe.se