Nordisk Energi 1
Sektorskoppling eller fossila bränslen. Medan bio
massa anses vara ett lågutsläpp-bränsle av regeringar och internationella miljöregleringsinstitutioner, bör dess användning begränsas till applikationer som inte kan bli helt elektrifi - erade, såsom vissa bränslen för förbränningsprocesser inom industrin, vissa transporttillämpningar och framställningen av polymerer i plaster och kompositer. I Sverige utgör biobränslen med 23% av all slutlig energianvändning ungefär samma andel som fossila petroleumprodukter (Energimyndigheten 2018). AVSKEDET AV FOSSILA BRÄNSLEN LÄMNAR OSS FÅ ALTERNATIV Uppskaleringspotentialet för biomassa i den totala energislutanvändningen är begränsad och därför har vi bara ett par alternativ till hands för att producera energi med tillräckligt låg klimatpåverkan. Dessa alternativ förblir solenergi (termisk och elektricitet), vind (el), vattenkraft (el) och kärnkraft (el och värme). Kärnkraft har traditionellt spelat en stor roll i Sverige, uppemot 40% av all el levereras från kärnkraften. Existerande kärnkraftverk i Sverige är inte nya längre och det har redan lagts ner fl era reaktorer under senare åren. Tiden för de enorma och mycket dyra kärnkraftsanläggningar tycks vara över av fl era skäl. De är baserat på gammal teknologi och fast det går att uppdatera dem i en viss mån är de inte särskild energieff ektiva och bränslets slutprodukter är dyra och besvärliga att hantera. Trots kärnkraftens olämpor anses den vara klimatvänlig och med tanke på de gigantiska utmaningar vi står överför i ersättningen av fossil energi med icke-utsläppande energi är det kanske inte förvånande, att kärnkraften fortfarande tänks spela en stor roll i energiförsörjningen. Motsatt fl esta förnybara energikällor kan kärnkraft producera el och värme på stabila nivåer i årtionden och utgör på så sätt ett bra till 12% uran-innehåll. Blykalla har nyligen ingått ett avtal med brittiska regeringen om utveckling av sina reaktorer for brittiska elmarknaden. I Canada har Blykalla fi nansierats med 200 miljoner USD från bolaget Essel Group Middle East till utveckling av sina reaktorer. I Sverige har Blykalla nyligen börjat ett partnerskap med svenska energibolaget NewClearEnergy riktat mot modern kärnkraft-elförsörjning i Sverige redan i 2032. Också brittiska Rolls Royce-koncernen jobbar med ny småskalig kärnkraft-teknologi och har redan fått mer än 200 miljoner kronor i utvecklingsstöd från regeringsprogram med utsikt till ytterligare 2 miljarder kronor. På trots av att utvecklingsarbete pågår inom både förnybar energi och kärnkraft lämnar dessa få alternativ oss tillbaka med det tidigare nämnda problemet med den levererade energiprodukten, nämligen att den till största delen är el. Elektricitet är en bekväm, eff ektiv och relativt lättfördelad energibärare. Det har dock en betydande nackdel; det lagrar inte bra. Även med moderna batterier är mängden el som kan lagras begränsad och lagring i batterier under en hel säsong är inte ett alternativ. Om moderna kärnkraften får mer plats kunde en del av problemet med produktionsutsvängningar löses vid leveransen av stabil basbelastningskapacitet. Än så länge ser det inte ut till kärnkraften utbyggs tillräckligt till att vi kan lösa intermittensproblemet på detta sätt. För att lagra energin på lång sikt från den förnybara elektricitet vi producerar, tvingas vi konvertera den till en annan energiform, vare sig det värme, potentiell energi i den förhöjda massan av vatten som pumpas till en reservoar, kemisk omvandling där elektroner driver uppdelningen av vatten till väte och syre, eller den efterföljande syntes av väte med andra gaser såsom kväve eller koldioxid för att bilda ammoniak, syn-gas, syntetisk metan, metanol eller till och med syntetisk bensin, diesel och jetbränsle. KONVERTERA EL TILL ENERGIMATERIAL Omvandling av elektricitet till en annan energiform kommer alltid att leda till förlust av energi, främst till värme. När det gäller pumpad vattenlagring är förlusterna i storleken 20% vilket betyder att vi får ungefär 80% av vår el tillbaka när energiinnehållet i den förhöjda massan återhämtas. Vid kemisk omvandling är förlusterna mycket större om vi vill konvertera de syntetiska gaserna eller vätskorna tillbaka till el. Bästa fall-eff ektiviteten för el till väte till el är cirka 35% vilket innebär att vi kommer att få ungefär en tredjedel av vår el tillbaka. Eff ektiviteten för mer komplexa molekyler som ammoniak, syn-gas eller metanol är ännu lägre, någonstans i intervallet 25–30%. Så att lagra el som en kemisk energibärare för att konvertera den tillbaka till el senare är en mycket ineff ektiv process med stora energiförluster. Energibalansen Sverige 2016. Energimyndigheten 2018. fundament för driftsäker basbelastningskapacitet för el och värme. Nyaste och fj ärde generationen av reaktorer, också benämnd Small Modular Reactors (SMR), är mycket smidigare med hänsyn till storlek, varierande eff ektuttag och bränslen. Till exempel har svenska bolaget Blykalla utvecklat en reaktor som tar upp mindre än en tiondedel plats jämförd med tidigare reaktorgenerationer, har fl exibel leveransförmåga, inte kräver närhet till vatten och dessutom kan använda kärnbränsle ner Nordisk Energi 3 2020 SYNTETISKA BRÄNSLEN OCH KEMIKALIER BEHÖVS TROTS FÖRLUSTER Vi vill ändå konvertera elektricitet till kemiska ämnen, inte för att använda dem för att göra el senare, snarare att tillverka förnybara bränslen och kemikalier, som ska användas i applikationer där vi använder fossila resurser idag. Det kan vara ammoniak för att göra gödningsmedel, väte, syn-gas eller syntetisk metan att blanda i naturgasnätet för att minska den fossila delen av naturgasen. Det kan också vara metanol, syntetisk bensin eller diesel som kan användas som ett rent eller blandat bränsle som ersätter de fossila motsvarigheter i förbränningsmotorer. Syntetisk metanol kan också ersätta fossil metanol som redan används i kemiska industrier, plastframställning eller vid produktion av biodrivmedel som biodiesel. I Sverige där vi har enorma skogsresurser är hållbar framställning av biometanol från skogsråvara också möjlig som Södra AB nyligen har bevisat med sin anläggning i Mönsterås. Att använda kemiska produkter och bränslen gjorda med förnybar el ➛ 25