Koldioxidlagring – enda rimliga alternativet!

Förra veckan fick jag förmånen att hålla ett kort anförande om metanolekonomi och BEECS (lagring av koldioxid från biomasseförbränning). Det som förvånade mig var att åhörarnas funderingar mest handlade om säkerheten i koldioxidförvaret och om det var nån idé om man inte var absolut säker på att koldioxiden inte kunde läcka ut igen. Jag har därför ägnat mig åt lite informationssökning i ämnet.  Min uppfattning är nämligen glasklar. Vi måste hitta fungerande lösningar och komma igång med lagring utanför kretsloppet omgående! Så länge vi fortsätter elda upp fossila bränslen kommer halterna i atmosfären att öka. Energisparåtgärder minskar bara takten. På några hundra år kommer alla kolkällor att vara uppeldade, det går knappast att förbjuda. Om vi inte lagrar ner koldioxid kommer dagens 390 ppm att förvandlas till 1000 ppm vilket är helt vansinnigt. Klimatstabilitet anses ju uppnås vid 350 ppm.

Ändå tvekar energibransch och politiker. Ny Teknik skriver om flera projekt som avbryts. Fallande priser på utsläppsrätter är en bidragande orsak. I Tyskland är opiononen tveksam till säkerheten. Norrmännen har kapacitet att ta emot CO2 från alla Europas utsläpp i 500 år men tvekar om ansvarsfrågan vid eventuellt läckage trots att de kan tjäna tusentals miljarder på inlagringen och samtidigt hjälpa Europa att nå klimatmålen.

Ett intressant alternativ till lagring i porösa bergarter presenteras på portalen ”Framtiden i våra händer”. Det finns gamla tekniker att lagra in vanlig träkol i matjordslagret. Det har använts av indianer i sydamerika för att få en mer näringsrik jord men skulle kunna tillämpas storskaligt över hela världen. Träkol förmultnar inte som rå biomassa gör vilket innebär att det bundna kolet förblir utanför kretsloppet. Att det är sant förstår den som sett en gammal kolbotten från en kolmila i skogen. Det kan vara en kolningsplats som är flera hundra år gammal men kolet är fortfarande kvar. Man använder ju också kolning av stängselstolpändar för att de inte skall ruttna i jorden.

Jag tycker politiken måste se till att skapa stabila minimipriser på utsläppsrätter så att investeringar i lagringsteknik kan ske med  lågt risktagande. Inlagring av träkol borde definitivt lyftas fram som en teknik som kan tillgodoräkna sig utsläppsintäkter. Detta är en möjlighet för jordbruket att både få nya intäkter och samtidigt förbättra odlingsutfallet. Kanske kan man även återskapa bördig jord i ökenområden och återbeskoga vilket ytterligare binder CO2?

Metanolekonomin är på gång!

Idag kan man läsa på Energinyheter att Chalmers satsar stort på forskning om metanolframställning med fotokatalys direkt med solljus som sönderdelar vatten till syrgas och vätgas och den senare reagerar med koldioxid och bildar metanol. Nu hoppas jag att de industrier som har stora punktutsläpp av CO2 hänger på tåget och omvandlar utsläppen till en resurs. Varför inte en pilot på något av våra värmländska pappersbruk? Gruvön har ett av Sveriges tio största punktutsläpp av CO2 med 1,4 miljoner ton/år av Sveriges totalt 65 miljoner ton. Solfångarna kanske inte behöver sitta på bruket om man kan skilja av koldioxiden och skicka den i tryckledning till solfångarna. Kanske alla villatak i Grums ska vara solfångare? På vintern får vindkraftverken göra vätgasen eller så får man köpa billig nattel. Forskarna bedömer att verkningsgraden för en fotokatalytisk process är upp till 50 ggr effektivare än att låta skog med fotosyntes bygga upp biomassa som till slut omvandlas till metanol genom förgasning (gamla tiders gengas i modern tappning).

BECCS – så kan Sverige nå klimatmålen!

Om mitt förra referat var lite modstulet av det jag läste blev jag på bättre humör efter lästipset från Mats Preger, tack för det! Han skickade en länk till rapporten BECCS som klimatåtgärd. Här presenteras idén att avskilja CO2 ur rökgaserna från Sveriges 60 största biobränslebaserade utsläppskällor i form av värmeverk och pappersmassebruk. Sveriges totala utsläpp av CO2 är ca 64 miljoner ton. Dessa 60 utsläppskällor står för 31 mton, transportsektorn för 20 och jordbruket för 10. Denna CO2 skulle sedan föras i flytande form med tankbåtar till Norge och pumpas ner i tömda oljereservoarer och porösa bergformationer under havsbotten där gasen så småningom ombildas till kalksten. Eftersom bränslet som gett upphov till koldioxiden kommer från skogen och fotosyntesen där luftens CO2 omvandlats till biomassa fungerar BECCS som en dammsugare av den globala koldioxiden och kan på lång sikt bidra till att till och med sänka CO2-halten från dagens 390 ner under 350 som bedöms som en nödvändig gräns. Det fina är att rapporten visar att denna process är möjlig att utföra för ca 500kr/ton CO2. Om bara kostnaden för CO2-utsläpp ligger högre än detta belopp så är verksamheten en lönsam affär. Prognoser pekar mot att utsläppsavgifterna kommer att stiga från dagens 300 kr till ett spann på 630-1650 kr/ton. Här öppnar sig med andra ord en marknad på kommersiell grund. Om vi tar Gruvöns Bruk som exempel så släpper de ut 1,4 miljoner ton/år. Om de kunde sälja avskiljd CO2 med en marginal på 500kr/ton så är det en intänkt på 700 miljoner, ett inte obetydligt bidrag till resultatet!

Men frågan är om inte Mats Preger har en ännu bättre idé när han tänker sig slå ihop detta med idéerna om en metanolekonomi. Om vi istället för att skicka koldioxiden ner i berggrunden låter den bli metanol i reaktion med vätgas producerad med billig nattel från vindkraft etc kan vi ersätta fossilt fordonsbränsle med inhemskt producerad metanol. Då minskar utsläppen av fossil CO2 lika mycket men på köpet får vi ett mindre beroende av oljeproducenterna och framtida oljekriser och kan etablera en uthållig transportinfrastruktur utan att gå över till elbilar.

Det är sånt här man önskar att banksektorn använde sitt kapital till istället för diverse finansiella, destruktiva produkter. Nu hoppas jag att bruksledningarna på t ex Skoghall eller Gruvön börjar räkna på detta och erbjuder allmänheten att teckna aktier i en sådan satsning.

Bortom olja och gas

Ja det är titeln på en mycket intressant bok av nobelpristagaren i kemi Georg A Olah. Han går på ett pedagogiskt sätt igenom världen samlade energianvändning och de prognoser som finns om hur länge olja och gas kommer att räcka. En tes är att dessa resurser måste få en ersättning långt innan de är fysiskt helt slut. Peak Oil som anses ha uppnåtts ungefär nu innebär statistiskt att det finns ungefär lika mycket kvar som man förbrukat sen oljan började utvinnas i slutet av 1800-talet. Men eftersom takten är så oerhört mycket högre på förbrukning nu än då så måste främst oljan ha fått en ersättare långt före 2050. Annars kommer vi att få ständigt pågående oljekriser i världsekonomin. Naturgasen räcker längre men det finns stora risker med att transportera nedkyld gas i tankers. Skulle en sådan explodera är det att jämföra med en mindre atombombsexplosion. Pipelines läcker mellan 1-5% av gasen på vägen, metangas som är mer än 25 gånger starkare växthusgas än CO2. Författaren ser framför sig en utveckling där naturgasen omvandlas till metanol CH4OH i raffinaderier nära gaskällorna för att på så sätt få en säkrare och mer lättransporterad produkt. Då kan mackarna bara byta bensin och diesel mot metanol och dimetyleter baserad på metanol. Det som är skrämmande i boken är dock att författaren utgår från att de kommersiella krafterna kommer att se till att alla dessa fossila kolreserver förr eller senare blir uppeldade och att CO2-halterna till slut når 1000ppm från dagens 350. Klimatförändringarna skulle alltså inte stoppas utan eldas på. Han ser till och med en utveckling där man så småningom även börjar utvinna den infrusna metan sk metanhydrat som finns under permafrost och på djuphavsbottnar.

Olah verkar vara en teknikoptimist och är övertygad om att fjärde generationens kärnkraft som drivs med kärnavfall och slutligen  fussionskraft kommer att ge oss stora mängder utsläppsfri energi. Men transportsektorn kommer även då att efterfråga metanol. I framtiden kommer troligen förbränningsmotorer att ersättas av bränsleceller som likt batterier producerar el direkt från metanol och luft men till skillnad från batterier behöver de inte laddas utan tankas med bränsle vilket ger oerhört mycket bättre räckvidd och sparar vikt. När de fossila källorna är slut kan metanolen utvinnas genom att samla in luftens CO2 och låta den reagera med vätgas H2 som skapats genom elektrolys från kärnkraft, sol och vind. Men CO2 halterna förblir höga så länge inte CO2 fångas in och lagras i underjorden eller omvandlas till kalksten etc.

En fundering jag slås av är hur skogstillväxten ökar med stigande CO2? Kan massiv beskogning av världen binda tillräckligt mycket CO2? För Sveriges del är det troligen möjligt att tillverka merparten av metanolen för transportsektorn från skogsråvara. Här hoppas jag att Gillberg lyckas få in de pengar han behöver för en anläggning i Hagfors som skall producera 500.000 ton metanol om året.

Det som är sympatiskt med en världsekonomi baserad på metanol istället för olja och gas är att i princip alla länder på jorden kan bli producenter och vi slipper de konflikter som är orsakade av oljan. Vind- och solkraft kan övervinna sina nackdelar med att producera ojämnt över tid genom att småskaligt generera metanol nära kraftverket. När det inte blåser får en bränslecell använda en del av metanolen och skapa ström. Billig nattel gör metanol och skapar välbetald el vid effekttoppar under dygnet.

Metanolsyntes – hur CO2 kan bli en resurs för framtidens flytande bränslen

Mats Preger, VD på Karlstads Energi, är en hyvens man när allt kommer omkring. Jag har i tidigare inlägg antytt att energibolaget motarbetar utvecklingen av solvärme i Karlstad och att Mats skulle ha skuld i detta. Sen ett halvår har jag förmånen att få vara med och rita på den nya flispannan på Heden och på köpet kan jag få ta del av initierade energidiskussioner tekniker emellan. (Det är ju ingen som tror att en arkitekt har så mycket att tillföra så jag kan ställa alla ”dumma frågor”) Att de inte släpper in solvärme i sitt system så länge de tjänar mer på sopförbränning och elproduktion har jag numer accepterat. Men nu håller jag på att läsa in mig på Mats Pregers framtidsteknik – metanolsyntes. Här finns nämligen potential att både minska koldioxid i atmosfären och till slut dra nytta av solenergin. I stora drag bygger tekniken på att fånga in CO2 direkt i skorstenen och behandla den tillsammans med vätgas för att skapa metanol. Verkningsgraden är visserligen bara ca 60% och idag måste vätgas produceras med elektrolys. Potentialen ligger i att t ex låta solfångare stå för en del av värmeenergin och i framtiden hoppas man på solfångare som utför sk hydrolys, dvs spjälkar vätgas direkt med solstrålar. I mitt sökande hittade jag den eminenta bloggen Ecoprofile och en mycket kunnig diskussionstråd som är väl värd att läsa. För Karlstads del skulle Hedenverket kunna bli ett energikombinat som både tillverkar fjärrvärme, el och fordonsbränsle. Som jag framfört tidigare är jag skeptisk till att elbilar skall lyckas ersätta förbränningsmotorer. En syntetisk metanol som kan omvandlas till andra flytande bränslen som funkar i befintliga bilflottor borde vara betydligt enklare att realisera och vi slipper rovdrift med gruvor för att utvinna sällsynta metaller till batterier. Jag hoppas komma tillbaka med fler länkar när jag läst in mig mer på ämnet. Tar tacksamt emot tips!

Energi från alger – solenergi med fotosyntes

Algsoppa kan bli resurs

Mitt andra Almedalsseminarium handlade om att utvinna biogas ur ruttnande alger och tång i Trelleborg. Eftersom det forskas en del på att odla alger i processvatten från t ex massaindustrin var det intressant att få denna vinkel med ”viltfångade alger”. Här berättades att tillväxten av biomassa är ca 40 ggr snabbare per ytenhet än för all annan sorts odling av energigrödor. Jag har förgäves sökt svar på vilka nivåer/kvadratmeter det kan handla om men jag gissar att det inte är många kilowattimmar om året. Jag trodde i ett skede att detta kunde vara svaret på lagring av solenergi. Istället för att göra varmvatten skulle solfångarna intensivodla alger på våra hustak. För att ytterligare höja effekten i fotosyntesen skulle man bubbla i koldioxid i höga halter. Men med tanke på att en värmesolfångare kan utvinna ca 400kWh/m2 och år så lär fotosyntesens verkningsgrad vara mindre än en procent. Låter rimligare att skörda havets biomassa istället och samtidigt minska utsläppen av metangas, öka strändernas attraktivitet för turism och återföra näring till jordbruket. Man hade gjort beräkningar att bara genom att ta tillvarata de ca 30.000 ton tång som driver iland varje år kring Trelleborg skulle man återta 10 ton fosfor att jämföra att Sveriges totala reningsmål för Östersjön är 240 ton!

Mängden biogas i utbytet var ännu inte analyserad men man skall starta en pilotanläggning i höst. Projektet heter WAB, Wetlands Alge Biogas. Här finns även en beskrivning som pdf. Där kan man läsa att algerna kan komma att utgöra 10% av biogasprdouktionen i Eons nya anläggning. Detta motsvarar ca 30 GWh vilket skulle ge 1000kWh/ton alger. Inte så illa! Ruttnande alger och tång kring Trelleborg skulle alltså motsvara 3 miljoner liter bensin – årsförbrukningen för 3000 personbilar!

Elförsörjningen och marknaden diskuterades i Almedalen

Med en semestervecka på Gotland som råkar sammanfalla med Almedalsveckan kunde jag inte motstå frestelsen att gå på två seminarier. Detta är en fantastisk samlingspunkt för samhällsdebatt och politik. Mer än 1500 programpunkter på en vecka så det fanns en hel del energirelaterat. Jag gick på Svensk Energis, Svenskt Näringslivs och SKGS (Skog, Kemi, Gruvor, Stål-industri) seminarium Är elförsörjningen för viktig för att skötas av marknaden?

Energiekonomen Niclas Damsgaard på Sweco gav först en inledande beskrivning av prisutveckling och orsaker sen avregleringen 1996. Det fanns orsaker till allt med ingen kommenterade de våldsamma kasten i priser som rimligtvis måste vara en guldgruva för spekulanter och fresta till manipulation av utbudet från de tre stora dominanterna Vattenfall, Fortum och Eon.

Det rådde ganska stor enighet om att oavsett form för elprissättningen, marknad eller reglering, kommer vi aldrig att få en framtid med lägre priser. Därtill är miljöomställningen och efterfrågan på energi globalt alltför starka krafter. Till och med sossarna i panelen var inne på den förutsättnigen även om de försökte frammana en bild av att om de fick styra upp marknaden så skulle det nog kunna bli billigare.

Min tolkning är att industrins representanter inte i första hand är bekymrade över ett högt pris utan över att det är så oförtsägbart och varierar så kraftigt att det inte går att göra några säkra investeringsprognoser. Stefan Fölster på Svenskt Näringsliv och Näringsdepartementets representant var inte särskilt överens om orsakerna till den relativt svaga investeringsviljan i industrin men i den politiska panelen rådde konsensus kring att en blocköverskridande energiuppgörelse för årtionden framöver är den klart viktigaste faktorn för att Sverige långsiktigt skall trygga sin elförsörjning. När argumenten lades på bordet kunde till och med jag vara beredd att ompröva min inställning till kärnkraft under en övergångsperiod. Med en osäker politisk majoritet för att låta kärnkraftindustrin återinvestera kommer det aldrig att ske. Men de alternativa energislagen hinner inte expandera tillräckligt snabbt för att ersätta de kärnkraftverk som faller för ålderstrecket om ca 15 år utan investeringar. Eftersom det tar ca 15 år att projektera och bygga ett kärnkraftverk finns risken att vi under en tidsperiod får elbrist. Här diskuterades att frågan är så infekterad inom Alliansen att man inte vågar flytta ett kommatecken. Folkpartiet vill bara satsa på kärnkraft och Centern vill helst ingen ha. Socialdemokraten i panelen antydde att om seriösa blocköverskridande samtal kom till stånd skulle kanske sossarna kunna kompromissa med något enstaka nytt kraftverk som ersättning för utkänta.

En annan intressant diskussion rörde elkundernas ökade möjligheter att påverka sin förbrukning genom införande av timdebitering även för småkunder. Detta är på gång inom kort. Då ökar kanske möjligheterna att kapa effekttoppar genom att avstå förbrukning som inte är absolut nödvändig. Även nettodebitering för småproducenter spås ge spännande effekter med t ex plusenergihus osv. Hoppas bara Skatteverket inte är så fyrkantiga att de fäller förslaget…

Omställning och glesbygdspolitik

Jag har ännu inte tagit steget att bli Miljöpartist men jag måste erkänna att jag med intresse lyssnar på Fridolin. Det finns en visionerande kraft i MP som saknas i övrig politik. Som arkitekt vill jag gärna försöka förändra Världen till det bättre. Omställningen till ett hållbart samhälle kan skapa många nya möjligheter. Jag tror inte att det nödvändigtvis är tagelskjorta som ligger i framtiden. Men nog behövs en radikalt ny idé kring landsbygdens problem om vi inte skall klyva välfärdsstaten mellan stad och land. Jag tror t ex på idén att höja bensinpriset för att ge incitament för förnyelsebara bränslen. Men hur ska vi stötta glesbygden som inte har så många alternativ till bilen? Kanske kunde glesbygdskommuner få en frikvot lågskattat bränsle att dela ut till sina innevånare som motprestation för att de låter samhället utvinna deras naturresurser i form av vindkraft, vattenkraft, biobränsleutvinning osv? I Norge lär det vara kommunerna som tar in skatt från vattenkraften. I Sverige är ett företag en intäkt för kommunen bara genom den löneskatt som genereras av eventuella anställda. Men ett vindkraftverk skapar tyvärr inte så många arbetstillfällen. När de byggs är det ofta tillresta rallare som får jobb. Jag kan förstå kommuner som är tveksamma till etablering när så små smulor hamnar på lokalbefolkningens bord.

Kravspecifikation för en ny energipolitik

Energisektorn i Sverige har blivit kidnappad av ekonomer. Flera fenomen börjar likna Enron i USA som på ett kriminellt sätt manipulerade marknaden så att priserna rusade. Kalofornien utsattes för utpressning genom konstlad energibrist. Ändå tog det lång tid innan myndigheterna förstod att det var lurendrejeri. Man menade att marknaden alltid har rätt. Hur långt skall det gå i Sverige innan vi drar i nödbromsen och börjar om från början? Här kommer några förslag på vad energipolitiken borde hantera för att stötta en hållbar samhällsutveckling.

1. Ekonomiska incitament och spelregler skall alltid gynna fönyelsebar energi på bekostnad av fossil energi inkl kärnkraft.
2. Landsbygden måste få del av de värden som genereras från energiproduktion i bygden. Först då kan förändringar i landskapet accepteras.
3. Incitament för att minska transportutsläpp måste vara utformade så att landsbygdsutveckling inte motarbetas
4. Energihushållning skall löna sig mer än bara värdet av den sparade energin för att ytterligare stimulera investeringar i energisparande åtgärder.
5. Eventuella bidragssystem skall understödja inkomstutjämning t ex genom handel med energi/utsläppskvoter. Den som lever ett enkelt sparsamt liv skall kunna sälja överskjutande kvot till högkonsument.
6. Egenproduktion av elström skall kunna kvittas mot köpt energi utan skatt så att självhushållning premieras.
7. Elmarknaden återregleras så att stabila energipriser säkerställs.
8. Industrin tilldelas kvoter av billig energi som minskas gradvis för att stimulera effektivisering. Dyr energi kan köpas på en spotmarknad.

Tyck till och kom med fler förslag eller strykningar.

Atomkraft – Nej tack!

Efter de senaste dagarnas händelser i Japan kanske det är lite oportunistiskt att gräva fram den här gamla logotypen igen. Men jag kan inte låta bli. Jag har varit skeptisk till kärnkraft redan som barn men kanske blivit mer kompromissvillig på senare år. Carlo Rubbias idéer om spallation där en underkritisk reaktor äter upp gammalt utbränt kärnbränsle kan låta lockande. Bill Gates satsar miljarder på liknande processer i 4:e generationens reaktorer.

Men…

Det är nåt galet med denna storskalighet som gör samhället så sårbart när det skall lita på kärnkraft. I Sverige rusar elpriserna när några enheter kärnkraft står stilla. I Japan måste man införa ransonering när 25% av den totala energiförsörjningen slås ut pga en och samma händelse. När haverierna blir så fatala som i Japan kommer det dessutom att ta oerhört lång tid att bygga nya kärnkraftverk då det är projekt på 10-15 år vad det verkar. Vilka andra energislag har de ledtiderna? Inte ens stora vattenkraftverk…

Sen verkar varje större olycka blottlägga nya systemfel som kan gälla även övriga världen. Visserligen har vi varken jordbävning eller tsunamis i Sverige men visst kan man tänka sig scenarion typ sabotage där kylsystem slås ut. Ska det då bara vara att sitta och vänta på att rektorerna kokar torrt som man tycks göra i Japan? Man litar för mycket på att systemen skall fungera och konstruerar inte robusta självreglerande system. Om de nu kan bli det.

Jag hoppas att viljan att bygga nya kärnkraftverk i Sverige svalnar betänkligt efter dessa olyckor. Inga investeringar som inte tar fullt ansvar för alla framtida kostnader. Tveksamt om det blir lönsamt då. Det värsta som kan hända omställningen till förnyelsebar energi skulle vara om vi fick en ny period av billig ändlig energi från kärnkraft. Det behövs höga energipriser för att ge incitament till besparing och investering i sol och vind.