Olie er stadig vigtig i år 2022. Men det bæredygtige energisamfund ligger inden for rækkevidde, hvis verdenssamfundet allerede nu satser målrettet på at udvikle de teknologier, vi skal bruge til at sikre en bæredygtig energiforsyning om 20, 30 og 40 år.

Af HANS LARSEN, afdelingschef,
og LEIF SØNDERBERG PETERSEN, pressechef
Forskningscenter Risø

De første blade til et nyt kapitel i energiens verdenshistorie blev skrevet i december 1997, hvor repræsentanter for 167 lande mødtes på FNs 3. globale klimatopmøde i Kyoto i Japan.

Resultatet var Kyoto protokollen med en række målsætninger om reduktion i udledningen af drivhusgasser. Der gøres i mange lande, herunder Danmark, og gennem EU en stor indsats for at opfylde kravene. Blandt de vestlige lande er især USA dog afvisende over for at overholde aftalerne i Kyoto protokollen. På topmødet i Johannesburg tidligere på måneden lovede Rusland at ratificere Kyoto protokollen, herefter vil der være tilstrækkelig tilslutning til at den træder i kraft med eller uden USA.

Når protokollen således træder i kraft med krav om betydelige CO2 reduktioner i perioden 2008-12, vil det være et argument for at erstatte olie og kul med energikilder der i mindre grad eller slet ikke medfører CO2 udledning. Kravene frem til 2012 er til og med kun begyndelsen, der må forventes skærpede krav derefter.

Hvordan fremtiden reelt kommer til at se ud er også vanskeligt at vurdere på energiområdet, der er udarbejdet mange forskellige fremtidsbilleder, og der er store forskelle, nogle er rimeligt optimistiske og andre tegner et særdeles dystert billede af fremtiden.

Det internationale klimapanel, IPCC, vurderer, at der er behov for betydelig global indsats på energiområdet, hvis vi skal holde udviklingen i den lavere ende af de varierende skøn, der foreligger fra forskellige sider. Verdensenergikonferencen, WEC, har analyseret vidt forskellige fremtidsbilleder for den globale befolknings- og energiudvikling.

Olie og kul

De mere centrale fremtidsbilleder antyder en betydelig vækst. Denne vækst vil dog langt fra være jævnt fordelt over de forskellige regioner i verden. Der er et betydeligt spand fra højeste udvikling til de lave udviklinger, og der skal gøres en kraftig indsats, hvis det skal lykkes at holde udviklingen på det lave niveau. Fælles for de mere troværdige prognoser er efter vores mening, at om 20 år vil verden stadig bruge olie og kul på samme niveau som i dag i absolutte tal. Procentvis lidt lavere, hvis det samlede energiforbrug vokser med måske 20 pct. i den periode.

Det er der flere årsager til. Priserne på olie og gas vil nok være acceptable langt ud i fremtiden. Der er masser af det. Samtidig tager det lang til at udvikle ny teknologi, der kan konkurrere på det frie marked. Det er også meget svært at finde alternative brændsler til den stadigt voksende transportsektor. Endelig er problemet, at i den del af verden, hvor energiforbruget vil vokse kraftigst i de kommende år, nemlig ulandene, har man virkelig brug for de relativt billige brændsler som olie og kul, som endda ofte findes inden for disse landes egne grænser.

Vindenergi

Vi tror ikke på, at verdens energiforsyning kan ændres totalt på 20 års sigt. Så meget desto mere er det vigtigt, at der gøres en målrettet indsats for at nå frem til en bæredygtig energiforsyning på længere sigt. Vel at mærke skal vi også have råd til at betale den, ikke mindst i de fattige udviklingslande, hvor der stadig findes 2 mia. mennesker som ikke har adgang til elektricitet. Som vi ser det, er der store muligheder for at udvikle mere bæredygtige løsninger.

Vindenergi klarer sig allerede godt og vil, som det tegner sig nu, om få år være helt kommercielt konkurrencedygtig. Selv om man naturligvis må tage alle mulige forbehold over for udviklingen i oliepriserne. Al erfaring viser dog, at prisen på en tønde råolie ikke vil bevæge sig markant nedad set over en længere periode, snarere vil vi se en prisudvikling, der hele tiden vil afspejle hvad markedet kan bære.

Allerede i dag dækker vindmøller 17 pct. af Danmarks elforbrug. Vindmøller placeret på land er stadig billigst, men tendensen går i retning af megawatt vindmøller placeret på havet. På Risøs nye prøvestation for store vindmøller ved Høvsøre gør dansk vindmølleindustri allerede i år klar til at afprøve næste generation af de store megawatt møller, der skal stå på havet.

Bioethanol

Bioethanol er en anden bæredygtig mulighed inden for rækkevidde. Bioethanol er sprit fremstillet af plantemateriale. Biler kan nemt køre på en blanding af 90 procent benzin og 10 procent bioethanol, og bioethanol kan helt erstatte diesel. Hidtil har bioethanol været for dyrt i forhold til benzin og diesel.

Men den situation er ændret takket været et unikt dansk koncept, hvor bioethanol fremstilles kombineret med biogas til en fornuftig pris. Den nye proces er udviklet af Risø og Danmarks Tekniske Universitet og er baseret på hvedehalm, som dermed er en mulig afgrøde til fremstilling af flydende brændstof til biler, busser og lastbiler. Bioethanol fra halm er CO2-neutralt; den mængde kuldioxid, som udsendes fra bilernes udstødning, slipper under alle omstændigheder ud i atmosfæren, uanset om halmen rådner på marken eller brændes af i kraftværker.

Den frigivne mængde kuldioxid svarer til den mængde af drivhusgassen, som halmen optager fra luften, mens kornet gror. Tilmed kan bioethanol i benzinen erstatte tilsætningsstoffet MTBE, som forurener grundvandet.

Solceller producerer elektricitet uden at forurene luften og uden at bidrage til drivhuseffekten. Derfor er brugen af solceller i rivende udvikling. Alligevel benyttes solceller endnu mest i nicheområder. Det hænger sammen med at produktionsprisen stadig er så høj, at strømmen er alt for dyr. I dag fremstilles solceller af halvledere, især silicium, som er et meget dyrt materiale.

Plast kan også omsætte sollys til strøm, samtidig er råstofferne langt billigere end halvledermaterialer, hvorfor plastceller vil kunne fremstilles til en overkommelig pris. Derfor satser Risø på at udvikle solceller, som udelukkende er fremstillet af plast. Et vigtigt skridt på vejen mod en mere bæredygtig energiforsyning er brændselsceller. Mere effektivt end de fleste andre teknologier kan brændselsceller uden støj og med minimal forurening lave den kemiske energi i for eksempel naturgas om til strøm og varme til boligopvarmning.

Brændselsceller

De danske brændselsceller af typen SOFC (Solid Oxide Fuel Cells) udvikles i samarbejde mellem Risø og Haldor Topsøe A/S. Der er bygget et anlæg på Risø, hvor forskerne skal opbygge den nødvendige knowhow til at etablere en egentlig industriel produktion, og om ca. 10 år regner man med, at de første kommercielle brændselscelleanlæg til husstandsbrug er på markedet.I kraftværkssektoren er en vigtig ændring allerede godt i gang. De centrale kraftværker, der har domineret de industrialiserede lande i de senere årtier, bliver gradvist afløst af et meget mere blandet system af store kraftværker, lokale mindre kraftværker og produktion af el og varme i virksomheder og endog i private hjem. Det hele kan komme til at spille fornuftigt sammen takket være den moderne informationsteknologi, som således også får en vigtig rolle i fremtidens bæredygtige energiforsyning.

I 2022 vil vi, hvis vi allerede nu starter en målrettet indsats, være betydeligt nærmere visionen om den bæredygtige energiforsyning, her vil brint kunne spille en central rolle som energibærer. I brintsamfundet leverer store vindmølleparker på havet mere end halvdelen af den el, der bruges i Danmark. På land er der bygget store elektrolysehaller, tankanlæg for brint og store batterier af brændselsceller. Når prisen for el er god på elbørsen, leverer kraftværket til nettet. Er prisen i bund, dirigeres strømmen til elektrolysehallerne, hvor strømmen spalter vand i brint og ilt. Brinten lagres i store tanke. Herfra går brinten videre, når der er behov for brændstof til brændselscellerne, der leverer el til områdets park af elbiler og lokale småvirksomheder. Brinten sendes også gennem naturgasnettet til tankstationer og kraftværker. På tankstationerne kan bilerne så tanke brint, der omsættes via brændselsceller til elektricitet som driver de elmotorer, der trækker bilen.

Målrettet satsning

Det bæredygtige energisamfund ligger således inden for rækkevidde. Men det bliver kun til virkelighed, hvis både verdenssamfundet, enkelte regeringer, forskningsinstitutioner og industrien satser målrettet på at udvikle de teknologier, vi skal bruge til at sikre en bæredygtig energiforsyning om 20, 30 og 40 år.

Risø yder sit bidrag gennem forskning i bæredygtige energiteknologier, og vi vil sætte fokus på fremtidens bæredygtige energiforsyning gennem en regelmæssig tilbagevendende international energikonference. Den første finder sted på Risø i 19. - 21. maj 2003. Konferencen vil beskæftige sig med nye udviklinger og trends i energiteknologier som er eller bliver vigtige på 15 - 20 års sigt i bestræbelserne på at nå hen mod en global bæredygtig energiforsyning.