Grundproblemet vad gäller biobränslen är att man inte kan få ut mer energi än vad som produceras av växternas fotosyntes. Detta gör att det inte finns någon fysisk möjlighet att ersätta mer än några procent av vår oljeförbrukning med biobränslen.I mitt räkneexempel på energiersättning räknade jag aldrig närmare på biobränslen, men här kommer en snabb kalkyl för att visa exempel på hur mycket man kan få ut av biobränslen.
Den biomassa vi har mest av i Sverige är skog. Den totala årliga tillväxten i Sveriges skogar är cirka 96 miljoner m3sk. Denna har ett energiinnehåll på cirka 138 TWh eller motsvarande 81 miljoner fat olja. Sveriges årliga förbrukning av petroleumprodukter är enligt Energimyndigheten runt 200 TWh eller motsvarande 118 miljoner fat olja. Så inte ens om vi bränner upp hela Sveriges årliga skogstillväxt får vi ut lika mycket energi som av den olja vi använder per år.
Sen ska vi inte glömma att biomassan måste omvandlas till någon form som är användbar för att ersätta oljeprodukter, t.ex. metanol, vilket ger energiförluster på vägen. Så ska vi inte heller glömma att vi inte kan bränna upp hela skogstillväxten, eftersom vi vill ha större delen till andra användningar, t.ex. pappersmassa och trävaror. Vi kan kanske högst använda något tiotal procent av skogstillväxten till energiproduktion. Det finns ju andra biobränslen, t.ex. jordbruksprodukter eller -biprodukter, men storleksordningen på de bidrag de kan ge till energiförsörjningen är densamma eller mindre.
Är det fortfarande någon som tror att biobränslen kan ersätta mer än runt 10% av oljan?
Inlägg
Som ingenjör tror jag att man med teknologi kan lösa de flesta av de problem som mänskligheten tampas med. Förutsättningen är dock att man har tillgång till en "obegränsad" mängd förnybar energi.
SvaraRaderaPotentialen hos biobränslen begränsas, som du påpekar,av mängden "ledig" odlingsbar mark.
Som jag ser det uppstår då följande tanke kedja:
Brist på odlingsbar mark -> Konstgjord fotosyntes i öknen, dvs. solceller.
Så långt har många tänkt t.ex. enligt följande:
http://www.expressen.se/1.541645
Citat:
"Om man placerar solceller med en verkningsgrad på trettio procent i Sahara skulle hela Europas nuvarande elenergi, motsvarande 700 kärnkraftverk, kunna produceras på en yta av 70 gånger 70 km eller en procent av Sveriges yta eller en tvåtusendel av Saharas yta."
En ännu större yta kan alltså, teoretiskt, även ersätta energin från all konsumtion av fossila bränslen.
Problem som nämts i debatten:
- Dyrt att bygga ledningsnät till konsumenterna, dvs Europa.
- Stora förluster på vägen
- Att ersätta petrolium konsumtion förutsätter elbilar. Att ersätta nuvarande fordonspark och infra- struktur med en el-baserad motsvarighet tar lång tid och blir orimligt kostsamt. Dessutom är det tveksamt om rå-material (t.ex. lithium) för batteritillverkning finns i tillräcklig mängd på jorden.
Min "idé" (som jag faktiskt inte sett diskuteras någon annanstans):
1. Solen som lyser på "outnyttjat land" räcker mer än väl för att försörja världen med energi (naturligtvis skall vi även effektivisera användningen så mycket som möjligt) även om verkningsgraden på solcellerna är dålig (<30%)
2. Världen, dvs. infrastruktur och ekonomi, är uppbyggd kring fossila bränslen och denna hinner inte bytas ut innan "peak oil" har gjort det omöjligt.
3. Med ett överskott på elektrisk energi kan vatten spjälkas till till väte och syre, koldioxid till kol och syre. Kol och väte kan sedan rekombineras till nya kolväten. Verkningsgraden är usel men solens energi är gratis ... [http://www.chalmers.se/sections/forskning/professorer/intervjuer/intervju-med-adjungerad6109]
Alltså:
Täck saudiarabien med solceller. För energin till kusten där anläggningar spjälkar havsvatten och koldioxid och tillverkar kolväten, dvs. "olja".
Befinlig infrastruktur; pipelines, tankers, rafinaderier, mackar, bilar etc. kan fortsätta att användas.
Koldioxiden från bränslets förbränning absorberas nu av "bränslefabrikerna" istället för att förvärra växthuseffekten.
Biprodukten syrgas torde dessutom vara bra för att kompensera förnedhuggna regnskogar.
Business as usual !
Varför fungerar inte detta ???
\Eric
Vad ska du driva dina tankers med då? :) För jag kan bara inte tro att du kan driva ett stort skepp med batterier...
SvaraRaderaIntressanta tankar, fast "business as usual" tror inte jag på. Helt klart kommer världens energianvändning minska. Inte för att vi vill, men för att vi inte kommer ha råd.
Har de inte några ideer på gång om snabbväxande oljebakterier som odlas fram i havet med hjälp av solen och som sen pressas fram till olja?
SvaraRaderaHallå! Verkligheten anropar!
SvaraRadera4900 kvadratkilometer solceller i Sahara. Eller i Saudiarabien.
4900 km2 måste vara många gånger den totala mängd solceller som någonsin producerats.
Idag finns inte ens kiselfabriker som kan producera sådana mängder. Så vi får börja med att bygga en massa kiselfabriker.
Anta att det är solpaneler på 4,9 kvadratmeter styck. En miljard såna solpaneler blir det. Om vi vill att projektet ska bli klart inom 20 år måste man bygga nästan 2 paneler per sekund dygnet runt under dessa 20 år. Cirka 170000 paneler per dag måste installeras. Det slår nog de flesta av historiens större byggprojekt med bred marginal.
Jo, det blir ju naturligtvis ett projekt som heter duga men frågan är om det faktiskt skulle vara möjligt att genomföra om den politiska konsensusen vore total och "alla tillgängliga resurser" satsades (typ som om man upptäckte en jätte asteroid på väg att förinta jorden...agera eller dö!). Någon brist på kisel lär det väl inte bli. Silver kanske ??? 20års byggtid kanske är rimligt om man avser att succesivt ersätta bortfallet av "naturlig" olja.
SvaraRaderaJust bristen på skalbarheten känns ju som den främsta invändningen mot alla lösningar som föreslås.
\Eric
Brist på grundämnet kisel blir det knappast, men kisel av sådan kvalité som behövs för solceller måste renframställas i fabriker med inte helt okomplicerade processer.
SvaraRaderaMycket bra artikel.Hoppas att många läser och tar lärdom.
SvaraRaderaBrist på rent kisel ? Ok, då kör vi väl varianten med sterlingmotor á la http://www.etc.se/19059/framtidens-energikaella-uppfanns-1816/
SvaraRaderaMen det förstås, 25kW är inte mycket att hänga i julgranen.
\Eric
Du gör matematiska beräkningar om världens energisituation. Men det enda felet är att Du tänker alltför statiskt och Du utstrålar en alltför PESSIMISTISK hållning till de problem vi står inför. De yngre och mer optismistiska människorna kommer att lösa energifrågan på ett bra sätt.
SvaraRaderaOljan kommer på kort sikt att ersättas med kol. Kol finns ännu i ofantliga mängder. Utsläppen kommer att renas med olika metoder och koldioxiden kommer att pumpas ner i berggrunden. Sedan kommer kanske fisionskraften att ta över om 100 år.Vad jag vill ha sagt är : TÄNK OPTIMISTISKT så kommer vi att hitta många smarta lösningar.
lasse22 - jag anser inte att jag är pessimist. Jag vill påpeka de problem vi står inför. Det finns inget som kan ersätta oljan och det kommer att orsaka svåra problem.
SvaraRaderaBättre att förstå situationen än att leva i förnekelse.
Att leva i förnekelse , som jag ser det, är att fastna i ett statiska synsätt, och förneka den dynamik som uppstår vid kriser.
SvaraRaderaSom Du kanske känner till så är det kinesiska tecknet för hot samma tecken som för möjlighet. Vid hot uppstår alltså möjligheter.
Jag vill jämföra med "hästskitssyndromet".
Vid slutet av 1800-talet ägnade sig "pessimister" åt att extrapolera problemen med den mängd bajs som hästarna lämnade efter sig i europas städer.Med det ökade transportbehov man såg framför sig, så skulle till slut alla städer , bokstavligt talat , drunkna i hästskit. Vad hände sen ??
Utveckligen hittade nya spår !
Till Lasse22
SvaraRaderaSe vad Albert A. Bartlett har att säga om koltillgångarna i världen, finns på you-tube. Om inte han duger så ta Richard Heiberg eller läs Björn Forsbergs bok: Tillväxtens sista dagar. När du klarar att motbevisa dem då ska jag tro på koltillgångar i ofantliga mängder.
På senare tid så har det kommit många nyheter kring alg-baserade biobränslen som verkar mycket lovande. Potentialer på 10-50 ggr mer bränsle per hektar och möjlighet att använda öknar o.dyl. istället för jordbruksmark. Frågan är bara hur mycket sanning som ligger bakom dessa nyheter och hur långt in i framtiden de ligger. Oavsett så kan vi nog glömma biobränslen från jord-och skogsbruk i någon större omfattning. Biogas från sopor och avloppsslam har dock en viss potential som dock fortfarande är dyrare än fossilbränsle. När oljan minskar kommer vi nog att få se många satsningar på kol till flytande bränsle.
SvaraRaderaDet intressanta med inläggen i energidebatten är att de tenderar att bli överdrivet pessimistiska.
SvaraRaderaVisst står mänskligheten inför mycket stora utmaningar men det är ju i sig inget nytt för det har vi ju egentligen alltid gjort Nya tider kräver nya lösningar. Nu när vi börjar se slutet på eran med den billiga oljan så kommer innovationerna att stå som spön i backen. Mycket talar för att priset på energi kommer att bli högre i framtiden men detta leder samtidigt till starka incitament för energibesparing. Jag tror att alla dystra profetior i sig bygger på en extrapolering av den hittillsvarande energisituationen.
Dysterkvistar har aldrig varit de som lett utvecklingen framåt och frammanat hopp.
Det de flesta teknikfantaster missar är att det går inte att kombinera vårt ekonomiska system, som är exponentiellt växande på ändliga råvaror. För eller senare tar dessa slut. Det gäller alla råvaror även soldrivna. Dessa begränsas i sin tur av solens inflöde.
SvaraRaderaStort tack till Flute som orkar vara "pessimist", själv skulle jag nog vilja kalla honom realist.
Bra skrivet om begränsningarna med bio. Men du missar en stor del av potentialen genom att enbart titta på skogen.
SvaraRaderaVi kan ersätta en stor del av våra transportbehov med biogas från sopor, ensilage från jordbruk och spill från skogsavverkning. Avverkad skog är bara en delmängd eftersom. En stor del blir kvar i skogen i form av kvistar, stubbar, bark osv och tas inte omhand överhuvudtaget idag.
Anders, skogen är bara ett exempel. Det blir inte så mycket mer om man tar hand om kvistar och sånt. Det finns fortfarande ingen möjlighet att ersätta annat än en liten del av oljan med biobränslen.
SvaraRaderaKisel finns i sand, sand finns i öknen där man planerar att placera solfångare. Glas består också av sand till största delen.
SvaraRaderaBörja med att bygga solspeglar stora nog att smälta kisel och producera glas, först till fler speglar för att öka kapaciteten och sedan för att bygga solfångare.
Är inte kiseln tillräckligt ren kan den förmodligen renas ganska enkelt så länge man har billig värme för smältning.
Det stora problemet är i stället att man för att tillverka effektiva solceller även behöver små mängder av mycket sällsynta ämnen, ämnen som det redan börjar bli brist på.
Därför är det förmodligen en bättre idé att ersätta solcellerna med generatorer och ångturbiner som man driver med solspeglar.
Kenneth, även solspegelsprojekt faller om man börjar räkna på materialåtgången. Det krävs nämligen helt sanslösa mängder stål för rör och dylikt. I alla fall om man ska ersätta en meningsfull andel av t.ex. Europas energiproduktion. Jag har sett någon som räknat på skalbarheten i ett solspegelsprojekt, men jag minns inte var det var. Hursomhelst kom han fram till att det är ungefär lika orimligt som solceller.
SvaraRaderaFast tillverkar man solspeglarna på plats får man säkerligen mycket slaggmaterial som till en stor del kan användas i stället för stål och järn. Möjligen kan man till och med slösa med det billiga materialet så att man kan få lönsamhet även om man nöjer sig med lägre verkningsgrad och utnyttjande en mindre del av dygnet, man kan då flytta målet i stället för speglarna som alltså kan monteras fast och kanske med speglar i flera grupper som fokuserar på olika tider på dygnet.
SvaraRaderaMan kommer då ifrån mycket av de komplicerade delarna vilket även ökar driftsäkerheten.
Jag är inte alls säker på att det går att göra lönsamt och bra i slutänden, men jag tror att man skall titta på fler lösningar än de man är van vid från våra delar av världen där mark, speglar och arbetskraft är dyra.
Från Wikipedia:
SvaraRadera"Gasföreningen hävdar att redan idag skulle 900 000 personbilar kunna drivas av biogas om allt avfall togs om hand (skulle ge 10,6 TWh). Om även termisk förgasning av cellulosa används för produktion av biometan så blir den totala potentialen för biogas som fordonsgas hela 74 TWh, dvs biogas skulle kunna driva nästan hela den svenska fordonsparken som idag är på drygt 80 TWh."
Det innebär att skogsindustrin skulle behöva släppa ifrån sig i princip hela den årliga avverkningen, det kan man glömma. Jag var på en föreläsning där tyckte Skogsindustrierna att 7 TWh var vad de kunde undvara.
RaderaAnders
SvaraRaderaKvistar med barr eller löv lämnas kvar i skogen efter skövling pga att de är näringsrika och den näringen ska tillbaka till den skövlade marken för att ge näring åt kommande skogsgeneration. Den biomassan är liten om man skulle ta reda på den också i motsvarighet till hur mycket näring den ger åter till marken.