Peak oil och energialternativen

Cornucopia publicerade för några dagar sedan en fin graf över den globala oljeproduktionen. Där ser man tydligt att oljeproduktionen befunnit sig i en platåfas sedan 2005, med en sista spik förra sommaren. Det är ytterst tveksamt om med vi med nuvarande världsekonomiska läge kommer att få de investeringar gjorda som behövs för att hålla produktionen uppe, och därför tror nu många bedömare att produktionstoppen från sommaren 2008 faktiskt var "peak oil" eller den globala oljeproduktionstoppen. Många av världens största oljeproducenter befinner sig nämligen redan i nedgångsfasen, t.ex. Norge och Mexiko. I november 2008 kom IEAs årliga rapport World Energy Outlook där man räknar med en genomsnittlig produktionsminskningstakt på 6,7% per år, vilken ökar till 8,6% år 2030. Detta om inga nya investeringar i oljeutvinning kompenserar produktionsminskningarna från befintliga oljefält. Läs mer i mina kommentarer till rapporten, där jag bland annat kommer fram till att den nya oljan kommer att kosta runt $140/fat om man följer IEAs beräkningar. Om man överhuvudtaget skulle lyckas hålla produktionen uppe, alltså.

Följdfrågorna blir - vilka alternativa energikällor till oljan finns det? Hur användbara är de? Vilka problem finns med dem?

Kortfattat kan sägas att ingen kombination av alternativen till oljan inom rimlig tid kan ersätta den energiförbrukning vi har idag. Ett av de viktigaste problemen med de alternativa energikällorna är att det är svårt att använda dem för att ersätta oljan för transporter. Många av de alternativa energikällorna genererar elektricitet, vilket i och för sig kan användas för att driva tåg och andra fordon, men det blir energiförluster på vägen och dessutom kräver det investeringar i ett helt nytt transportsystem. Ett annat stort problem är att det krävs gigantiska investeringar för att få igång ny energiproduktion i den skala som behövs för att ersätta oljan.

Nå, nu går vi igenom alternativen mer i detalj, för att ni ska få se hur läget är.

Fossilgas (även eufemistiskt kallad naturgas) är också en ändlig energikälla, som dessutom kommer att passera sin produktionstopp snart. Ju mer världen börjar att använda gas, desto snarare kommer produktionstoppen även för fossilgas. Dessutom är transport av fossilgas inte helt okomplicerad. Antingen går den via långa rörledningar från produktionsfältet till konsumtionsstället, eller så måste den kylas ner kraftigt och fraktas med särskilda fartyg, vilket är en mycket energikrävande process som kräver dyrbara investeringar. Därför förbrukas större delen av fossilgasen på samma kontinent där den utvinns.

Kolkraft är smutsig och miljöfarlig. Kolgruvor ställer till stora miljöproblem. Många av dagens kolgruvor är dagbrott som förstör hela trakter. De mest lättillgängliga koltillgångarna har redan utvunnits och de som finns kvar kräver stora investeringar för att kunna utvinnas. Inte nog med det, världens kvarvarande kolreserver verkar vara mycket optimistiskt beräknade. Dessutom kräver dagens kolgruvor dieseldrivna fordon för att det ska brytas något kol.

Kol kan inte direkt ersätta olja för transporter. Man kan framställa syntetisk bensin ur kol, men det är en energikrävande process. Man kan självklart damma av en massa gamla ånglok eller bygga nya, men en sådan omställning kräver tid och kan inte direkt ersätta transporter med lastbil, buss och personbil.

Kärnkraften framställs av många som en tillfällig lösning på problemen med minskande oljetillgång. Ett problem är att även kärnbränslet uran är en ändlig resurs, som kommer att ta slut mycket snabbt om världen bygger ut mer kärnkraft. Ett annat problem är att kärnkraftverk är mycket dyra att bygga och det tar dessutom mycket lång tid. För att ersätta oljekonsumtionen krävs enorma mängder med kärnkraftverk och man skulle ha behövt börja bygga dem för flera år sedan.

Världsproduktionen av uran toppade runt 1980 för att sedan minska. Skillnaden mellan tillgång och efterfrågan har sedan 1985 täckts upp med "överblivet" militärt uran. För att försörja de hundratals nya kärnkraftverk som skulle behövas för att ersätta oljan skulle en mängd nya urangruvor behöva öppnas. Att öppna en ny gruva tar tid och processen skulle även här ha satts igång för flera år sedan om man vill ersätta oljan.

Kärnkraften har även sina avfallsproblem, som enligt många inte har någon tillfredsställande lösning ännu. Miljöproblemen gäller även i hög grad urangruvorna. Vem vill bo granne med en sån?

Vindkraft då? Ett stort vindkraftverk på 5 MW kan under gynnsamma förhållanden producera energi motsvarande 9000 fat olja per år. Världens oljekonsumtion har de senaste åren varit runt 85 miljoner fat per dag. För att ersätta dagens oljekonsumtion skulle det krävas mer än 3 miljoner stora vindkraftverk, som kostar oräkneliga miljarder att bygga. Ska vi ersätta 6% av världens oljeförbrukning blir det 180 000 stora vindkraftverk som ska byggas per år. Det innebär ungefär hundra gånger dagens utbyggnadstakt. Dessutom har vinden den tråkiga egenskapen att den inte blåser lika mycket hela tiden, så det krävs en massa reservkapacitet för elproduktion med annat än vind, de dagar det inte blåser så mycket. Vindkraft kan alltså bara användas för att ersätta en liten del av världens oljekonsumtion.

Vattenkraften i Sverige kan inte byggas ut särskilt mycket mer om vi inte ska offra våra sista orörda vattendrag. Även om vi skulle offra dem, så skulle det bara ge ett marginellt bidrag jämfört med den olja vi förbrukar. Detsamma gäller resten av världen.

Tidvattenkraft är inte aktuellt annat än på vissa platser i världen. Det kan dock ge ett marginellt bidrag till energiförsörjningen i vissa länder.

Vågkraft kan byggas ut, men kräver liksom vindkraft stora investeringskostnader. Den kan inte heller totalt sett ge särskilt stort energibidrag, jämför räkneexemplet för vindkraft.

Solceller har problem med begränsade resurser för att producera dem. Liksom för vindkraft är problemet att det krävs enorma mängder med solceller för att få fram så mycket energi som finns i den olja som världen dagligen använder. Det kommer att ta tid och kräva väldiga mängder råvaror att bygga dessa solceller. Kiselindustrin har idag inte den kapacitet som krävs för att framställa så mycket kisel till solceller, om man skulle lyckas skala upp tekniken för att göra solceller utan sällsynta ämnen som indium och tellur. Det är också tveksamt om de kan bygga ut en sådan kapacitet under en överskådlig framtid.

Vätgas är inte en energikälla. Det är en energibärare, på samma sätt som elektricitet. Det finns ingen vätgas att utvinna på jorden, utan den måste framställas på något sätt, t.ex. genom elektrolys av vatten eller ur naturgas. Denna framställning ger enorma energiförluster - det är mycket effektivare att använda elektriciteten eller gasen direkt. Allt tal om vätgasdrivna fordon eller bränsleceller som alternativ är helt enkelt bluff!

Biobränslen finns av många slag - ved, halm, etanol, "biodiesel" (RME), rötgas.

För uppvärmning av hus är biobränslen, t.ex. ved eller flis, utmärkta alternativa energikällor.

För transporter måste man ha någon form av flytande bränsle. Här har det talats mycket om etanol och "biodiesel" de senaste åren. Tyvärr har de stora problem.

Etanolframställning ur spannmål är energimässigt direkt olönsamt. Om all energi som går in i processen räknas in så går det enligt vissa beräkningar åt mer energi än vad man får ut! Det behövs energi för drivmedel till traktorer, konstgödsel, transporter och inte minst till etanoltillverkningen. Etanol som bränsle är en bluff! Den kan endast bli ekonomiskt lönsam tack vare att vi har tillgång till billig olja och naturgas.

Etanolframställning ur cellulosa är ännu under utforskning och det finns ingen fungerande teknologi ännu.

Framställning av etanol ur sockerrör i tropiska länder som Brasilien ger ett bra energinetto, men när världens olja tryter vill nog brasilianarna behålla sin etanol själva!

"Biodiesel" framställs av olja (ur oljeväxter som raps) och metanol. Även den ger ett lågt energiutbyte om all ingående energi räknas in, men det verkar dock ge mer energi än vad som sätts in, till skillnad från etanol.

Biobränslen kräver mark att odlas på. I en framtida värld med matbrist kommer marken att behövas för att odla mat istället. Rötgas (biogas) är det enda biobränslet som inte har några sådana bieffekter.

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.

Fusionskraft finns ännu inte i form av en fungerande anläggning. Frågan är om den någonsin kommer att fungera. Om det är tekniskt möjligt ligger storskalig produktion i alla fall många årtionden i framtiden.

Sammanfattningsvis kan sägas att ingen kombination av alternativen till oljan inom rimlig tid kan ersätta den energiförbrukning vi har idag. Därmed blir det enda riktiga alternativet till oljan att spara energi på olika sätt, till exempel genom att minska på transporterna. Världen som helhet måste också räkna med sänkt levnadsstandard framöver, när energin blir dyrare. För oss i västvärlden innebär det att vi måste skära ner på vår konsumtion av prylar. För världens fattigaste, t.ex. de hundratals miljoner som inte ens har tillräckligt med mat, innebär sänkt levnadsstandard en katastrof.

Tror du inte på mig? Om du tänker säga emot, se till att hitta väl underbyggda beräkningar för alternativen, för jag har kollat upp detta noggrannt under några år. Den som vill läsa mer rekommenderas att besöka t.ex. Energy Bulletin eller The Oil Drum.