Noen utfordringer vi står overfor når det gjelder klima og energiforbruk i fremtiden. Petter Hieronymus Heyerdahl Presentasjon for Rådgiverforum Akershus på NMBU 19. september 2014 Energi og fornybar energi og klimatiltak

Bruk av energi kan grovt deles i fire hovedområder Mat Stasjonære formål: Lys, matlaging, komfort, maskiner, prosess etc. IT: Radio, telefon, TV, PC, GPS, musikk etc. Transport og annet løst utstyr som trenger bevegelse Energi og fornybar energi og klimatiltak

98 % av transport i verden gjøres ved å brenne flytende drivstoff.... … og det er fossilt karbon i flytende form Energi og fornybar energi og klimatiltak

Vi sitter i den fossile drivstoffella! Flytende drivstoff er vanskelig å bytte ut og vil være dominerende innen transport lenge: U.S. Energy Information Administration, independent Statistics and Analysis. Outlook 2010 - Highlights = fossil gass Vi sitter i den fossile drivstoffella! Energi og fornybar energi og klimatiltak

….som er med på å tegne dette bildet av forventede utslipp Kurven skulle pekt denne veien…. U.S. Energy Information Administration, independent Statistics and Analysis. Outlook 2010 - Highlights Energi og fornybar energi og klimatiltak

Et eksempel på vår karbonavhengighet: Et eksempel på vår karbonavhengighet: La oss følge maten fra jord til bord til fjord Hva som gjøres Står stille* Bevegelse Pløye, harve, så Olje Gjødsle, sprøyte Kull, gass, Høste, transportere Bearbeide, transportere, varme, kjøle Kull, gass Grossist: Fordele, kjøle Butikk: Transport, kjøle, varme, lys Hjem til deg Bearbeide, SPISE, kaste, lagre Toalett: Drift av vann og avløp Renseanlegg, pumping, slamtransport Kilde: http://www.iea.org/etp/explore/ Gå inn på * I Norge brukes mye strøm, men resten av verden bruker fossilt brensel Energi og fornybar energi og klimatiltak

Vestlige verdens velstand drives av karbon Flytende drivstoff har karbon som hovedkomponent Diesel og bensin ca. 85% Etanol 52% Metan 75% Umulig! Karbonfangst fra en milliard eksosrør er vanskelig Derfor må karbonnøytrale flytende drivstoff lages med biologisk karbon Energi og fornybar energi og klimatiltak

Skogen er den viktigste kilde for biokarbon Fra skogen kan vi teoretisk årlig lage ca. 1500 millioner liter diesel Som er 1/6 av alt flytende drivstoff som brukes i Norge Photo: John Y. Larsson, Skog og landskap Energi og fornybar energi og klimatiltak

Biogass Dannes ved råtning av biomasse uten tilgang på oksygen. Biogass: Ca. 65% metan (CH4) og 35% (CO2) Våt prosess. La det som er vått være vått. Tørking koster. Best utnyttelse av våtorganisk materiale – bedre enn å brenne det. Høyt energiutbytte. Biogass er flott drivstoff. Renere og stillere. Næringsrik biorest. Gjenvinner fosfor, nitrogen og vann. Energi og fornybar energi og klimatiltak

Biogassreaktor industriell skala Energi og fornybar energi og klimatiltak

Enkle biogassanlegg Biodigestor at a Nairobi International Trade Fair. /Picture: Anthony Kamau Energi og fornybar energi og klimatiltak

Sukkertare – lovende kilde til drivstoff Foto: Sintef Utbytte i dag: 600 liter etanol per da (1000 m2) Kan nok økes når vi får øvet oss Trenger ikke gjødsling og bruker ikke landareal Kilde: TU 18. mars 2012 Energi og fornybar energi og klimatiltak

Tre forhold som kan påvirke produksjon og bruk av biomasse i verden Energi og fornybar energi og klimatiltak

1. Alt liv er avhengig av fosfor 1. Alt liv er avhengig av fosfor. Lett tilgjengelig fosfor kan ta slutt i dette århundret. Mindre fosfor gir reduserte avlinger. Trenger mer land for samme produksjon Mat må gå foran dyrking av biomasse til drivstoff Energi har mange alternative kilder. Fosfor har ingen. Energi og fornybar energi og klimatiltak news.com.au; weeklytimes.com.au; Petter Deinboll Jenssen, UMB; arno.rosemarin@sei-international.org

2. Utvikling av verdens befolkning Mange vil reise Alle trenger mat og vann Det vil høyst sannsynlig bli konkurranse om arealer Kilde: http://www.gerrymarten.com/human-ecology/chapter03.html og businessgrow.com Energi og fornybar energi og klimatiltak

3. Verden der folk bor blir tørrere Alvorlig tørt herfra Normal Extreme Vern om dyrkbar jord! http://www2.ucar.edu/news/2904/climate-change-drought-may-threaten-much-globe-within-decades KIlde: The National Science Foundation / Aiguo Dai, Drought under global warming: A review. July 3rd 2012 Energi og fornybar energi og klimatiltak

Tørke er på fremmarsj i verden der mange bor Afrika USA India Kina Energi og fornybar energi og klimatiltak

150 millioner mennesker har ikke tilgang på vann 150 millioner mennesker har ikke tilgang på vann. Atmosfæren inneholder mye vanndamp. Flott oppfinnelse kan høste vann, - til og med fra ørkenluft. Kilde: http://www.eolewater.com/ Energi og fornybar energi og klimatiltak

En enklere variant for høsting av vann fra ørkenluft Den australske student en Edward Linacre vant 2011 James Dyson designprisen for sitt AirDrop Irrigation Concept. I en ørken kan det være 11 ml vann pr m3 luft Energi og fornybar energi og klimatiltak

Over 1 milliard mennesker har ikke tilgang til rent vann. Denne vannrenseren drives av sol. Skittent vann fordampes av solen. Dampen kondenserer på innsiden av lokket og renner ned i samlerennen. Vannet er rent og kan drikkes. Renser 3 liter vann per dag. Slike rensere kalles Solar Stills Kilder: www.zombie-preppers.com og www.juliustangka.org Energi og fornybar energi og klimatiltak

Nedbøren i verden flytter seg Nedbøren i verden flytter seg. Økt nedbør er ikke nødvendigvis alltid en fordel Energi og fornybar energi og klimatiltak

Eller kan vi skaffe biokarbon på andre måter? Så, hvis drift av bil, båt og fly skal være klimanøytral og det ikke er nok biomasse. Hvilke kjøreturer skal da ut? Eller kan vi skaffe biokarbon på andre måter? Energi og fornybar energi og klimatiltak

Forskningen, nysgjerrigheten og biologien kan by på overraskelser…. Energi og fornybar energi og klimatiltak

¾ av kloden er dekket av vann Kilde: Japan Aerospace Exploration Agency, Earth Observation Research Center, EORC Energi og fornybar energi og klimatiltak

Kappedyret, sjøpung eller sekkedyret ascidie (tunikat) Kappedyret, sjøpung eller sekkedyret ascidie (tunikat) inneholder cellulose, proteiner og Omega 3. http://www.cellbes.no/nomenu-0/tunika-089511 Cellulosen er godt egnet for sukkerproduksjon (12.000 liter/da) Dyret inneholder ikke lignin. Det forenkler alkoholprosessen. 20 ganger mer etanol enn fra sukkertare på samme areal. Trenger ikke lys. Kilder: UiB Aktuelt, Professor Eric Thompson, UiB ; Forsker Christofer Troedsson, UNI-Research; FORNY 2020 Energi og fornybar energi og klimatiltak http://www.cellbes.no/nomenu-0/tunika-089511

Vi må reservere mest mulig biomasse til drivstoff. Over hele verden brennes biomasse for å lage strøm og varme i stor skala. Kan dette fortsette? * Vedovn, pelletskamin og små og mellomstore anlegg er selvsagt OK Neppe. Biologisk karbon vil bli alt for verdifullt * Stasjonær energiproduksjon har mange alternative kilder. Vi må reservere mest mulig biomasse til drivstoff. Allikevel er det ikke nok til all transport. Resten må tas med Strøm og Hydrogen IEA: Biomasse og avfall til strøm i 2020 er estimert til 7.6 EJ = 1000 millioner fm3/år Energi og fornybar energi og klimatiltak

99% av jordens indre holder over 1000 grader C Vi må finne andre energikilder til de stasjonære varmeanleggene som fyres med biomasse. En stabil og nær uendelig varmekilde er stor og rund…… 99% av jordens indre holder over 1000 grader C Energi og fornybar energi og klimatiltak

Varme fra jordens indre hentes på flere vis Geovarme vil bli en viktig energikilde i fremtiden. Energi og fornybar energi og klimatiltak

Ett eksempel: Geotermisk energi i Australia  1 % av den geotermiske energien som befinner seg grunnere enn fem kilometer i Australia kan dekke landets totale energibehov i 26 000 år Source: Australian Government, Geoscience Australia, http://www.ga.gov.au/energy/geothermal-energy-resources.html Energi og fornybar energi og klimatiltak

I 2012 rundet vi 1 milliard biler i verden ELBILEN må komme i stort antall, men BIODRIVSTOFF blir viktig mange ti-år enda Energi og fornybar energi og klimatiltak

Vi må flytte fokus fra drivstoff til fornybar fremdrift Hvor lang tur kjører du? % Akkumulert: 6 18 30 46 66 83 100 Over 80 % av turene er egnet for dagens el-biler Reisevaneunderøkelsen TØI, 2005 Energi og fornybar energi og klimatiltak

Nå er elbilen her. Nissan Leaf Renault Kangoo Z.E Citroen Zero Volvo C30 Null CO2-utslipp dersom strømmen kommer fra vind, vann, sol og bølge Hvis alle biler i Norge gikk på strøm ville de trenge 10 % av vannkraften Elbiler er nesten lydløse. Kan gi mye renere luft i byene Dette er fint, men: Problem 1: Kort kjørelengde, må ha to biler Problem 2: Dyre batterier, tør ikke kjøpe Mercedes 12 seter Energi og fornybar energi og klimatiltak

Overgangsløsning mens vi venter på bedre batterier: Plug in Hybrid Electric Vehicle – PHEV50 Eksempel: Volvo V60 PHEV. Diesel og elektrisk. 50 km på et 11 kWh Li-ion batteri Snittforbruk på 0,19 liter på mila, tilsvarende et CO2-utslipp på 49 g/km, etter EU-syklusen Energi og fornybar energi og klimatiltak

Eksempel på PHEV oppbygging Batterier Flexifuel motor Elektrisk motor i alle hjul Generator Energi og fornybar energi og klimatiltak

Ren elektrisk bil er på vei til å få god kjørelengde: Mitsubishi MiEV – 4 seter Rekkevidde: 160 km, max 130 km/h Motor: 47 kW, synkron, permanent magent Batteri: 16 kWh, 330V, Litium ion, 200 kg Ladetid: 7 timer på 16 A kurs. Hurtiglading: 80% på 30 min, 3-fas 50 kW Energi og fornybar energi og klimatiltak

6 tonns elektrisk lastebil ZeroTruck er bygget på et 2008 Isuzu N Serie chassis. Litium polymer batterier gir 160 km kjørelengde. www.electrorides.com I trafikk i Los Angeles fra august 2008 Energi og fornybar energi og klimatiltak

BYD elektrisk buss går 300 km på en lading Prøves ut i København fra 2012 Solpaneler på taket hjelper til å lade batteriene Batteriene ligger under gulvet så det er helt flatt Energi og fornybar energi og klimatiltak

Tuk tuk drosjer. Millioner i drift i verden. Energi og fornybar energi og klimatiltak

Elektrisk tuk tuk for persontransport i byer 360 Watts motor www.solarcarinternational.com Energi og fornybar energi og klimatiltak

Electric bike Typical range 30 – 60 km Lots of DIY kits available Energi og fornybar energi og klimatiltak

Hydrogenbiler kommer nå Hyundai I-Blue Mercedes-Benz BlueZero F-Cell Peugeot 207 Epure Honda FCX Clarity Energi og fornybar energi og klimatiltak

Ruter kjører 5 hydrogendrevne busser. Hydrogenbuss ved Rosenholm i oslo I drift i Oslo fra 2012. Linje 81A: Solli – Sofiemyr Eksos: Rent vann Produsent: Van Hool, Belgia Energi og fornybar energi og klimatiltak

Drift på syngass med knottgenerator Drift på syngass med knottgenerator . 1 million biler i drift i Europa under krigen 100 km på 30 kg knott 965 km på 180 kg knott Brennverdi syngass: 6 MJ/kg. Ved (30% fukt): 12 MJ/kg. Bensin 44 MJ/kg http://www.lowtechmagazine.com/2010/01/wood-gas-cars.html Energi og fornybar energi og klimatiltak

Men du kan også bidra……… Mange kilder til strøm Men du kan også bidra……… Energi og fornybar energi og klimatiltak

Frigjort strøm kan drive elbiler Vannmagasinene er strømlageret 1 favn ved 2,5 lm3 flis 500 kg pellets 2000 kWh 2000 kWh 2000 kWh 1 elbil 14.000 km Miev Brennverdier: Ved: 1.6 fm3/favn, 2200 kWh/fm3, η = 0.65 Flis: 300kg/lm3, 3.5 kWh/kg, η = 0.75 Pellets: 4.700kWh/kg, η = 0.8 Energi og fornybar energi og klimatiltak

Varmepumpe frigjør strøm som kan drive elbiler 5.000 kWh 3000 8.000 5.000 3 Elbiler (à 11.000 km) Varmepumpe Nissan Leaf I en bolig settes det inn en varmepumpe som erstatter 8.000 kWh med elvarme. Varmepumpen bruker 3000 kWh strøm, men frigjør netto 5.000 kWh strøm. 5.000 kWh strøm kan drive en elbil 35.000 km per år. Energi og fornybar energi og klimatiltak

6 m2 solfangere varmer tappevann og frigjør strøm. 1 Elbil 14.000 km Nissan Leaf Nettet er det store batteriet Elbilen kjører et år på denne strømmen. og frigjør strøm fra varming av varmt vann til drift av en elbil Sparer 2000 kWh Illustrasjon: Kim Brantenberg Solvarmeproduksjon i Norge: 400 – 500 kWh/m2 per år. 6 m2 på taket sparer ca 2000 kWh/år Energi og fornybar energi og klimatiltak

Bilen kjører et år på 15 m2 solpaneler Nettet er det store batteriet 2000 kWh 1 Elbil (10.000 km) Strømproduksjon i Norge: 150 kWh/m2 per år. Her er det ikke snakk om frigjøring av strøm, men ny produksjon Energi og fornybar energi og klimatiltak

Stort solcelleanlegg på Høgskolen i Hedmark Den sydvendte delen av taket er dekket med 470 kvadratmeter solcellepaneler. Produksjon: enn 60 000 kWh elektrisk kraft i løpet av et år. Foto: Joachim Seehusen Kilde: http://www.tu.no/energi/2013/10/15/statsbygg-snart-klar-med-norges-storste-solcelleanlegg Energi og fornybar energi og klimatiltak

Takk for oppmerksomheten Konklusjon Stasjonær produksjon av energi, må sees i sammenheng og transport stasjonær bruk av energi Dette krever smarte løsninger Smarte løsninger bygger på kunnskap. Sørg for å bli god – din fremtid trenger deg! Energi har kvalitet: 1 kWh energi i lunkent vann er ikke lik 1 kWh i form av strøm som ikke er lik 1 kWh som brennverdi i drivstoff. Takk for oppmerksomheten Energi og fornybar energi og klimatiltak