21 maj 2007

Är etanol ett miljövänligt drivmedel?

Den senaste tiden har det varit svårt att bilda sig en uppfattning om vad man ska tro om etanol som drivmedel. Förespråkarna hävdar att biobränslen som etanol är framtidens melodi och att en omställning till etanol kommer att hjälpa oss både att minska våra utsläpp av växthusgaser och att minska vårt användande och beroende av fossila bränslen. Kritikerna tycks hävda att det tvärtom åtgår mer energi i produktionen än vad man får ut vid förbränningen av etanol och att etanolbränslen därför har en negativ miljöpåverkan.

Hur kan olika debattörer ha så olika uppfattningar om etanol som drivmedel? – Finns det ekonomiska eller ideologiska intressen inblandade, eller rör det sig kanske om ett klassiskt fall av äpplen vs. päron? Jag beslöt mig för att försöka bilda mig en egen uppfattning om hur bra för miljön etanol egentligen är – vilket inte visade sig vara helt lätt att göra i en handvändning – det här är hursomhelst vad jag har kommit fram till.


Livscykelanalyser

För att kunna jämföra olika bränslens klimatpåverkan på ett vettigt sätt gör man en livscykelanalys (LCA). Oftast rör det sig om en så kallad ”Well-to-Wheels”-analys, dvs. ungefär ”från-källan-till-hjulet” (el. ”från-åkern-till-hjulet”), där man förutom bränslenas utsläpp av växthusgaser i själva förbränningssteget räknar in all energi som åtgår för att producera bränslet och alla utsläpp som kommer från produktionen.

Slutresultatet räknas sedan om till något jämförelsemått som t.ex. mängd energi som krävs för att producera en liter bränsle eller till koldioxidekvivalenter per färdad km (dvs. växthusgasutsläpp per km).

I bensinfallet kan det alltså röra sig om att man förutom de direkta koldioxidutsläppen vid förbränningen också räknar in energin som åtgår för att borra efter olja, transportera råoljan och raffinera den. För biobränslen medför utsläppen av CO2 vid själva förbränningen ingen nettotillförsel till atmosfären eftersom förbränningen ju bara frigör den CO2 som bands in i råvarugrödan när den odlades – så dessa utsläpp räknas inte in. Men istället räknar man med energin och förbrukningen av fossila bränslen som åtgår för att plöja, harva och så, för produktion och spridning av gödsel och bekämpningsmedel, för skörd och transport av råvaran och för själva etanolproduktionen. Kan man få avsättning för restprodukterna som uppstår vid etanolproduktionen t.ex. för kraftvärmeproduktion gör man avdrag för detta.

Självklart är det inte helt lätt att få in tillförlitliga eller generaliserbara uppgifter för energiåtgången i de olika stegen i odlingen och det hela kompliceras ytterligare av att en omställning från en typ av odlingssystem till ett annat kan leda till förändrade utsläpp av växthusgaserna lustgas (N2O) och metan (CH4) från jordbruksmarken. Speciellt lustgas är en potent växthusgas (ca 300 ggr kraftigare än CO2) och även små fluktuationer kan därför få stora effekter.

Denna typ av livscykelanalyser har visat att etanolbränslen generellt sett släpper ut mindre växthusgaser än bensin per färdad km – men att detta är beroende på vilken typ av råvara som används och på hur produktionen går till.


Råvarans och produktionssättets betydelse

Majs är vad som huvudsakligen används vid etanolproduktion i USA och tycks också vara den mest studerade råvaran. Jag har läst två metastudier, dvs. studier som har granskat och jämfört data från ett flertal olika livscykela
nalyser och dragit slutsatser utifrån dessa, som har granskat etanolproduktion från majs. Båda artiklarna granskade sex stycken livscykelanalyser, varav en LCA överlappade mellan studierna.

Båda artiklarna kom fram till att majs i de flesta fall gav reduktioner av både förbrukning av icke-förnybar energi och utsläpp av växthusgaser – men att växthusgasreduktionen var ganska blygsam. Den ena studien räknade fram att investeringen av fossil energi var från 65 % lägre till 16 % högre än energivinsten vid förbränning (dock alltid lägre än investeringen för bensin) - och den andra studien räknade fram att minskningen av växthusgasutsläpp jämfört med bensin var i genomsnitt 18 % men att den varierade mellan en reduktion på 36 % till en ökning på 29 % [2].

Brasiliansk etanol produceras från sockerrör och kan ge ganska betydande reduktioner av växthusgasutsläpp jämfört med vad majs klarar av. Kvoten mellan energiinnehåll och investerad fossil energi har beräknats till 8 (dvs. man får ut 8 gånger mer energi än vad man investerar) [3] och till 3,7 i en annan studie [4]. (När det gäller sockerrör som råvara kan man dock notera att det har förts fram kritik mot arbetsförhållandena på sockerrörsplantagen.)

I Europa är det främst vete och sockerbetor som används för etanolproduktion. Beroende på hur produktionen ser ut och hur man använder restprodukterna beräknas etanol från dessa grödor ge reduktioner av växthusgasutsläppen på mellan 30 - 65 % jämfört med bensin [5]. Enligt en litteraturstudie som utförts av Pål Börjesson på Lunds Tekniska Högskola tycks energibalansen vara ungefär jämförbar för majs, spannmål och sockerbetor (se figur).



Energibalans över 1 indikerar att man får utt mer energi än vad man har investerat, från Börjesson (2006).

I framtiden verkar det vara cellulosabaserad etanol som gäller – cellulosan kan utvinnas ur trävirke eller restprodukter från skogsbruket (det förstnämnda är en idé som inte skogsnäringen gillar), eller genom odling av energigrödor på åkermark. Etanolbränsle producerad från cellulosa uppskattas kunna ge reduktioner av växthusgasutsläppen på uppemot 90 % [1, 2, 6]. Än så länge sker dock ingen kommersiell produktion av etanol från cellulosa – däremot investeras det mycket pengar i forskning kring detta.

Kritik mot livscykelanalyserna

Koldioxidreduktioner och energivinster alltså – allt är frid och fröjd eller? Nja, av det faktum att man kan minska utsläppen av växthusgaser genom en omställning till etanol, om man räknar enligt ovan, ska man dock inte dra slutsatsen att användandet av biobränslen är energieffektivt om man räknar med den totala energin. Räknar man in den energin som finns lagrad i grödan som används inser man snart att det åtgår åtminstone 2-3 ggr mer total energi per färdad km än det gör för bensin [5] – och att det förmodligen finns mer energikonserverande sätt att använda biomassan på än att konvertera den till flytande bränsle.

Men energin som finns lagrad i grödan är ju förnyelsebar, grön energi – leder inte det fel att räkna in den på det sättet? – Jo, det är det nog många som anser, och helt säkert etanolproducenterna, men det vete fanken om de har rätt. Bara för att grön energi är förnyelsebar betyder det ju inte att den är obegränsad. I det här fallet är det den areal land/havsyta som vi kan använda för att ”skörda” solenergin som är begränsande. Och för att fullfölja tankegången: om vi investerar mer av den totala energin i bränsleproduktionen kommer det kanske att uppstå energibrist någon annanstans i systemet – och detta kan paradoxalt nog leda till att efterfrågan på fossila bränslen ökar.

Emergianalyser

Den kritiker som främst har gjort sig hörd i svenska medier har varit forskaren Torbjörn Rydberg från Institutionen för stad och land (tidigare fanns han på CUL – Centrum för uthålligt lantbruk) på Sveriges Lantbruksuniversitet. Han hävdar att etanolbränslen kostar betydligt mer än de smakar [7]. Läs gärna:

Etanol inte hållbart” – Intervju med Torbjörn i DN

Vi får inte tveka om etanolen” – han får mothugg (också i DN) av Bengt Håkansson och Kenneth Werling från Lantmännen Energi (en etanolproducent)

Det behövs energi för att göra energi” – Torbjörn svarar i VLT

När han gör sina uttalanden utgår han ifrån en så kallad emergi-analys. I en sådan analys (som liknar livscykelanalysen) räknar man om alla energiflöden som ingår i processen till solenergiekvivalenter för att kunna jämföra den totala energiåtgången. Man går dessutom betydligt längre än vad man gör i en traditionell livscykelanalys och försöker verkligen räkna in all resursförbrukning i hela tillverkningskedjan dvs. alltså även solenergi, arbete som utförs av människor i processen etc [8]. Om man utgår ifrån det här sättet att räkna framstår etanolbränslen tvärtom som sämre alternativ än fossila bränslen [7, 9, 10].

Jag tycker att emergi-konceptet är ganska tilltalande – men jag inser också att om det är svårt att få tillförlitliga uppskattningar och siffror till en livscykelanalys så finns det än mer felkällor i en emergiberäkning. Det skulle behöva publiceras fler studier utförda på det här sättet av olika forskare för att kunna vi ska kunna få en säkrare uppfattning om hur emergieffektiva biodrivmedel är.


Ekologiska fotavtryck

Vi har redan varit inne på att solenergin begränsas av arealen vi kan använda för att fånga in den med. Det är också viktigt att inse att samma areal som vi potentiellt kan använda för att fånga in solenergi genom att odla biobränslen också kan användas för att producera, bostäder, mat, kläder, prylar till konsumtionssamhället och dessutom både natur och biologisk mångfald.

Ett sätt att illustrera hur beroende vi är av våra knappa landresurser och ett alternativt sätt att åskådliggöra miljövänligheten hos produkter eller mänskliga aktiviteter är att räkna ut deras ekologiska fotavtryck. Dvs. till exempel hur stor yta som krävs för att driva en bil under ett år med ett visst bränsle. Jämförelser mellan ekologiska fotavtryck för etanol och bensin utfaller (föga överraskande) inte till etanolens fördel [4, 11].

Det är viktigt att inse att om vi vill utöka vår produktion av biobränslen så kommer denna produktion att inkräkta på arealer som idag används till något annat, eller på arealer som idag inte används för produktion. Det finns en uppenbar risk att mer natur kommer att ersättas av monokultur – och detta är inte miljövänligt!


Slutsatser

Frågan i rubriken kan besvaras med vad en tvättäkta forskare svarar på 95 % av alla frågor som ställs till honom, nämligen med ett: ” – Det beror på…”:

Etanol producerad från biomassa betraktas som energieffektiv och ger reduktioner av växthusgasutsläpp jämfört med bensin om man utvärderar bränslena med hjälp av traditionella livscykelanalyser.

Om man däremot gör en emergianalys eller räknar ut de ekologiska fotavtrycken för bränslena framstår inte längre etanol som ett miljövänligt alternativ. Etanolproduktion tycks inte heller vara ett effektivt sätt att använda våra resurser (energi, biomassa eller mark).

Huruvida det är relevant att bedöma bränslenas miljövänlighet utifrån en emergianalys eller utifrån deras ekologiska fotavtryck beror (såvitt jag begriper) på hur begränsad vi anser att den totala tillgången till energi och mark är. Anser vi att det finns energi och mark i överflöd så kan vi ju välja att investera dessa i produktion av biobränslen och i en reduktion av koldioxidutsläpp. Anser vi däremot att energi och/eller mark är begränsade blir det genast en annan femma…

Jag tycker personligen att begrepp som emergi och ekologiska fotavtryck bättre återspeglar den faktiska miljöpåverkan som en mänsklig verksamhet medför än vad den traditionella livscykelanalysen förmår – studier som är alltför snävt avgränsade säger oss egentligen inte något meningsfullt – men jag inser också att sådana analyser är svårare att genomföra och resultaten förmodligen också svårare att kommunicera utanför forskarleden.

Slutklämmen får väl bli att konstatera att man kan beskriva de olika sätten att räkna som äpplen och päron om man vill - men att det kan vara mycket relevant att jämföra äpplen och päron ibland - i alla fall om man bara har en fruktodling!

(Ha ha, där fick jag till det! - Tror jag?)

Uppdatering 2008-02-13:
Det här med etanol är ju ett mycket omdebatterat ämne och den här artikeln är nog min mest lästa och mest googlade post här på bloggen. Detta är ju glädjande, men sedan jag skrev det här inlägget så har nya forskningsrön publicerats som visar att etanol producerad på jordbruksmark inte alls leder till minskade utsläpp av växthusgaser. För att inte missleda mina läsare lägger jag därför till denna uppdatering. En utökad användning av etanol producerad med råvaror odlade på jordbruksmark leder till att den totala efterfrågan på jordbruksmark ökar. Detta leder i sin tur till att naturmark (skogsmark, torvmark, gräsmark etc) tas i anspråk och i processen släpps stora mängder växthusgaser ut. Den intresserade kan läsa mer om saken i ett inlägg jag skrivit på SLU:s forskarblogg.

Såvitt vi kan bedöma så leder alltså etanol i tanken (producerad på jordbruksmark) till ökade utsläpp av växthusgaser, till ökad förstörelse av naturmark, till ökad vattenanvändning och till höjda livsmedelspriser jämfört med att köra sin bil på bensin eller diesel. Detta är inte miljövänligt! Om man vill minska utsläppen av växthusgaser så är det ett klart mycket bättre alternativ att satsa på bränslesnålare bilar, mer kollektivtrafik och mindre bilåkande.

Situationen tycks se betydligt bättre ut för etanol producerad från restprodukter och/eller avfallsprodukter. Man ska dock komma ihåg att restprodukter och avfallsprodukter även kan ha andra användningsområden som eventuellt kan vara bättre sätt att uttnyttja dem på (som t.ex. biogasproduktion). Effekterna av att i stor skala använda skörderester till etanolproduktion är dock dåligt utredda och är inte helt självklart positiva. Att inte plöja ned skörderesterna efter skörd kommer helt säkert att leda till att jordbruksmarken kolförråd utarmas ytterligare - det kan också få konsekvenser för markens struktur och mikronäringsstatus.

Referenser

1. Hammerschlag, R. 2006. Ethanol's energy return on investment: a survey of the literature 1990-present. Environmental Science & Technology 40: 1744-1750. (Abstract)

2. Farrell, A.E., R.J. Plevin, B.T. Turner, A.D. Jones, M. O'Hare and D.M. Kammen. 2006. Ethanol can contribute to energy and environmental goals. Science 311: 506-508. (pdf)

3. Macedo, I.d.C., M.R.L.V. Leal and J.E.A.E.d. Silva. 2004. Assessment of greenhouse gas emissions in the production and use of fuel ethanol in Brazil. Secretariat of the Environment; Government of the State of São Paulo. (pdf)

4. Oliviera, M.E.D.D., B.E. Vaughan and E.J. Rykiel. 2005. Ethanol as fuel: energy, carbon dioxide balances, and ecological footprint. BioScience 55: 593-602. (pdf)

5. Okänd. 2007. Well-to-Wheels analysis of future automotive fuels and powertrains in the European context. IES - Institute for Environment and Sustainability; European Commission. (Finns att hämta här, tillsammans med flera andra filer.)

6. Wu, M., Y. Wu and M. Wang. 2006. Energy and emission benefits of alternative transport liquid fuels derived from switchgrass: a fuel life cycle assessment. Biotechnology Progress 22: 1012-1024. (Abstract)

7. Rydberg, T. and A. Haden. Energikvalitet och nettoenergi - hur värderar vi olika former av energi. in Konferens om Ekologiskt Lantbruk. 2005. Ultuna. (pdf)

8. Börjesson, P. 2006. Energibalans för bioetanol - en kunskapsöversikt. Institutionen för teknik och samhälle - Avdelningen för miljö- och energisystem; Lunds Tekniska Högskola. (pdf)

9. Ometto, A.R., W.N.L. Roma and E. Ortega. Emergy life cycle assessment of fuel ethanol in Brazil. in IV Biennial International Workshop "Advances in Energy Studies". 2004. Campinas, Brazil. (pdf)

10. Giampietro, M. and S. Ulgiati. 2005. Integrated assessment of large-scale biofuel production. Critical Reviews in Plant Science 24: 365-384.(pdf)

11. Holden, E. and K.G. Høyer. 2005. The ecological footprints of fuels. Transportation Research Part D 10: 395-403. (Abstract)


Andra bloggar om: , , , , , , , ,

24 kommentarer:

Magnus sa...

Vilken bra artikel! Så bra, att jag inte kunde låta bli att länka till den från min undervisningssajt, www.ehinger.nu/undervisning. Keep up the good work! :-)

herrnixon sa...

Tackar för en finfin folkbildningsblogg!

Harald Cederlund sa...

Och jag bugar och tackar för kritiken... ska försöka skriva fler artiklar av den lite mer genomarbetade sorten om jag hinner med.

Mats Önnerby sa...

En bra artikel. Det är inte helt lätt att hitta rätt i etanoldjungeln. Jag tycker det är helt vansinnigt att hugga ner regnskogarna i Brasilien för att odla sockerrör som sedan används till etanolframställning. De skogarna är ju världens lungor. Jag förstår inte hur man kan påstå att det ingår i något kretslopp, att ta bort de skogar som omvandlar koldioxiden till syre. Ska man göra något positivt för att minska växthuseffekten så ska man odla mer växter, som kan reducera mängden koldixid i atmosfären. Men då ska man inte släppa ut dem igen. Det är ett mycket bättre alternativ att använda skog för att productera material, som papper eller virke, för då släpper man inte ut koldioxiden igen. Ska man odla för att tillverka energi, så måste man även tillföra vatten och gödsel. Vatten är redan nu en bristvara i stora delar av världen, och att gödsla mer, när man vet vilka problem det redan ställer till med är helt oförsvarbart. Satsa på att rädda regnskogarna istället för att bygga fler E85 stationer. Det är långt mer miljövänligt.

Klas sa...

Mats Ö: Man hugger inte ned ngn skog för sockerrörsodling, eftersom detta göra i andra delar av landet.

Olagligt (ja det är olagligt i Brasilien också) svedjebruk förkommer i de norra delarna, då ofta för olding av andra grödor eller boskapsuppfödning. Så är du orolig för det skall du sluta äta brasiliansk nötkött istället...

Annars en mkt informativ artikel. En jämförelse jag skanar är dock hur vi påverkar naturen (LCA, footprint etc) om vi fortsätter som idag med fossila bränslen, alternativt biodiesel, biogas och andra alternativ. Kanske ngt att titaa in i framöver. Vi behöver ju får fler positivs vibbar i form av "såhär kan vi göra", än att höra "nej det går inte", "vi går under" och "alla måste sitta stilla och inte transportera ngt annars dör vi"

/K

Josef Boberg sa...

Hejsan,

Kanske OK med etanol också - men jag är nog benägen att mera ha tillit till den nya motorn som spinner som en katt - och som bara behöver luft som bränsle, kanske...

Ha det...
vännen Josef

Harald Cederlund sa...

Klas: en utökad etanolproduktion leder till ett i motsvarande grad ökande behov av mark. Oavsett om etanolexpansionen sker på nyförvärvad jordbruksmark eller på befintlig kommer den totala arealen brukad mark behöva utökas - frågan är var denna mark ska tas ifrån?

Alla jämförelser i artikeln LCA, footprint etc. är mellan etanol och bensin (dvs status quo).

Håller dock med dig om att det som skulle behövas är en jämförelse mellan miljövänligheten och potentialen hos alla sätt att producera energi och system för att driva fordon. En sådan analys skulle kunna ge oss svar på hur vi ska agera.

Personligen tror jag att en trolig slutsats skulle bli att vi bör satsa på en mångfald av tekniker, där etanol eventuellt kan spela en roll som en av många dellösningar, men där en dellösning också kommer vara att vi avsevärt minskar på våra onödiga transporter.

Anonym sa...

En liten fundering.
Tänk dig ett träd som avger en mängd X koldioxid när det bränns upp och en mängd fossilt bränsle
som avger samma mängd X koldioxid när det bränns upp.
Vad är mest miljövänligt?
Ja trädet, för det är ju förnyelsebart skulle nog dom flesta svara.
Under tiden ett nytt träd växer upp så tar det ju hand om lika mycket koldioxid som vid förbränningen.
Men just när man fäller det så hamnar man på noll och det tar ju en tid för det att växa upp.
Om man i stället bränner oljan och låter trädet stå kvar och växa, så hamnar man alldrig på noll och ett större träd tar ju hand om mer koldioxid.
- Det är ju då bättre för miljön!
För att trädet ska kunna kalla sig miljöneutralt så måste det planteras på obevuxen mark samt att man naturligtvis måste vänta tills det vuxit upp innan man kan bränna det.

Olle S

Harald Cederlund sa...

Olle: ditt resonemang haltar betänkligt.

Förbränning av fossila bränslen ger bara tillförsel av koldioxid till atmosfären (om vi bortser från en viss gödslingseffekt). Vi tillför koldioxid från en pool som inte tidigare var tillgänglig för utbyte med atmosfären.

Förbränning av biomassa från träd däremot ger tillförsel och samtidigt upptag av samma mängd koldioxid. Iaf. om vi gör antagandet att inte alla träd huggs ned samtidigt utan att en del träd kommer att tillväxa samtidigt som andra avverkas. (Vilket ju känns som ett ganska rimligt antagande.) Man cirkulerar koldioxid som redan ingår i kretsloppet.

Ett träd som planteras på tidigare obevuxen mark kommer bidra till att lite mer koldioxid binds in i biomassa (åtminstone temporärt). Ett sådandt träd är inte koldioxidneutralt utan har en positiv koldioxidbalans.

Den principiella skillnaden mellan biobränslen och fossila bränslen är alltså tydlig.

Däremot är det ju naturligtvis så att man måste tillföra energi för att kunna avverka träden (på samma sätt som vid odlingen av etanolgrödor enligt resonemanget i blogginlägget ovan) - detta kan leda till koldioxidutsläpp.

Dessutom representerar ju konverteringen av naturskog till brukad skog närmast en katastrof för den biologiska mångfalden - en fråga som inte vägs in i resonemanget om koldioxidutsläpp men som ju ur miljösynpunkt måste anses vara minst lika viktig att beakta som koldioxidutsläppen.

Anonym sa...

Oj då! Det kanske verkade som om jag vore en förespråkare av olja i mitt inlägg.
Det är jag verkligen inte.
Jag tror att vi i grunden har ganska lika uppfattning.
Jag håller fullständigt med Mats Önnerby i tidigare inlägg och anser att vi måste odla mera växter.
Den totala mängden växtlighet måste öka på jorden och mer solenergi måste förbli lagrad i växter.
Problemet är att det inte går att göra pengar på växtlighet som bara står och växer.
Mitt exempel med trädet var ju en grov förenkling av verkligheten för att tydliggöra, och du har rätt i att det har en positiv energibalans.
Men när man har brännt upp det så är man ju nere på noll igen.
Du skriver om en pool som inte är tillgängig om fossila bränslen, helt rätt. Men även en pool av förnyelsebara energikällor måste ju skapas
innan man kan börja använda av den. En pool där man cirkulerar koldioxid i ett kretslopp.
Att ta av befintlig växtlighet gör att man alltid ligger på minus.
En ökad efterfrågan på Etanol kan innebära att fina naturskogar illegalt avverkas i Sydamerika och det kan innebära en katastrof,
precis som du säger.
Ännu värre är kanske en ökad efterfrågan på Palmolja,då det hotar regnskogarna.
Min summering här är att: Fossila bränslen går inte att skapa en energipool av, men med biobränslen kan man skapa denna pool
om man samtidigt tillför mera växtlighet på jorden.
Mer solenergi måste lagras i biomassa och förbli lagrad, samt att vi måste hushålla mera med all form av lagrad energi

Olle S

Peak Oil sa...

CO2-utsläpp är egentligen sekundärt. Det viktigaste i nuläget är att hitta hållbara ersättare till oljan som kan tillverkas i stora mängder. För biltrafiken är då tex biogas ett betydligt bättre alternativ än etanol (eldrift är det mest optimala).

Harald Cederlund sa...

Peak Oil - javisst, jag håller med dig. Men problemet är ju att det inte finns utrymme att producera biodrivmedel i stora mängder och på ett hållbart sätt samtidigt.

Biogas har ju den fördelen att det ofta produceras av restprodukter som t.ex. avloppsslam - vilket gör det mycket miljövänligt. Men hur ekvationen skulle se ut om man expanderade produktionen av biogas och började använda primär biomassa, det vete fanken...

Hybrider som kör på eldrift i alla mer eller mindre civilicerade trakter och enbart använder flytande bränsle för längre sträckor tycker jag personligen låter som ett bra alternativ (för miljön och för hälsan). De är väl dessutom redan tekniskt möjliga att producera vad jag förstår.

Bett R World sa...

Jättebra inlägg!
Vilket jobb du måste ha lagt ner... jag gör det enkelt för mig och får länka till det framöver.

Mats sa...

Hej Harald

Funderar på solenergi. Hörde ett påstående att även den sämsta solcell är 100 ggr effektivare än att gå omvägen via växter. Hur är det egentligen? Hur mycket energi kan man få ut från en viss yta per år när man använder olika metoder? Om påståendet är sant så borde man väl kunna sätta solceller i de stora ökenområdena som finns. Där växer det ju väldigt lite idag. De flesta djur och växter skulle klara sig bättre om det blev mer skugga och fuktighet. På lite sikt kanske det skulle kunna växa i de områdena också ifall solcellerna placeras på ett bra sätt. Det kunde ge arbete till människor i de områdena, och tillräckligt med energi för att pumpa och rena vatten också. För bristen på rent vatten är ju också ett väldigt stort problem. Finns det vatten så kan man odla växter. Så det skulle ge positiva effekter både genom att den energi som solen ger kan ersätta andra energislag och genom att man kan plantera mer växtlighet som absorberar koldioxid. Vad är det som gör att det inte redan är gjort? Idén kan inte vara ny. Är det sandstormar som ställer till tekniska problem? Politiska problem? Kostnader? Stoppas projekten av andra intressen?

Harald Cederlund sa...

Mats:
Jag har också hört det där om att solceller skulle vara 100 ggr effektivare per arealenhet - men jag vet inte var uppgiften kommer ifrån så jag vet inte om det stämmer. Tror att man kan komma upp i ungefär 40% verkningsgrad i de bästa typerna - men dessa är å andra sidan ganska dyra. De kommersiella (och billigare) varianterna är än så länge inte lika effektiva.

Jag vågar inte svara på rak arm på hur realistisk en storskalig utbyggnad av solceller i öknen är. Kan tänka mig att det idag är en kombination av de faktorer du räknar upp som begränsar. Skulle också tro att det faktum att så få människor bor i ökenområden talar emot en sådan utbyggnad - jag förmodar att den första vågen av solcellsutbyggnad kommer att ske i lite mer tätbebyggda områden, på hustak etc.

Men man kan ju konstatera att allteftersom oljepriset går upp så kommer det att bli lönsammare och lönsammare att bygga solceller.

Harald Cederlund sa...

Verkar förresten finnas relativt långtgående planer på storskalig utbyggande av solkraft i Sahara.

Länkar till en artikel i Nature news (även om jag har relativt dåliga erfarenheter av att de gör sina nyhetsartiklar otillgängliga efter ngn vecka).

Nisse sa...

Olle S

Även om du planterar ett nytt träd så kommer detta träd en dag att falla ner och dö. Om det så får stå helt orört.

Detta träd kommer då att förmultna och frigöra den koldioxid som trädet har bundit.

U sa...

Bra artikel, även, eller särskilt, för oss utanför forskarvärlden.
Men det är en djungel. Kan någon, kanske du Harald, svara på det här:
Nyligen hörde jag att det går att producera etanol av restprodukter från spannmålstillverkning, alltså strået under axet. I så fall kan vi ju både äta och köra. Men vad jag förstår så är dagens jordbruksarealer ändå inte tillräckliga. Och om man bara använder strået går det då inte åt ännu mer än om man anävnder både strå och ax. Har det inte med sockerhalten att göra?
Ett annat argument för etanol som jag hörde var att tekniken finns att tanka enbart etanol utan någon inblandning av olja/bensin. Stämmer det?

Harald Cederlund sa...

Tja, framöver tror man ju att man kommer att kunna använda sig av cellulosa (som är en av huvudbeståndsdelarna i vetestrån och i träd t.ex.) som råvara. Såvitt jag vet finns dock ännu inte tekniken färdigutvecklad för att kunna göra det.

Cellulosa är ju en polysackarid - dvs. i princip långa kedjor av sockermolekyler så om man kan hitta på ett bra sätt att spjälka cellulosan får man ut just socker i slutändan. Detta är förmodligen fullt möjligt att genomföra.

Etanolproduktion från rent socker är säkert energieffektivare än etanolproduktion från ren cellulosa (om man har samma kvantitet) - men om man ser till växten som helhet så binder den ju upp en betydligt större del av den infångade solenergin som cellulosa - därför är det effektivare om man kan använda cellulosa som råvara.

Inga uppskattningar visar vad jag vet att etanol från biomassa skulle kunna täcka upp mer än en del av det drivmedelsbehov vi har idag. Åtminstone inte utan att allvarligt inskränka på livsmedelsproduktionen - framtida produktionsmetoder som t.ex. cellulosaetanol kan hyfsa på siffrorna - men det är orealistiskt att tro att etanol kan bli mer än en dellösning på vårt drivmedelsbehov.

Jag är ingen tekniker men nog finns väl tekniken för att tanka ren etanol? Anledningen till att man blandar i lite bensin lär vara för att man vill förbättra kallstartsegenskaperna.

Anonym sa...

Nisse
Självklart ska man vårda skog och ta hand om fullvuxna träd. Man kan t.ex bygga hus av dom. Då fortsätter energin att vara bunden, vilket är bra. Man kan till och med göra möbler av regnskog om det görs på ett miljöriktigt sätt!

Olle S

Jonas Ericson sa...

Eftersom SRs program klotet länkar till din sida (Grattis!) så kan det kanske vara klokt att åter uppdatera den. En av de senare rapporterna är Pål Börjessons "Fin- eller fuletanol - vad avgör?" http://www.miljo.lth.se/svenska/publikationer/visaInfo.asp?ID=340

Hans slutsats är att det mycket väl går att producera bra etanol som ger nettoreduktion av växthusgaser. Svensk spannmålsetanol och sockerrörsetanol är exempel på detta. Han visar också att det finns en stor förbättringspotential även för s.k. fuletanol MEN att man också måste hålla ögonen på att inte framtida markkonkurrens leder till att "kolrika" jordar odlas upp.

EUs forskningsorgan JTC har kommit fram till samma slutsatser och Kommissionen ska i december redovisa hur man säkerställer att odling av biobränslen inte heller leder till att andra grödor odlas på olämpliga marker.

Mats sa...

Hej

För att själv svara på en fråga jag ställde tidigare:

Jag räknat lite på hur effektivt det är att använda etanol. D.v.s hur mycket av solenergin blir omvandlad till etanol.
Jag har räknat på fallet där man omvandlar vete till etanol.
Solstrålnigen är i Sverige 700-1100 kWh per kvadratmeter enligt SMHI: http://www.smhi.se/sgn0102/n0205/klimat.htm.
För enkelhetens skull räknar jag med en instrålad energi på 1000 kWh d.v.s 1MWh per år.
En ha = 10000 kvadratmeter. Instrålad energi på en ha under ett år = 10 000 MWh
Hur mycket energi får man då ut ? http://www.novator.se/kretslopp/0303/38.pdf
För att framsälla en liter etanol behövs 2,65 kg vete. 1 hektar åkermark ger ca: 6000 kg vete. 6000 / 2,65 => ca: 2200 liter
etanol. Enligt http://www.soppatorsk.nu/e85.php får man ut ca: 6,9 kWh per liter etanol.
Så 2200 * 6.9 => 15180 kwh d.v.s ca 15 MWh. Så 10 000 Mwh instrålad energi har omvandlats till 15 MWh användbar etanol.
Verknigsgrad 15 / 10 000 = 0,015% verkningsgrad.
Dagens solceller ger ca: 10% verkningsgrad d.v.s mer än 600ggr mer energi / kvadratmeter.
Så påståendet att en enkel solcell är minst 100 ggr så effektiv på ett omvandla solenergi till etanol är SANT.
Räkna gärna på andra biobränslen.

MVH Mats Önnerby

Mats sa...

Hej

Blev lite fel i näst sista meningen. Ska vara:
Så påståendet att en enkel solcell är minst 100 ggr så effektiv på ett omvandla solenergi är SANT.
Rätta gärna innan du lägger ut kommentaren.

MVH Mats Önnerby

Harald Cederlund sa...

Hoppsansa! Tryckte visst på publicera innan jag läste kommentaren - därav den uteblivna rättningen.