Hållbarhet i tanken klimathot, energiomställning och framtidens drivmedel?

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Hållbarhet i tanken klimathot, energiomställning och framtidens drivmedel?"

Ingemar Gunnarsson
för 8 år sedan
Visningar:

1 Hållbarhet i tanken klimathot, energiomställning och framtidens drivmedel? Maria Grahn Chalmers, Energi och miljö, Fysisk Resursteori Onsdagsföreläsning 1 mars 2006

2 Energisystemet (el, värme och transportbränslen) står inför åtminstone tre långsiktiga utmaningar i. Resursbasen ii. Energisäkerhet iii. Klimatpåverkan

3 Koncentrationen av de tre viktigaste växthusgaserna

4 Koldioxidkoncentration i atmosfären och temperatur över Antarktis de senaste åren från the Vostok Ice Core År 2100: c:a 700 ppm År 2004: 377 ppm Källa:

000 åren från the Vostok Ice Core År 2100:

5 Vad kan hända vid en global uppvärmning rmning? Väderrelaterade dödsfall Infektioner Malariaspridning Avkastningen förändras Behov av konstbevattning Skogens sammansättning Geografisk förändr. Skogens hälsa Vattentillgång Vattenkvalitet Erosion av stränder Kuststräckor vattentäcks Förlorade växt- och djurarter

Behov av konstbevattning Skogens sammansättning Geografisk förändr.

6 Nederbörden rden på jorden har förändrats Källa:

7 Temperaturen på jorden har förändrats Källa:

8 Need to reach global emissions of 2 Gt C/yr Källa:

9 CO2-C C utsläpp per capita, 1998 Emissions (ton carbon per capita) USA Canada, Australia, New Zealand Russia Japan OECD Europe Other Europe Middle East China Latin America Other Asia Africa 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 Population (million) 2 Gt C/år 10 miljarder människor 0,2 ton C/capita per år World Average India

East China Latin America Other Asia Africa 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000

10 Strategies to reduce fossil CO 2 emissions

11 An Environmental Impact Formula I = P A T impact = person consumption person impact consumption I: impact (on environment) P: population A: affluence - consumption per person (living standard) T: technology - impact per consumption (technology development)

environment) P: population A: affluence - consumption per

12 Energieffektivisera LINDÅS Volvo 3CC 0 till 100 km/h på 10 s Toppfart 160 km/h räckvidd 30 mil laptop-batterier motsvarar bensin 0,13 liter/mil Audi A2 Diesel 0.3 liter/mil

13 Energiskog Stor potential men globalt begränsad av markbehov för matproduktion

14 Sol- och vindkraft Både sol och vind är intermittenta. Kräver energilagringsteknik för att fungera i stor skala. Mycket stor potential.

15 CO 2 Capture, Transport & Storage (CCS)

16 Utsläppen av koldioxid från transportsektorn kan minskas genom att öka användningen ndningen av drivmedel som ger lägre CO 2 -utsläpp än n bensin och diesel, använda nda energisnålare fordon och förändra dagens transportmönster. nster.

lägre CO 2 -utsläpp än n bensin och diesel, använda nda

17 Alternativa transportbränslen

18 Alternativa transportbränslen Biomassa Naturgas Flytande bränsle Etanol, Metanol, FTdiesel, RME, DME Gasformigt bränsle Metan, DME Förbränningsmotor Elbil (bränslecell) solenergi, vindkraft, vattenkraft mm RÅVARA Vätgas El ENERGIBÄRARE Elbil (plugg-in) FORDON

DME Förbränningsmotor Elbil (bränslecell) solenergi, vindkraft,

19 Alternativa transportbränslen från biomassa Cellulosa & Lignin Skog, skogsplantage, svartlut Stärkelse Spannmål, vete, korn, majs mm Socker Olja Raps, solrosfrön Restflöden från skogsbruk, jordbruk och övr. samhället Sågspån, halm, sopor, slam, slakteriavfall, gödsel BIOMASSA Förbränning Förgasning Syntesgas bildas (CO och H2) Rötning Biogas bildas Jäsning av socker Pressning och esterisering OMVANDLINGSPROCESSER Elektricitet Vätgas Fischer- Tropsch Diesel DME (Dimetyleter) Metanol Metan Etanol RME (Rapsmetylester) ENERGIBÄRARE

samhället Sågspån, halm, sopor, slam, slakteriavfall, gödsel BIOMASSA Förbränning Förgasning Syntesgas bildas (CO och H2) Rötning

20 Källa: Concawe/EUcar/JRC WTW analysis (version January 2004)

21 Jordbruksmark vid spannmålsetanol Varje liter etanol kräver 2,65 kg vete Avkastningen i Sverige liksom i Europa är ca 6 ton vete per ha Jordbruksmark som behövs för 95 resp TWh etanol Relation till total åkermark i Sverige (2,7 Mha) resp. EU-15 (73 Mha) Relation till total spannmålsmark i Sverige (1,2 Mha) resp. EU-15 (38 Mha) Etanol för Sveriges transportsektor 95 TWh (16 G liter) Ca 7 Mha Ca 3 ggr större areal Ca 6 ggr större areal Etanol för Europas transportsektor 3900 TWh (655 G liter) Ca 290 Mha Ca 4 ggr större areal Ca 8 ggr större areal Spannmålsetanol kan inte ensamt ersätta olja i transportsektorn Spannmålsetanol kan inte ensamt ersätta olja i transportsektorn För att kunna nå låga CO 2 -mål måste fler och effektivare alternativa drivmedel utvecklas

22 Min forskning: Hur kan vi minska koldioxidutsläppen, från n det globala energisystemet, till lägsta kostnad?

23 Global energimodell: Övre gräns på CO 2 -utsläppen och minimera kostnaderna CO 2 Omvandlings- kostnad Primärenergi Råvarukostnad Energiomvandling Energiefterfrågan

24 EJ/år 1200 Global primärenergi utan begränsning på CO 2 -utsläppen KÄRNKRAFT 600 KOL OLJA NATURGAS VIND VATTEN BIO

25 EJ/år Global primärenergi CO 2 -mål 450 ppm, utan CO 2 -avskiljning KÄRNKRAFT KOL OLJA SOL_H2 SOL_EL VIND VATTEN 100 NATURGAS BIO

26 EJ/år Global primärenergi CO 2 -mål 450 ppm, med CO 2 -avskiljning NATURGAS OLJA KÄRNKRAFT KOL KOL med CO2-avskiljn BIO SOL_H2 SOL_EL VIND VATTEN BIO med CO2-av

27 Drivmedel i den globala transportsektorn utan begränsning på CO 2 -utsläpp EJ/år 300 EL TÅG 250 SYNT. FLYGBRÄNSLE NATURGAS 50 BENSIN/DIESEL MEOH/DME/FT-diesel Från kol

28 Drivmedel i den globala transportsektorn vid ett CO 2 -mål på 450 ppm (EJ/år) TÅG BENSIN/ DIESEL g[ y] SYNT. FLYGBRÄNSLE Om vätgas inte kommer att kunna användas i transportsektorn, blir biodrivmedel ett viktigt verktyg NG H2

29 Sammanfattning: Utsläppen av koldioxid från energisystemet kan minskas genom att Använda MINDRE energi. Använda ANNAN energi (istället för fossil). Använda fossil energi med långtidslagring av CO 2. I ett nära perspektiv är biomassa och energieffektivisering två viktiga verktyg I ett långsiktigt perspektiv är solenergi+vätgas samt koldioxidinfångning två viktiga verktyg

30 Sammanfattning forts Det är möjligt att minska koldioxidutsläppen från energisystemet samtidigt som alla människor, kan ha samma levnadsstandard som vi svenskar har idag. Biomassa globalt sett en begränsad resurs. Används effektivast när den ersätter fossila bränslen vid el- och värmeproduktion.

31 Å ena sida Biodrivmedel är inte en kostnadseffektiv lösning om syftet är att minska CO 2 -utsläppen. å andra sidan Är syftet med alternativa transportbränslen att göra sig mindre beroende av importerad olja är biodrivmedel en snabb och möjlig lösning. Biodrivmedel är ett viktigt verktyg för att minska CO 2 -utsläppen om vätgas inte blir möjligt i transportsektorn. Oavsett val av drivmedel är det viktigt med energieffektiva fordon.

32 Vad kan vi göra? Politiker * öka kostnaden för att släppa ut CO 2 * styra mot energieffektivisering * stödja forskning och utveckling av nya tekniker Industri * utveckla energieffektivare produkter * minska energianv.. i produktionen samt anv. grön el Övriga * välja energisnåla produkter * tänka igenom sitt transportmönster * spara energi ex.sänka inomhustemperaturen på vintern * uppvakta politiker

33 Tack för uppmärksamheten!

Relevanta dokument

Strategier för minskade koldioxidutsläpp inom energisystemet exempel på framtidens drivmedel

Strategier för minskade koldioxidutsläpp inom energisystemet exempel på framtidens drivmedel Maria Grahn Fysisk Resursteori maria.grahn@fy.chalmers.se Energisystemet står inför tre huvudsakliga utmaningar