Ingenjören och miljön



Relevanta dokument
Strategier för minskade koldioxidutsläpp inom energisystemet exempel på framtidens drivmedel

Kostnadseffektiva val av bränslen i transportsektorn koldioxidmål Finansierat av Vinnova

Hållbarhet i tanken klimathot, energiomställning och framtidens drivmedel?

Bör kinesernas bilar drivas med risblast? Vilken roll spelar biodrivmedel i en värld med 5 miljarder bilar?

Global Uthållig Energiförsörjning Energi Förr och Nu

Biodrivmedel ur ett globalt och svenskt perspektiv

Maria Grahn. Chalmers, Energi och miljö, Fysisk Resursteori 28 mars 2014

Fossilförbannelse? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö Pathways to Sustainable European Energy Systems


Trygg Energi. Pathways to Sustainable European Energy Systems. Filip Johnsson

Europas framtida energimarknad. Mikael Odenberger och Maria Grahn Energi och Miljö, Chalmers

Hållbar utveckling med fokus på entreprenörskap. Vad är ett hållbart entreprenörskap för dig?

Bioenergi för energisektorn - Sverige, Norden och EU. Resultat från forskningsprojekt Bo Rydén, Profu

Klimatmål, fossila bränslen och CCS

Bioenergi Sveriges största energislag!

Morgondagens energisystem i Europa utmaningar och möjligheter

VÅR ENERGIFÖRSÖRJNING EN VÄRLDSBILD

E.ON och klimatfrågan Hur ska vi nå 50 % till 2030? Malmö, April 2008 Mattias Örtenvik, Miljöchef E.ON Nordic

Utvecklingsvägar för Europas energisystem

I vår tid. Det är en tid då det finns mycket i fönstret, men lite i rummet

Alternativa drivmedel ett försök att bringa reda bland möjligheter och begränsningar med olika drivmedel och tillhörande fordonstekniker.

Globala energitrender, klimat - och lite vatten

Hur ser vår framtida energiförsörjning ut?

Transforming the energy system in Västra Götaland and Halland linking short term actions to long term visions

Koldioxidinfångning ett riskabelt spel eller nödvändigt för klimatet?

Framtida energisystem i Jönköpings län

Klimatutmaningen eller marknadsmässighet - vad ska egentligen styra energisektorns investeringar?

Jenny Miltell, Smarta elnät ABB gör det möjligt

Indikatorer för utvecklingen av de Europeiska energisystemen

Vi arbetar för att öka användningen av bioenergi på ett ekonomiskt och miljömässigt optimalt sätt.

Visst finns det mark och vatten för biobränslen!

Ingenjörsmässig Analys. Klimatförändringarna. Ellie Cijvat Inst. för Elektro- och Informationsteknik

Ny teknik kan ge lägre energianvändning i framtiden

Vem tar ansvar för klimatet? Västsvenska Miljörättsföreningen Näringslivets Miljöchefer Mars Thomas Sterner Nationalekonomi

Klimatsmartare bilar och bränslen ett försök att bringa reda bland möjligheter och begränsningar med olika bränslen och fordonstekniker.

Koldioxidinfångning och lagring (CCS)

Chalmers för en hållbar framtid

Hur kan forskningen bidra till en hållbar utveckling?

Minusutsläpp genom Bio CCS/BECCS. Anders Lyngfelt

Energiforskningens roll i klimatfrågan exempel från Chalmers

Elen och elsystemet spelar en allt mer central roll i omställningen av energisystemet

Klimatåtgärders påverkan på utsläpp av luftföroreningar. John Munthe,

Så kan vi möta klimathotet - möjligheter och utmaningar

Innovate.on. Koldioxid. Koldioxidavskiljning och lagring av koldioxid de fossila bränslenas framtid

Energisituation idag. Produktion och användning

Energibolaget som lokal aktör för ökad hållbarhet

Biobränsle. Biogas. Cirkulär ekonomi. Corporate Social Responsibility (CSR) Cradle to cradle (C2C)

Nu skapar vi världens första koldioxidfria fordonsfabrik.

INFÅNGNING AV KOLDIOXID MED KEMCYKLISK FÖRBRÄNNING. Chemical-Looping Combustion (CLC)

BIOENERGIGRUPPEN I VÄXJÖ AB

Global och europeisk utblick. Klimatmål, utsläpp och utbyggnad av förnybar energi

Vägtrafikens långsiktiga drivmedelsförsörjning

Environmental Impact of Electrical Energy. En sammanställning av Anders Allander.

Solekonomi. Mot en solekonomi. Avancerad energiproduktion Energieffektiv produktion och/eller låga utsläpp

Biobränsle. Effekt. Elektricitet. Energi. Energianvändning

ENERGIKÄLLOR FÖR- OCH NACKDELAR

Spelinstruktioner och material

Stadsbyggnadsdagarna. Attraktiv hållbarhet! 4 februari, Johan Kuylenstierna Executive Director

Stor potential för effektivisering. förnybar energi

Klimat och Energimål

Klimatsmart på jobbet Faktaavsnitt Så fungerar klimatet Reviderad

Anna Joelsson Samlad kunskap inom teknik, miljö och arkitektur

Effektiva transporter En förutsättning för vår konkurenskraft En del av miljöproblemet - En del av lösningen

Varför ett nytt energisystem?

Naturgasens roll ur ett samhällsperspektiv

Dennis Pamlin Ansvarig klimat & handel/investeringsfrågor, WWF. WWFs perspektiv samt planerat arbete under valrörelsen

Energiläget i världen - en kvantitativ överblick

Vad handlar energi- och klimatfrågan om idag? Utmaningar och lösningar för en hållbar utveckling

Nordic Energy Perspectives

Möte med klimatutredningen

275 participants 11 keynotes 145 orals/papers 30 posters

Atmosfär. Ekosystem. Extremväder. Fossil energi. Fotosyntes

Energiomställning utifrån klimathotet

Norden - Världens mest hållbara och konkurrenskraftiga region

Minskad klimatbelastning för cement genom elektrifiering av tillverkningsprocessen

Växjö

Energimyndighetens syn på framtidens skogsbränslekedja

Koldioxidneutrala tillförselsystem II: Biomassa. Föreläsning 13 Maria Grahn

Bioenergin i EUs 2020-mål

Biomassa. Vad är r biomassa? Allt biologiskt material (växter och djur) men för energiändamål avses framför allt. Koldioxidneutrala tillförselsystem

Vilka förväntningar kan vi ha på solceller? Sara Bargi Energimyndigheten

Making electricity clean

Skogens roll för klimatet - Att bidra med material och energi i ett hållbart samhälle. Hillevi Eriksson, klimat- och bioenergispecialist

Fokus för WWFs svenska energiarbete idag

Status och Potential för klimatsmart energiförsörjning

Energigas en klimatsmart story

Värdera metan ur klimatsynpunkt

vilken roll kommer vindenergi att spela i det svenska energisystemet? hur många TWh kommer att produceras 2050? och var kommer det att byggas?

BECCS in Nordic Countries The Nordic Countries have excellent condition for Bio-CCS. Anders Lyngfelt

SHIPPING AND MARINE TECHNOLOGY MARITIME ENVIRONMENT. Hur miljövänligt är LNG?

Begränsa den globala temperaturökningen < 2ºC: Minskad energianvändning

Utvecklingen av biogas och fordonsgas Anders Mathiasson, Gasföreningen

Smart och effektiv energianvändning nyckeln till hållbar utveckling. Per Lundqvist, prof Energiteknik, KTH. Påstående:

Anders Lyngfelt. Chalmers. Svenskt seminarium om radikal minskning av klimatgasutsläpp i processindustrin 21 november 2018

Kungliga Skogs- och Lantbruksakademien Effektiv energianvändning g Gustav Melin, VD.

Design of Partial CO 2 Capture from Waste Fired CHP Plants

EU:s klimat- och miljöstrategi hur agerar elbranschen? Värmeforsks jubiléumskonferens 24 januari 2008 Bo Källstrand, VD Svensk Energi

Kjell Aleklett. Hur klarar vi en värld med 9 miljarder människor? Kungliga vetenskapsakademin Stockholm

Biobränsle. Biogas. Effekt. Elektricitet. Energi

Energisystem som utgår från miljö- och hälsovärderingar. Gunnar Hovsenius

Transkript:

Ingenjören och miljön Maria Grahn Fysisk Resursteori www.frt.fy.chalmers.se maria.grahn@fy.chalmers.se

4 principer för ett hållbart förhållande mellan samhället och ekosfären

Ekosfären Atmosfären Alla luftlager Hydrosfären Alla vattenlager Biosfären Alt levande Pedosfären All lösa grus och jordlager

Princip 1 Ämnen som utvinns ut jordskorpan får inte systematiskt accumuleras i ekosfären. Omsättning i balans Grundämnesnivå

Princip 2 Ämnen som produceras i samhället får inte systematiskt accumuleras i ekosfären. Omsättning i balans Molekylnivå

Erosion Princip 3 Ekosfären får inte systematiskt förändras eller försämras. Aralsjön Utfiske Använd resurser med omsorg

Princip 4 Resurserna ska användas effektivt och rättvist när människans behov tillgodoses. Energy efficient houses in Lindås Använd resurserna med omsorg. Inget slöseri. Strategier för hållbara energi och materialflöden

Praktisk tillämpning av principerna Ett samarbete mellan ICA och Electrolux, ledde till världens första helt CFC-fria kyl- och frysdiskar,, 1994. IKEA utbildade 35 000 anställda och la sedan helt om hela deras produktion,, 1992-1994. 1994. Scandic Hotel förändrade hela deras tvättsystem och utrustade alla rum med möbler och förbrukningsvaror som var miljömärkta och återanvändningsbara.

Energisystemet står inför tre huvudsakliga utmaningar i. Resursbasen ii. Energisäkerhet iii. Klimatpåverkan

Växthuseffekten Långvågig värmestrålning Växthusgaser Kortvågig strålning Atmosfär

IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change, granskar och sammanställer klimatforskarnas resultat.

Koncentrationen av de tre viktigaste växthusgaserna

Mängden koldioxid i atmosfären och global temperatur de senaste 400000 åren från the Vostok Ice Core 2100 basfall c:a 700 ppm År 2003 365 ppm

Varför tror vi att människan har påverkat den globala temperaturökningen?

Jämförelse mellan klimatmodeller och verkliga termometermätningar tningar,, 1860-2000.

Fler nackdelar än fördelar med en global temperaturhöjninig 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

Nederbörden rden på jorden har förändrats Källa: www.ipcc.ch

Temperaturen på jorden har förändrats Källa: www.ipcc.ch

Människans påverkan på kol-cykeln Atmosfären +3 GtonC/år (+1ppm/år) 6.0 1.5 2.5 2.0 (GtonC/år) Förbränning av fossila bränslen Olja Naturgas Kol Upptag i skog och övr. växter (0.5) Gödningseffekt (2.0) Avskogning (-1.5) Upptag i havet

Need to reach global emissions of 2 Gt C/yr

CO2-C C utsläpp per capita, 1998 Emissions (ton carbon per capita) 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 - USA Canada, Australia, New Zealand Russia Japan OECD Europe Other EIT 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/yr 10 billion people 0.2 ton C/capita per year World Average India

Globala CO 2 -utsläpp från förbränning av fossila bränslen 7000 6000 5000 MtonC 4000 3000 2000 1000 0 1750 1800 1850 1900 1950 2000

Svenska CO 2 -utsläpp från förbränning av fossila bränslen 30000 25000 20000 ktonc 15000 10000 5000 0 1835 1855 1875 1895 1915 1935 1955 1975 1995

Global primärenergianvändning 450 EJ/yr 400 350 BIOMASSA 300 250 NATURGAS 200 150 OLJA 100 50 KOL 0 1971 1975 1979 1983 1987 1991 1995 VATTEN KÄRNKRAFT 21% 36% 23%

Svensk primärenergianvändning M iljarder kwh 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 Kol Olja Biomassa och avfall 1980 1982 1984 Vattenkraft Kärnkraft Naturgas Övrigt 1986 1988 1990 1992 1994 1996 Biomassa ökar, främst i fjärrvärmesektorn Olja har minskat p.g.a. oljeskatt och koldioxidskatt 1998 Källa: IEA

Svensk energianvändning 1975 och förväntad användning år 2000 (inkl. ökad efterfrågan) Energy use (TWh) 450 400 350 300 250 200 150 100 1975 Best technology 2000 Advanced technology 2000 Real 2000 50 0 Sweden Residential & services Transports Industry Scenarios från Steen et al, 1981. Fig from Nässén&Holmberg, 2004

Strategier för att minska CO 2 -utsläppen Global energy demand and supply Energy supply POPULATION ECONOMIC AFFLUENCE - Life style changes - Efficiency measures FISSION FUSION RENEWABLE Hur kan vi minska - Hydro CO2-utsläppen? - Wind - Bioenergy - Solar - Others Diskutera två och två i en minut Fossil fuel energy CARBON POOL MANAGEMENT - Reforestation - Soil C increase - Long-lived products DECARBONIZATION OF F. FUELS 1900 2000 2100

Strategier för att minska CO 2 -utsläppen Global energy demand and supply Energy supply POPULATION ECONOMIC AFFLUENCE - Life style changes - Efficiency measures FISSION FUSION RENEWABLE - Hydro - Wind - Bioenergy - Solar - Others Fossil fuel energy CARBON POOL MANAGEMENT - Reforestation - Soil C increase - Long-lived products DECARBONIZATION OF F. FUELS 1900 2000 2100

Ekvation för miljöpåverkan I = i m u p impact = impact material flow material flow utility utility person person I: påverkan på naturen i: påverkan per använd material eller energienhet (minskas genom t.ex. filter, katalysator mm) m: använt material eller energi per produkt eller service (minskas med god ingenjörskonst t.ex. samproduktion av el och värme eller fax+kopiator+scanner i en apparat) u: antal produkter eller service per person - levnadsstandard p: antal personer på jorden

Teknikutveckling

Energieffektivisera LINDÅS

Koldioxidinfångning Efter förbränning genom kondensering av rökgaser. Före förbränning om fossila råvaror förgasas eller reformeras till vätgas. Relativt billigt Fungerar bara på stora anläggningar

CO 2 -avskiljning efter förbränning Anders Lyngfelt, Energisystem, Chalmers, 20031107

CO 2 -avskiljning före förbränning Anders Lyngfelt, Energisystem, Chalmers, 20031107

CO 2 Capture, Transport & Storage (CCS)

European resource and storage sites 750 storage sites with a total storage potential of around 300 billion tons of CO 2 Källa: Filip Johnsson, Energiteknik, Chalmers

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

Biomassa planteringar Relativt billigt, särskilt i tropikerna Stor potential men begränsad av mark- behov för matproduktion Inhemsk i många länder (90 TWh/år i Sverige) Sociala och estetiska aspekter, biologisk mångfald

CO2 avoidance cost (1990$ per ton of CO2 avoided) Source: DOE white paper, 1997

Alternativa transportbränslen

Alternativa transportbränslen

Alternativa transportbränslen Volvo S60, S80, V70 - mest köpta gasbilarna i Sverige idag

Alternativa transportbränslen Toyota Prius Mest köpta elhybridbilen i Sverige idag

Alternativa transportbränslen Ford Focus Mest sålda etanolbilen i Sverige idag

Vätgas och bränsleceller Vätgas Energilagring Produceras från vatten med el Ångreformering av gasformiga fossila bränslen Bränsleceller Hög omvandlings- effektivitet Utsläpp av vattenånga Kräver dyra metaller Ej kommersiell idag

Hur skulle energisystemet kunna förändras för att klara ett tufft klimatmål?

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

EJ/år 1200 Global primärenergi utan begränsning på CO 2 -utsläppen 1000 800 KÄRNKRAFT 600 KOL 400 200 0 OLJA NATURGAS 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 VIND VATTEN BIO

CO 2 -mål 450 ppm, utan CO 2 -avskiljning EJ/år 800 700 600 nuclear 500 400 coal solar H2 300 200 100 oil gas bio fuels solar electr. solar heat wind hydro 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

CO 2 -mål 450 ppm, med CO 2 -avskiljning EJ/år 900 800 700 600 nuclear coal w capt. 500 400 300 coal solar H2 200 oil bio w capt. 100 gas bio fuels 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 solar electr. solar heat wind hydro

CO 2 -mål 350 ppm, med CO 2 -avskiljning EJ/år 800 700 600 nuclear 500 coal w capt. 400 300 200 100 oil coal gas bio fuels gas w capt. bio w capt. solar H2 solar electr. solar heat wind hydro 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100

Sammanfattning: Utsläppen av koldioxid från energi- systemet kan minskas genom att Använda MINDRE energi. Använda ANNAN energi (istället för fossil). Använda fossil energi med långtidslagring av CO 2.

De fyra systemvillkoren för ett hållbart samhälle. I det hållbara samhället utsätts inte naturen för systematisk: 1. koncentrationsökning av ämnen från berggrunden. 2. koncentrationsökning av ämnen från samhällets produktion. 3. undanträngning med fysiska metoder. Och i det samhället. 4. hindras inte människor att systematiskt tillgodose sina behov.

Behov som varit desamma i alla kulturer och i alla tider enligt den chilenske ekonomen Manfred Max-Neef Neef. SKYDD MAT Ingenjörer: utveckla produkter Utmaning: Tillgodose behoven utan att äventyra ekosystemen Inget behov ersätter det andra. Hoppingivande att inget av behoven är direkt resurskrävande.

Tack för uppmärksamheten