Det er ikke tiden at se bort fra energitæthed
2012-01-10 - 539 - Colin McInnes, Ingenia Online. Carl Friis-Hansen
Carl Friis-Hansens frie oversættelse af af Professor Colin McInnes artikel "No time to abandon energy density" fra Opinion - Issue 49, Dec 2011 i Ingenia Online.
De politiske initiativer til at bekæmpe klimaændringer gennem "grøn energi" går stik mod den udvikling, som frigjorde forholdet mellem prisen på energi og manuelt arbejde.
Da James Watt udviklede en ny metode til at gøre dampmaskinen langt mere effektiv, var det ikke nødvendigt med tilskud fra regeringen eller energipolitiske målsætninger for at tage denne innovation op. Watts ide blev en success simpelthen fordi denne teknologi halverede kul forbruget. Watts innovation var en del af en langsigtet og kontinuerlig process, der stræbte mod at benytte brændsler med højere energitæthed og lavere kulstof intensitet.
Begyndelsen på transformationen fra træ til kul bevirkede at vi kunne slippe fri af de fotosyntetiske begrænsninger ved spredt biomasse. Langt senere fulgte olie, metan (naturgas) og nu uran. Hvert nyt brændstof havde højere energitæthed og lavere kulstof intensitet end det hidtidige. Metan udleder omkring halvt så meget CO2 (kultveilte) som kul per energienhed og kærnekraft er stort set fri for CO2.
Den hidtidige udvikling var hovedsagelig baseret på kulstofrige brændsler.Hvis vi idag vil undgå kulstof i energiproduktionen - for at imødegå politiske målsætninger i forbindelse med klimaændringer - så må vi hellere se at komme op med noget, der er bedre og billigere end kul og til syvende og sidst olie. Svaret er ikke at afvige fra den oprindelige målsætning om højere energitæthed.
For nuværende ignorer vore dages energipolitik de ingeniørmæssige kundskaber vi har tilegnet os gennem historien. Det ser ud som om vi idag tilstræber en tilbagegang i vores udvikling og går mod brugen af lavere energitæthed og spredt energiproduktion. Denne udvikling kræver stort forbrug af materialer, landskab og tilskud, samt dårlig fordeling af økonomiske resurser, der kunne have været brugt bedre til andre formål.
Mange former for "grøn energi" tager meget plads og varierer stærkt, hvilket gør dem ineffektive og utilregnelige. Deri ligger også nødvendigheden af feed-in (overpris for salg til EL-nettet) tariffer og andre support mekanismer.
"Grøn energi" er bestemt til at øges, ikke fordi den er mere effektiv, men fordi regeringer forlanger dette og leverer massive støtteordninger. En energitransformation, der leder til dyrere og mindre effektiv energiproduktion, er snarere en tilbagegang end en revolution.
Ved at vælge at gøre energi dyrere, bør vi huske at James Watts udvikling af effektiv dampkraft udskiftede manuelt arbejde med hydrocarbon fyrede maskiner. I den sene industrielle revolution, adskilte dette prisen på energi og manuelt arbejde for første gang i menneskets historie. Energi blev billig og manuelt arbejde blev dyr, hvorved velfærden steg enormt.
Hele vores moderne økonomi bygger på denne bemærkelsesværdige frakobling. I kontrast til vores hovedkuls styrt mod dyr "grøn energi", risikerer vi at ofre job i andre dele af økonomien, rammer mange af vores smukke landskaber og giver en øget økonomisk belastning til de, som har mindst råd.
Som ingeniører bør vi insistere på en energipolitik, der stræber mod lavere priser, sikker forsyning og en overgang til energi med lavt kulstof indhold. Dette vil medføre øget brug af metan og uran, samtidig med mindre brug af kul og ultimativt olie. En række nye teknologier kan hjælpe os med denne overgang.
En ny spændende innovation er demonstrationen af energiomsætning med super kritisk CO2 (kultveilte) som en aktiv væske, lidt ligesom en jetmaskine der opererer med varm væske (et lukket kredsløb med meget høj virkningsgrad mellem varmetilførsel og arbejde).
En anden ny, eller rettere sagt glemt, teknologi inkluderer blandt andet Kinas satsning på udvikling og produktionsmodning af MSR/LFTR (flydende salt thorium kærnekraft). Denne højtemperatur, lavtryks reaktor udnytter stort set al thorium brændstoffet og efterlader kun en meget lille mængde affald, som kun skal opbevares sikkert i ca. 300 år. Allerede nu er der flere producenter af sjældne metaller, som i stedet for at smide thorium metallet væk, opmagasinerer dette til forventet fremtidig salg til thorium reaktorer.
Støtte til specielt energiudvikling er helt klart nødvendig, men vi bliver nødt til at skelne melem støtte til innovation og støtte til kommerciel energiproduktion. Betydelig støtte til produktionen afleder resurser, som kunne have hjulpet med udviklingen af fremtidens energi.
Tidsperioden med billig energi er kun forbi, hvis vi vælger at den skal være det. Hvis vi benytter teknisk innovation til at accelerere imod større energitæthed, så kan vi levere energi, der er både billigere og mere uudtømmelig. Som en positiv sideeffekt vil dette hjælpe med til at reducere brugen af kulstofholddige brændsler.