I'd put my money on the sun and solar energy. I hope we don't have to wait until oil and coal run out before we tackle that.
- Thomas Edison
Verden trenger mer energi, og solen, vårt eget store fusjonskraftverk, forsyner oss med store mengder energi. Potensialet er enormt, men problemene er mange. Kan solkraft være redningen for en energitørst verden?
Solkraft blir av mange sett på som den beste løsningen på verdens kommende energimangel. Her går det i direkte oppsamling av solenergi, enten fra oppvarming av vannbasseng ved hjelp av speil i et soltermisk system, eller ved fotovoltaiske plater(PV). En, i utgangspunktet, genial løsning. Ved hjelp av speil eller fotovoltaiske plater blir solenergien slikket opp og konvertert til elektrisitet. Det er dessverre en del utfordringer som må overvinnes. Ved ekvator, når solen står på sitt høyeste og det ikke er skyer, er solenergien ca 1000 watt per kvadratmeter. Det maksimale tjuefiretimersgjennomsnittet (helt blå himmel) er derimot 320 watt per kvadratmeter. I USA er gjennomsnittet på 215 watt, og i Norge vil det være enda lavere. Fotovoltaiske plater med silikonceller har i tillegg en makseffektivitet på 12 %, hvis en ikke ”doper” de med materialer som germanium, selen, arsenikk, gallium, antimony, indium og cadmium. Materialer det er begrenset tilgang til i verden. Mange av disse materialene som brukes til solkraft er også ekstremt giftige og, til forskjell fra for eksempel atomavfall, vil de være giftige for all tid. Med ”doping” kan det oppnås effektivitet på 20 %. Dvs. 43 watt per kvadratmeter i USA. Da trenger en 24 kvadratmeter for å ha nok strøm til å drive en 1000-watts kaffetrakter. Hvis solcellene ikke blir vasket regelmessig mister de opptil 30 % av kapasiteten.
Det største solkraftverket i verden, kapasitetsmessig, ligger i Mojave-ørkenen, og bruker et soltermisk system. 400000 kvadratmeter med 13 meter høye paraboliske speil som roterer med solen klarer på det meste å produsere 355 MW elektrisitet(ved hjelp av gass-back-up). For å holde oppe effektiviteten må 900000 kvadratmeter med speiloverflate vaskes ca hver 5 dag, i tillegg til en høytrykksvask hver 10-20 dag. Dette kraftverket har en tiendedel av kraftproduksjonen til et atomkraftverk eller kullkraftverk, men er allikevel 90 % av verdens soltermiske kraftproduksjon. Kraftverket i Mojave-ørkenen har også vært forfulgt av problemer som eksplosjoner, og en gang brant 4 millioner liter Therminol og sendte enorme mengder giftig gass ut i atmosfæren. Andre problemer solkraft møter er at det ofte er skyer eller regnvær, ofte i flere dager i strekk. Ørkener har oftere skyer enn folk tror, og i tillegg har en sandstormer som varer lenge. Det er dyrt med solkraft slik det er nå og er langt ifra økonomisk om en tar vekk subsidier.
Solkraft har allikevel en stor framtid, men foreløpig ikke som baseforsyner av strøm. Mye pga at det enda ikke er mulig å lagre store mengder elektrisitet uten betydelige tap av energi. Det finnes to metoder som er verdt å nevne. Caes (Compressed air energy storage) er den ene, men denne formen for lagring innebærer store tap av energi. I tillegg har vi pumpekraft, men dette har også sine begrensinger i form av passende områder og tap av energi. Når solcellepanelene er blitt billigere og har fått høyere effektivitet vil solkraft kunne stå for en meget stor del av verdens energiproduksjon, men vil neppe klare å være i nærheten av å dra lasset alene. Solkraft er nok den energikilden, av de som tradisjonelt blir sett på som fornybare, som har det største potensialet.
Kilder:
- Nuclear Energy Facts Report, Dr. Theodore Rockwell, medlem av National Academy of Engineering. http://tedrockwell.typepad.com/files/nuclearenergyfactsreport-2009dec13-1.pdf
- Jonathon Porrit (2007). Capitalism – As If The World Matters. Earthscan.
- James Lovelock (2009). The Vanishing Face Of Gaia – A Final Warning. Basic Books.
Synes det er mye bra, og interessant her. Slik jeg ser det er solenergi lovende, men som du skriver, alt for lite effektivt slik det er i dag (som med alle andre fornybare energikilder). Er delvis uenig i svartmalingen din av bioenergi. Jeg er enig i at det aldri vil kunne erstatte det totale energibehovet, men mener at det i likhet med direkte solenergi vil være en av energikildene som må utnyttes mer enn i dag.
SvarSlettEn hybrid av sol og bioenergi som hadde vært interessant er å konstruere fotosyntetiske bakterier som direkte syntetiserer drivstoff (slik at man slipper å gå via karbohydratproduksjon). Hvis de i tillegg tåler saltvann nærmer det seg noe. Vet at dette er noe Venter Institute jobber med ved bruk av syntetisk biologi. Det er selvsagt langt fram før noe slik kan fungere, men tanken er interessant.
Likevel, det er jo som du sier befolkningsveksten som er den største utfordringen. Rart at det nesten er tabu å diskutere det.
Eirik
Takker for det! Jeg er enig i at bioenergi vil spille en rolle. Spesielt for de bruksområdene som vi er avhengig av olje for. Men som jeg påpekte i det tidligere innlegget bør ikke dette gå utover matproduksjonen eller jordsmonnet. Jordsmonn er tross alt en av de viktigste ressursene vi har. Utrolig mye viktigere enn for eks olje.
SvarSlettNår du nevner en hybrid av sol og bioenergi går jeg egentlig ut i fra at du snakker om alger(?). Det var en del av løsningen jeg foreslo i slutten av artikkelen om biodrivstoff. Hvis det faktisk er snakk om en prosess der det ikke er behov for fotosyntese kan det ha stort potensial. Men fordelen med fotosyntese er at det er energi fra solen som bidrar til produksjonen, og ikke energi fra reaktantene selv.
Befolkningsvekst er et enormt problem ja, og alle har skylapper på. Økonomisk vekst (økning i bruk av ressurser) er også et problem. Vi har et system som er totalt avhengig av økonomisk vekst, men vekst er ikke bærekraftig. Det vil bli et problem(egentlig er det et problem).