2,5 billioner dollar, eller nesten 22 billioner kroner med dagens kurs. Det er hva beslutningstakere, industri og myndigheter må investere i kraftproduksjon i løpet av de neste 20 årene.

Hvis det er grønt, er det for det meste rent, ifølge en ny gjennomgang av fornybare energikilder som offentliggjøres i dag av Det internasjonale ressursprogrammet, som er del av FNs miljøprogram (UNEP).

Rapporten tar i detalj for seg fordeler og ulempe for både miljø og helse ved ni ulike fornybare energikilder. Det er den første omfattende internasjonal studien som gjør det.

– Mens rapporten er fylt med viktige detaljer om fordelene og konsekvensene av ulike energivalg, er konklusjonen klar, sier Thomas Gibon.

Han er stipendiat ved NTNUs program for industriell økologi og har vært med på å skrive rapporten.

– Om vi beveger oss bort fra fossilt brensel og kull, vil det hjelpe oss å unngå mange miljøkonsekvenser, spesielt luftforurensning og klimagasser, sier Gibon.

Og forskjellen er betydelig, ifølge rapporten: Elektrisitet fra fornybare kilder avgir fra 90 til 99 prosent mindre klimagasser enn kullkraftverk og forårsaker 70 til 90 prosent mindre forurensning.

Gibons doktorgradsforskning dannet grunnlaget for analysene i rapporten.

Peker ut problemer for å unngå dem

Kanskje det viktigste budskapet i rapporten er det mest åpenbare: Fortsetter verden som nå og uten bruk av fornybar energi, vil vi doble klimagassutslippene innen 2050, «med alvorlige konsekvenser for menneskers helse og miljøet».

Likevel har alle former for kraftproduksjon sine konsekvenser, og det er her den nye rapporten gir innsikt for beslutningstakere som vurderer en fremtid med mindre karbon.

Det ene er at å bygge ulike typer fornybare energianlegg vil øke behovet for materialer som stål, aluminium, kobber, betong og en rekke sjeldne jordmetaller.

– Det er to grunner til dette, sier Gibon.

– Den første er at de fleste fornybare energikildene bare er aktive deler av tiden. For eksempel genererer en vindpark elektrisitet bare 20–25 prosent av tiden. Det betyr at hver kilowattime elektrisitet krever mer infrastruktur enn konvensjonelle kilder.

En annen utfordring er at noen fornybare energianlegg har kortere levetid enn konvensjonelle anlegg.

– En vindturbin kan ha en levetid på 20–25 år, sier Gibon. – Deretter må du bygge nytt.

• Les også: – Bare smuler til klimateknologi

Ingen resirkulering eller forsyningskjeder

Etterspørselen etter materialer er spesielt merkbar når det kommer til noen av de sjeldne jordartene og metallene som går med til å produsere solceller eller magneter for å drive vindturbiner, ifølge rapporten.

Disse materialer omfatter neodym, dysprosium, kadmium, tellur, gallium, indium og selen.

– Bruken av disse materialene er relativt ny. Det betyr at det er begrenset eller ingen retursystem for dem og forholdsvis lite data for å beregne hvor stort behovet for dem kan bli, sier Gibon.

– Med de ordningene vi har nå for innsamling og gjenvinning, er resirkulering av disse materialene egentlig ikke mulig, sier han.

Forsyningskjeder for disse materialene er heller ikke klart identifisert.

– Med mindre vi finner ut hvordan vi kan resirkulere disse materialene i stor skala, vil dette være et problem i fremtiden, sier han.

– Men vi har ikke nok informasjon til å si hvor stort problemet vil være – vi har ikke nok utrangerte, fornybare kraftverk ennå til å se hvordan det vil gå.

Karbonfangst fungerer, men bruker energi

Selv om det ikke er en fornybar energikilde, har forskerne sett på fordelene og konsekvensene av å ettermontere utstyr for karbonfangst og -lagring (CCS) på kull- og naturgassfyrte kraftverk.

Den gode nyheten er at CCS kutter klimagassutslipp fra slike kraftverk med mellom 74 og 78 prosent.

Men disse kuttene har en pris. For det første reduserer de effektiviteten til kraftverkene fordi fangstprosessen krever energi.

– Å bruke anlegg for fangst av CO₂ gir en økning i energibruken på opptil ti prosent per kilowattime, sier Gibon.

Karbonfangst og -lagring også kan innebære bruk av giftige forbindelser som har sine egne konsekvenser. Andre miljøkonsekvenser inkluderer en økning i svevestøv og utslipp av forurensende stoffer som kan overgjødsle innsjøer og marint miljø.

Når alt kommer til alt gir kull- eller gasskraftverk en økning i forurensning som er skadelig for miljøet og menneskers helse med mellom 5 og 80 prosent sammenlignet med forholdene i den globale energimiksen i 2010, står det i rapporten.

• Les også: Mindre CO₂-utslipp fra USA skyldes dårlige tider

Vannkraft er ikke alltid helt grønn

En annen overraskelse i rapporten er at konsekvensene knyttet til vannkraft kan variere enormt avhengig av hvor anlegget er plassert.

For eksempel kan et vannkraftverk i tropene med et magasin som er svært stort og grunt gi utslipp av klimagasser når vegetasjonen som er oversvømt dør og råtner. Dette kan frigjøre CO₂ eller metan, CH₄, en klimagass som er 30 ganger verre enn CO₂.

Men fordi disse utslippene kommer fra biologiske kilder, er det kanskje ikke verre enn at vi akselererer en biologisk prosess. Vegetasjonen vil uansett dø og råtne før eller siden.

Likevel kan nye vannkraftanlegg ha andre konsekvenser, inkludert å fortrenge folk fra hjemstedene deres og ødelegge områder langs elver som blir oversvømt av reservoaret.

Å sammenligne epler med epler

Gibon har jobbet på grunnlaget for rapporten i snart fire år.

En av grunnene til dette er den enorme kompleksiteten. Tilgjengelig informasjon må gjøres sammenlignbar. Rapporten baserer seg på noe som kalles livsløpsvurderinger. Konsekvensene av ny teknologi inkluderer konstruksjon og produksjon, strekker seg gjennom hele levetiden og slutter med kondemnering. Bare sånn kan vi beregne de virkelige miljøkostnadene.

– Problemet er at disse vurderingene ofte ikke kan sammenlignes fordi de gjelder for ulike områder av verden eller spenner over forskjellige tidsperioder, sier Gibon.

Mange studier fokuserer på utslipp av klimagasser, men forfatterne av rapporten ønsket også å se på andre miljø- og helseeffekter.

Gibon og hans kolleger greide til slutt å gjøre alle resultatene fra de ulike fornybare energikildene sammenlignbare, slik at rapporten sammenligner «epler med epler».

I en kommentar sier Achim Steiner, direktør for UNEP, at det er viktig for politikere å ha tilgang til denne sammenlignende analysen.

– Disse teknologiene vil være avgjørende for å holde den globale oppvarmingen under to grader. Men vi må være bevisste på virkningene de har på miljøet, som økt bruk av metaller som stål og kobber i industrien.

– Flere land ser etter muligheter for å dekke energibehovet sitt samtidig som de kjemper mot klimaendringene. Denne rapporten kan bidra til å gi den mest bærekraftige miksen av energiteknologier som skal til for å oppnå dette målet, mener Steiner.

Referanse:

E.G.Hertwich mfl: Green Energy Choices: The Benefits, Risks and Trade-Offs of Low-Carbon Technologies for Electricity Production, UNEP-rapport, 2015.