Det er overraskende lite som skal til for å få menneskeheten over på 100 prosent elektrisk kraft, konkluderer Mark Jacobson og forskerteamet hans ved Stanford-universitetet.

Nå må vi satse alt på vindkraft og solenergi, mener forskere

Atomkraft, bioenergi og karbonlagring er det bare å glemme, ifølge Stanford-forskergruppe.

Vi har allerede 95 prosent av all den teknologien vi behøver for å gjennomføre det grønne skiftet, mener forskergruppen ved Stanford-universitetet i California.

I spissen for forskerne står den kontroversielle ingeniør-professoren Mark Jacobson. Han er blitt en av de mest innflytelsesrike stemmene i debatten om alternative energikilder.

Jacobsons råd går på tvers av mye av det som i dag er norsk energipolitikk. En norsk klimaforsker forskning.no har snakket med, mener Jacobsons oppskrift for det grønne skiftet er feil på flere punkter. Mer om det senere.

«No Miracles Needed»

Tittelen på Jacobsons nye bok er «No Miracles Needed». Boka oppsummerer mye av det professoren og kollegene hans står for.

Hovedbudskapet er altså at det aller meste vi behøver av teknologi for å kutte kraftig i menneskehetens klimagassutslipp, allerede er på plass.

Som en ekstra bonus kan vi redde livet til kanskje så mange som sju millioner mennesker hvert år. De dør nå av forurensning fra fossile energikilder. Kutter vi ut kull, olje og gass, kan vi også gjøre mye for det biologiske mangfoldet, argumenterer Jacobson.

Teknologien rundt vind, sol og vannkraft er stort sett ferdig utviklet. De er blitt billige. Vi har sett at de fungerer. Derfor er det overraskende lite som skal til for å få menneskeheten over på 100 prosent elektrisk kraft, konkluderer Jacobson og forskerteamet hans.

Problemet er altså ikke lenger teknologi, mener forskerne.

Problemet er mangelen på vilje – blant politikere og blant folk flest – til å gjennomføre de endringene som behøves.

Konklusjonen belegges med flere nye studier. Blant annet en som har sett på muligheten for å få til et grønt skifte i hvert enkelt av verdens land.

Mark Jacobsons nye bok.

Hele 80 prosent av energien er fortsatt fossil

Jacobson foreslår å pause utviklingen av nye mirakelteknologier som kan redde klimaet. Tiden er for knapp til at vi kan bruke mye ressurser på atomkraft, bioenergi og karbonlagring, mener han.

FN-målet om bare 1,5 grader global oppvarming er neppe mulig å nå. Nå handler det om å forsøke å holde kloden unna mer enn 2 grader oppvarming.

Men det haster virkelig med å komme skikkelig i gang.

I 2023 er nemlig fortsatt hele 80 prosent av all energi verden bruker, basert på at vi brenner olje, kull og gass som hentes opp av bakken.

Kritiserer Bill Gates, Norge og Sverige

– Bill Gates har sagt at vi må putte en masse penger i mirakelteknologier. Men det behøver vi ikke, sier Jacobson i et intervju med The Guardian.

– Vi har teknologiene vi behøver. Vi har både vind, sol, geotermisk energi og vannkraft. Og vi har fått elektriske biler.

– Vi har også batterier, vi har varmepumper, og vi har energieffektiviserende tiltak. Vi har nå 95 prosent av teknologien vi behøver for å løse problemet, sier Jacobson i intervjuet.

De siste 5 prosentene handler om at også fly og skip må over på nye teknologier. Her har Stanford-forskerne mest tro på hydrogen.

Absolutt all bruk av energi – inkludert oppvarming av bygninger – må bli basert på elektrisitet fra vind, vann og sol (VVS-teknologiene), mener forskerne.

Norges storsatsing på karbonlagring under Nordsjøen bør pauses. Sveriges storsatsing på bioenergi har heller ikke Stanford-forskerne mye tro på.

Norges argument om å bruke naturgass som overgangsteknologi, mener de at bare bidrar til å utsette problemløsningen.

Atomkraft blir for dyrt

Atomkraft får stadig flere tilhengere.

Men dette mener Stanford-forskerne blir for dyrt og vil kreve for lang tid å få på plass, sammenlignet med vind og sol.

– Å vente 15-20 år og betale sju-åtte ganger så mye for elektrisiteten, er bare ikke fornuftig. Vi har jo teknologier som både er mye billigere, raskere og sikrere. Hvorfor da kaste bort tiden på atomkraft? spør Jacobson.

Biodrivstoff mener Stanford-forskeren hjelper oss lite. Han peker på at store områder med karbonbindende skog må hugges ned for å sikre oss denne energien og at det tar lang tid for skogen å vokse opp igjen.

Å suge CO2 direkte ut av lufta er noe Jacobson er mer åpen for. På lang sikt. I dag er det mye mer å hente gjennom å stanse avskoging, plante ny skog og redusere metanutslippene fra husdyr og annet landbruk.

Blir mye billigere enn i dag

En 100 prosent fornybar verden blir også mye billigere enn i dag, hevder Jacobson og kollegene.

Elektriske biler og annet som går på elektrisitet, er nemlig langt mer energieffektive løsninger enn tilsvarende fossildrevne motorer.

En elbil bruker bare en tredel eller firedel av energien som må til for å få en bensinbil til å rulle framover. Bensinbilen kaster bort masse energi på varme i motoren. I tillegg går det med mye energi til å få oljen den bruker, opp fra bakken eller fra havbunnen.

Er en verden utelukkende basert på alternativ energi og elektrisitet mulig? Eller er det en utopi?

Varmepumpe-teknologi er effektivt

Varmepumpe-teknologi er noe mange begeistrede norske huseiere har fått øynene opp for. En luft-til-luft-varmepumpe kutter forbruket av energi tre-fire ganger sammenlignet med en panelovn. Bedre isolerte hus reduserer også mange strømregninger i Norge.

Vi skal ikke lenger enn over Nordsjøen til engelskmenn og skotter, før vi finner folk som sitter i noen frysebokser av boliger og prøver å holde på varmen gjennom å brenne mengder av dyr norsk gass. Varmepumper finnes det fortsatt lite av i Storbritannia. Hus og leiligheter er dårlig isolerte.

Folk må tro at det er mulig

Elektrisitet produsert fra vann er i utgangspunktet billig energi. Billig er også elektrisitet fra vind og sol på god vei til å bli.

Verden behøver 56 prosent mindre energi om all energien vi bruker, blir elektrisk, har Stanford-forskerne regnet seg fram til.

I gjennomsnitt vil utgiftene verdens innbyggere har til energi, bli 63 prosent lavere om alt blir fornybart, har de også regnet ut.

Når vi bygger ut mer vind og sol, får flere elbiler og det blir mer industri som kun går på elektrisitet, så vil teknologier som solceller, vindmøller, batterier og elektriske biler også bli bedre og enda mer effektive. Denne utviklingen vil skje nærmest av seg selv, mener forskerne optimistisk.

Den største hindringen for å få til alt dette, er at folk flest ikke vet at det er mulig, hevder de.

Kritiserer myndigheter og lobbygrupper

Jacobson kritiserer både USAs og andre lands myndigheter for å kaste bort altfor mye penger og tid på framtidsteknologier som karbonlagring, små atomkraftverk, og biodrivstoff.

– Dette er teknologier jeg anser for å være verdiløse, eller nesten verdiløse, for å løse det problemet vi nå står overfor. Likevel brukes det en masse penger på dem.

– Hvorfor? Jo fordi store lobbygrupper står bak hver enkelt av dem, sier Jacobson til The Guardian.

Satser vi alt vi har av ressurser på de tre VVS-teknologiene, så kan 80 prosent av verdens energibruk være fornybar allerede i år 2030, mener Stanford-forskerne.

Batterilagring av strøm hjemme kan bli vanlig. Tesla er et av selskapene som allerede produsererer slike baterier.

Hva når vinden ikke blåser og sola ikke skinner?

Men sol og vind er ikke stabile energikilder. Vindmøller fungerer ikke når det er vindstille. Solceller lager ikke strøm når det er mørkt.

– Jeg sier ikke at det bare er enkelt. Men problemer som dette løser seg gjerne når vi samler mer erfaring, mener Jacobson optimistisk.

Stanford-forskernes svar handler delvis om kortvarig energilagring i batterier, gjerne store batterier plassert i garasjen hjemme hos folk.

Det handler også om bedre styring av etterspørselen etter strøm.

Og om å koble sammen mye større landområder i ett felles elektrisitetsnett. Blåser det ikke ett sted, så blåser det gjerne et annet sted, argumenterer forskerne.

De peker også på at energilagring kan skje på mange måter. Vann kan pumpes opp og slippes ned igjen. Luft kan komprimeres. Store vekter kan heises opp og ned. Varmtvann kan lagres i store isolerte tanker under bakken.

Energi kan også lagres i sand.

Stabil kraftforsyning

Jacobson har selv god tro på store batterier.

I land med mindre energiforbruk per innbygger enn Norge, kan lagring av elektrisitet i elbil-batterier kanskje alene bli nok til å sikre samfunnet stabil strømforsyning. Dette blir mulig når antallet elbiler er stort nok og mange av bilene står koblet opp til strømnettet samtidig.

Energiproduksjonen fra vind og sol vil etter hvert kunne bli større enn etterspørselen etter elektrisitet.

Da kan overskuddet brukes til å produsere grønt hydrogen, altså hydrogen fra fornybar energi. Dette grønne hydrogenet kan etter hvert brukes til blant annet fly og skip.

Noen innvender at de nye elektriske teknologiene vil kreve mer metaller og gruvedrift. Jacobsons svar er at metallene som må til for å få fart på elektrisitet fra vind, vann og sol, sammen kommer til å utgjøre mindre enn én prosent av massen i det fossile brennstoffet vi i dag henter opp av bakken.

En av utfordringene med å få et stabilt strømnett basert på mye vindkraft, kan norske Statkraft og amerikanske GE sammen nå ha løst. Prosjektet Keith Greener Grid Park i Skottland er bygget rundt et 300 tonn tungt giganthjul som hele tiden snurrer. Slik kopierer hjulet den stabiliserende effekten hos turbinene i kraftstasjoner. Dette skal sørge for stabilitet i strømnettet og forhindre blackouts.

Mener Jacobson er overdreven optimist

Mark Jacobson har fått mange tilhengere. Men han møter også kritikk og motargumenter.

– Jeg har jobbet med dette i 35 år nå. Jeg mener at Mark Jacobson har flere gode forslag, men han gjør seg også til talsmann for overdreven optimisme og satser på noen luftslott, sier Asbjørn Torvanger til forskning.no.

Klimaforskeren hos forskningsinstituttet Cicero i Oslo tror som Jacobson at det blir svært vanskelig å nå FN-målet om bare 1,5 grader global oppvarming.

– Dessverre blir dette nesten umulig å nå. Vi er jo allerede oppe på 1,2 grader oppvarming. Men vi har fremdeles en mulighet for å begrense oppvarmingen til 2 grader, som er den øvre grensen for FN-målet.

Asbjørn Torvanger er klimaforsker hos Cicero.

Store landarealer til vindkraft

– Jeg er også enig i at det haster og at vi nå bør sette i gang med flere tiltak veldig raskt, sier Torvanger.

Målet både i EU og Norge er å halvere utslippene av klimagasser til 2030.

– Allerede dette vil kreve en veldig rask utfasing, først av kull og etter hvert av olje og gass. Før kullet er faset helt ut av kraftsystemet i Europa, vil strømbruken til elbiler og annen elektrifisering føre til utslipp av betydelige mengder karbondioksid.

Torvanger minner også om at det kan komme til å gå med store landarealer til mer vindkraft og solenergi.

– Dette vil kunne gå på bekostning av mye natur, i likhet med biodrivstoff.

Torvanger synes også det blir litt merkelig når Jacobson sammenligner volumet av blant annet sjeldne jordmetaller som brukes til grønne energiteknologier, med volumet av fossile brennstoffer.

Utfordringen med balansekraft

Balansekraft er en annen utfordring han tror forskergruppen ved Stanford tar for lett på.

– Vi kommer til å oppleve stadig økende mangel på balansekraft i Europa, sier Torvanger.

– Jacobsen har stor tro på batterier som balansekraft, men batterier kan bare kompensere for mindre og kortvarige svingninger i strømproduksjonen, ellers blir dette for ressurskrevende og dyrt.

Balansekraft

  • Forbruket av elektrisitet kan variere mye i løpet av et døgn. Balansekraft er hurtig tilgjengelig strøm som kan utjevne avvik som produksjon og forbruk. Utjevningen må skje nærmest momentant.
  • Store batterier kan levere strøm på mindre enn ett sekund. Vannkraft kan også raskt kompensere andre kraftkilder.
  • Gasskraftverk kan også virke raskt, men dårlig virkningsgrad gjør at rundt 60 prosent energien går tapt. Mer effektive gasskraftverk taper rundt 45 prosent av energien, men er tregere å starte opp. Atomkraftverk er enda tregere å starte opp.

Kilde: SNL

Feil om når vinden blåser

Torvanger mener det er feil at dersom det slutter å blåse ett sted, så kan vi være rimelig sikre på at det blåser et annet sted.

– Dette avhenger av hvor stort område vi snakker om og værsituasjonen.

– For eksempel kan et høytrykk om vinteren bety lite vind i store deler av Europa. Da kan det bli risikabelt å basere veldig mye av elektrisitetsproduksjonen på vindkraft.

Norge har flere store vannmagasiner. Men de er ikke store nok til å fungere som hele Europas «batteri». ifølge Torvanger. Her lav vannstand i Blåsjø, et av våre største magasiner.

Norge som Europas «batteri»

Norge er i en helt spesiell situasjon i Europa, siden vi har så mye vannkraft.

– Men den norske vannkraften er altfor liten til å kunne fungere som balansekraft for mye av Europa. Til å være hele Europas «batteri», slik noen ser for seg.

Vannkraften vår kan i høyden fungere som Nordens batteri, mener Cicero-forskeren.

– Pumpekraftverk, slik Jacobson og kollegene foreslår, kan kanskje hjelpe oss noe.

–Hydrogen er også en teknologi som kan bidra. Men ikke glem at to tredeler av energien blir borte når vi lar overskudd av elektrisitet i en periode gå veien om lagring i hydrogen.

Pumpekraftverk

  • Pumpekraftverk er et vannkraftverk som også kan kjøres som pumpe, for i perioder å sende vann tilbake til vannmagasinet.
  • Pumpekraftverk kan bli mer aktuelt etter hvert som verden omstilles til mindre pålitelige grønne energiformer som vind og sol, siden dette vil gjøre oss mer avhengig av hurtig regulerbar vannkraft (balansekraft).

Kilde: SNL

Den største utfordringen er samfunnet

Torvanger tror det er lett å glemme hvor viktig det blir å få med seg folk når det grønne skiftet skal gjennomføres.

– Opplever folk at grønn omstilling fører til en masse problemer, at de får høyere strømregninger eller kanskje mister jobben, eller at det betyr store naturinngrep, så kan det skape antipatier mot klimaomstilling.

– Jeg er heller ikke overbevist om at den teknologiske veien blir til mens vi går, slik Jacobson optimistisk tror. Det er en for enkel innstilling.

Torvanger mener at ingeniører som Mark Jacobson undervurderer hva som skal til for å innføre nye løsninger i samfunnet.

– Mange av de største utfordringene med den grønne skiftet framover, handler jo ikke om teknologi. De handler om politikk. Og om å få folk med på endringer som er nødvendige, sier Cicero-forskeren.

Kilder og referanser:

The Guardian: «‘No miracles needed’: Prof Mark Jacobson on how wind, sun and water can power the world», 23. januar 2023

Mark Z. Jacobson: «No Miracles Needed: How Today’s Technology Can Save Our Climate and Clean Our Air», Cambridge University Press, februar 2023

Få med deg ny forskning

MELD DEG PÅ NYHETSBREV

Du kan velge mellom daglig eller ukentlig oppdatering.

Powered by Labrador CMS