Print Friendly

Sven Öberg; Energiproblemet – en fråga om livskvalitet

Av Redaktionen | 31 december 1973


1973


Artiklarna från Svensk Tidskrifts årsböcker är inskannade och sedan hjälpligt överförda till text. Denna sida ska mest ses som en bas för sökfunktionen. Läsbarheten blir bäst om man väljer PDF-versionen.

Acrobat Reader för att läsa PDF kan hämtas här.

SVEN ÖBERG:
Energiproblemet – en fråga om
livskvalitet
I Alfa-Lavals årsberättelse 1973 finner
man en artikel om ”Energiförsörjningen,
ett globalt problem”, som i dagens läge
med en akut kris på oljemarknaden
har intresse för alla Svensk Tidskrifts
läsare. Alfa-Laval har välvilligt ställt
artikeln till vårt förfogande, och företagets
informationschef redaktör Sven Öberg
har bearbetat den för oss. H an redogör
för jordens energitillgångar, och han
blickar framåt och talar om hur man
med ny teknik bör kunna tillgodogöra sig
energi som nu går till spillo. Inom svensk
industri är man långt ute för att
utnyttja energi effektivt. Författaren
understryker också att man inte kan
komma förbi miljöproblemen.
Gröna växter är livets förutsättning inom
biosfären på vår jord. De har förmåga
att utnyttja den solenergi som är bunden
i fotosyntes till att framställa organiska
ämnen som behövs för levande organismer. De växter och djur som begravdes
för 500 miljoner år sedan i sediment, vilka
förhindrade fullständig oxidation, för·
vandlades så småningom till fossila bränslen: kol, olja och naturgas. Denna process fortgår även nu, men så långsamt att
man helt enkelt kan förutsätta att de fos·
sila bränslena utgör en ändlig resurs. Man
har beräknat att förbrukningen av de fossila bränslena skall ha nått en topp om·
kring år 2100, och då har man tagit hän·
syn till industrins användande av alltmer
energiintensiva tillverkningsprocesser och
den urbana utvecklingen. Efter denna period kommer resurserna av fossila bränslen att gradvis uttömmas.
Varje människa har en lägsta energi·
konsumtion av 2 000 kcal per dag, vilket
motsvarar en effekt av 100 watt. Detta
är vad som behövs för att uppehålla livet.
Man kan jämföra dessa siffror med effekt·
förbrukningen i USA som fördelad per
individ uppgår till 10 000 watt och beräknas öka med ca 2,5% per år.
När man diskuterar energiproblemen
riktar man i första hand uppmärksam·
heten på energitillgångarna och jämför å
dessa med de framtida, beräknade energi- k
behoven, som baserats på kända tillväxt· u
trender. Dessa har utvecklats i en tids- v
period då man egentligen inte var särdeles bekymrad över vare sig energitill- ti
gångarna eller miljöproblemen. I dag å
måste man i allt högre grad analysera de
faktorer som styr energiförbrukningen,
vilket hittills inte beaktats i tillräcklig
omfattning.
I detta sammanhang kan nämnas en
observation som gjordes vid miljövårdskonferensen i Stockholm 1972. En amerikansk forskare hade gjort den approximativa beräkningen att man måste räkna
med en fördubbling av energiuttaget för
att helt kunna lösa miljöns nedsmutsningsproblem. Energiproduktionen ger
själv upphov till stora miljöproblem, och
konsekvensen av detta blir att man ”ställer miljö mot miljö”. Det blir helt enkelt
fråga om att välja livskvalitet, och därvid
är energifrågorna djupt inblandade.
Effektivare utnyttjande av tillförd energi
Den årliga globala effektförbrukningen
är nu 6 000 GW (6 000 000 000 kW),
varav USA ensamt förbrukar en tredjedel. Om den nuvarande årliga konsumtionstillväxten av ca 4 % fortsätter, kommer den totala energikonsumtionen att
fördubblas vart 16 :e år. I dag slösar man
alltför mycket med energi. Bilmotorn har
en verkningsgrad av endast ca 25 %, bostäderna är ofta otillräckligt isolerade och
ventilationssystemen i våra höghus avlägsnar värme i stället för att egentligen
återanvända den. Varmvatten från fabriker och stora bostadsfastigheter värmer
upp avloppen i stället för att återlämna
värme till processer och bostäder.
Industrin har i många avseenden effektivt sökt återvinna energi, men mycket
återstår att göra och den totalekonomiska
407
aspekten måste beaktas. Här några exempel på tekniker som redan tillämpas. Värmeenergin återvinnes på många sätt och
s k värmeväxlare av många slag har utvecklats för detta ändamål. Ett gott exempel på dess användning är pastörisering
av mjölk där den fyller en regenerativ
funktion. Den till mejeriet inkommande
kalla mjölken skall värmas upp (pastöriseras) och därefter kylas ned innan den
lämnar mejeriet. Detta sker helt enkelt så
att den ur värmeväxlaren utgående varma mjölken avger sin värme genom de
tunna värmeväxlarplattorna till den inkommande kalla mjölken, som skall värmas upp. Liknande principer tillämpas
inom en rad andra industrier för att spara
värme.
Det moderna dieselfartyget utnyttjar
den värme som alstras i motorn på många
sätt, för att producera varmvatten och
generera dricksvatten ur havsvatten till
exempel. Trots detta har man kvar ett
värmeöverskott som måste kylas bort med
hjälp av havsvatten.
Fjärrvärme har nu i allt större utsträckning börjat introduceras. I Sverige får
idag mer än en miljon människor sin bostadsuppvärmning och sitt varmvatten genom detta system. Sedan 1950-talet har
de kommunala värmeverkens anslutningseffekt fördubblats vart fjärde år. I princip består ett fjärrvärmeverk av produktionssystem och distributionssystem inklusive undercentraler med värmeväxlare i
fastigheterna samt med sekundärsystem
för radiatorvärme och varmvatten. Produktionsenheten kan vara en hetvatten- 408
central eller ett kraftvärmeverk. I det
senare fallet kan elproduktion kombineras med fjärrvärme på ett totalekonomiskt
mycket fördelaktigt sätt. Kraftvärmeverket tar nämligen vara på den värme som
finns kvar i ångan efter turbinen och
överför den till fjärrvärmevattnet som då
uppvärms från ca 50° C till 90° C. Hos
ett renodlat värmekraftverk (ångkraftverk) utvinnes endast elektrisk energi,
medan ca 50 % av energimängden kyls
bort av sjövatten i turbinkondensorn.
Produktionsenheterna kan också vara sopförbränningsstationer, gasturbinkraftverk
och kärnkraftverk.
Det är en mycket vanlig teknik i många
städer att bränna sopor. Sopmängden per
invånare beräknas öka med 2-5 % per
år och likaså stiger värmevärdet, medan
specifika vikten hos soporna minskar. För
närvarande erhåller man vid förbränningen ca 2 000 kcal per kg sopor. Det är avgasvärmen som man tillvaratar för el- och
värmeproduktion. Mycket ofta hittar man
anläggningar med sopförbränning och
värmeverk sammanbyggda.
Kärnkraftverket är idag föremål för nyfikna blickar. Utan att i detta sammanhang beröra typ av kärnkraftverk kan
konstateras, att stora mängder av överskottsvärme uppstår som idag måste kylas
bort med kända tekniker, värmeväxlare
vid kustinstallationer samt kyltorn och
luftvärmeväxlare vid landinstallationer.
Det torde vara möjligt att utnyttja spillvärme från våra kraftverk på ett totalekonomiskt riktigare sätt än att värma
upp kustvatten eller luften över industrisamhällena. Teoretiskt skulle spillvännen
från våra kraftverk kunna täcka landeu
hela värmebehov i framtiden. Redan vid
1980-talets slut bör det vara möjligt att
ta tillvara så mycket spillvärme att ungefär halva energibehovet för uppvännniJl8
tillgodoses. Därigenom kan vi spara åt·
skilliga miljoner ton olja årligen. Detta
måste ses mot bakgrunden av att Sveri~
har världens största råoljeförbrukning pel
invånare, eller ca 4 ton.
Inom industrin har man av driftsekonomiska skäl sedan länge strävat efter att
utnyttja energi på ett effektivt sätt. ln001
cellulosaindustrin är värmeåtervinning väl
utvecklad. Idag använder man sålunda
värmeväxlare eller kompletta anläggningar som gör det möjligt att förutom värme
även återvinna de kemikalier som behövs
för kokvätskan. En cellulosafabrik kan bli
praktiskt taget självförsörjande i fråga
om värme, kemikalier och elkraft. I amin
fall kan det röra sig om teknisk förnyelie
av de termiska apparaterna, indunstaR
t ex, så att värmeutstrålningen minskar
och man uppnår bättre verkningsgrad odi
kanske också bättre produkt.
Ett annat sätt att spara energi –
främst värmeenergi – kan vara att Över·
gå till andra och nya tekniker, som i
mindre energikrävande. Det kan gäli
mekanisk avvattning i stället för indunstning, ny processteknik med bättre energiutnyttjande samt helt enkelt tekniska get
vägar fram till slutprodukten, d vs Ddikal teknisk förnyelse.
Avfallsprodukter
Iannat sammanhang har berörts hur man
kan nyttiggöra samhällets stora sopmängder för produktion av värme och elektrisk
energi. Avfall kan emellertid även utnyttjas på annat sätt för att tillgodogöra sig
energi. I USA bygger man fullskaleanläggningar för att omvandla avfall till
olja och aktivt kol och staden Menlo Park
i Kalifornien får elektrisk energi från ett
kraftverk, vars turbiner drivs med gas som
framställts av avfall från staden. The
National Center for Resource Recovery,
USA, har beräknat att värmeinnehållet
i avfall från jordbruk och samhälle ungefår motsvarar hälften av dagens förbrukning av fossila bränslen i USA.
Industrin, såväl livsmedelsindustrin som
den kemiska industrin, har sedan mycket
länge av driftsekonomiska skäl energiskt
arbetat med att nyttiggöra avfallsprodukter och återvinna värdefulla ämnen. En
mängd exempel kan anges på detta, varigenom man i stället för att belasta energikrävande reningsverk i stället har återvunnit livsmedel och kemikalier.
En annan aspekt på samma problem
kan vara att ge ett mindre energitillskott
till tillverkningsprocessen och därigenom
undvika stora miljö- och avfallsproblem.
Som ett talande exempel på detta kan
nämnas de stora vasslemängder som hanteras vid osttillverkning. Den invägda
mjölkmängden och den mängd vassle som
lämnar ysteriet är praktiskt taget lika
stora. I vissa länder, däribland Sverige,
fmns lagstiftning som förbjuder direkt utsläpp utan behandling, men trots detta
409
rinner stora mängder vassle ut i avloppssystemen som fortfarande i många länder
består av sjöar och vattendrag. Vassle
innehåller mycket värdefulla substanser
– protein och mjölksocker bl a – som
kan utvinnas. Man beräknar att ca
800 000 ton värdefullt protein skulle kunna utvinnas. Idag ser bilden tyvärr mycket annorlunda ut.
Det framtida samhällets energiformer
Världens energibehov ökar med ungefär
300 miljoner ton varje år (omräknat till
kolförbrukning). I USA, Västeuropa och
Japan ökade energibehovet med ungefär
5 procent per år under 1960-talet. De har
kunnat uppnå denna ökning huvudsakligast genom import. Japan är speciellt
utsatt. Praktiskt taget 90% av energibehovet täcks genom import.
Nordamerika, Västeuropa och Japan
svarade för 69 procent av hela världens
oljeförbrukning under 1971. Dessa länders
egna oljeresurser uppgick emellertid endast till ca 11 procent av världsresursen.
De stora oljeproducenterna däremot, d v s
Mellanöstern och Afrika som beräknas ha
66% av världens kända oljereserv, utnyttjar endast själva ca 4 procent av den
totala oljeproduktionen. Det råder alltså
en enorm obalans mellan dessa delar av
världen, och den kommer att öka ytterligare. På 1980-talet torde de stora oljeförbrukande länderna ha mer än fördubblat sin oljeförbrukning. Man måste alltså
söka ersättning för olja, och då menar
man att kolet kommer att få spela en ny
l
410
roll, och förgasning av kol kommer att
bli en intressant teknik.
Hur man än ser på saken måste ändå
kärnkraften komma in i bilden. På kort
sikt är tillgången på bränsle (uran) riklig
för kärnkraftverk, fissionsreaktorer, varvid energiutvecklingen uppstår vid atomkärnans klyvning. För närvarande tillgodoses emellertid endast en liten del av
energiproduktionen genom kärnkraftverk.
Utbyggda i större skala torde de komma
att ge upphov till miljöproblem. Bridreaktorn och fusionsreaktorn tycks inte
skapa problem i samma omfattning. Bridreaktorn (”breeder reactor”), som nu håller på att utvecklas, utnyttjar bränslet
effektivare än hos nu tillgängliga kärnkraftverk. Hos fusionsreaktorn, som har
långt kvar till sin fullbordan, utvecklas
energin när lätta atomkärnor (såsom väte
och deuterium) sammansmälter.
Solenergin representerar en kontinuerlig energikälla i motsats till de fossila
bränslena, men det innebär besvärliga
tekniska problem att kunna omforma den
i större skala. Stora uppfångare, kollektorer, behövs för att reflektera och fokusera energin. Idag är det egentligen endast fotosyntesen som drar nytta av solenergin. I det sammanhanget kan det
vara av intresse att nämna att endast ca
en tiondels procent av solenergin är bunden i fotosyntesen, som dock årligen producerar 150-200 miljarder ton organisk
substans.
När det gäller vattenkraften finns det
stora icke utnyttjade vattenkraftsresurser,
som dock knappast kommer att kunna
utnyttjas i någon större utsträckning med
tanke på de miljöskador som skulle uppstå. Lyckade försök har emellertid gjorts
att utnyttja tidvattnets rörelse för produktion av elenergi. Man studerar också
möjligheterna att utvinna energi från
underjordiska varmvattenlager, alltså geotermisk energi.
Åtminstone under de närmaste 50 åren
kommer vi att använda kol- och oljeprodukter, och våra problem kommer att
gälla att ·utnyttja dessa utan att vålla
alltför stora miljöskador. Sedan kommer
vi in på andra problemställningar, näm·
!igen de ”nya” energikällornas nackdelar
med värmespill och radioaktivt avfalL
Slutligen gäller det ändå att energiför·
brukningen kommer att styras av ekologin. Vi måste helt enkelt få ett grepp på
miljöproblemen.
Den framtida energiproduktionen med
dess stora krav på teknisk utveckling och
ekonomiska resurser kommer att ytterli·
gare öka gapet mellan de ”rika” och de
”fattiga” länderna. Energiförbrukningen
är ohjälpligt sammankopplad med valet
av livskvalitet.

Comments are closed.

ANNONSER:

Axess

Efter demokratin

webshop_banner