Förnybar energi från vind, sol och biobränslen kan inte på långa vägar ersätta olja, kol och gas. Ska vi bli av med vårt fossila beroende krävs en storsatsning på kärnkraft eller solenergi från Sahara eller bådadera. Andra alternativ är att förändra vår livsstil rejält eller minska befolkningen på jorden. Den här drastiska slutsatser dras i boken ”Sustainable Energy without the hot air”, årets mest lästa bok i Storbritannien om energi och klimat.
Det är en bok som gått nästan obemärkt förbi i Sverige, trots att den tar upp energiproblematiken på ett nytt och annorlunda sätt med hjälp av en ny ” 40 Watts pedagogik”.

David MacKay jämför all energianvändning med en 40 Watts lampa. Ett hett bad per dag t ex  motsvarar fem stycken 40 Watts lampor som brinner dygnet runt året runt. En brittisk medborgare använder energi som motsvarar 125 stycken 40 W lampor som brinner hela tiden. Det motsvarar 125 kWh per dag och person. Frågan han ställer är: Hur kan man reducera antalet 40 Watts lampor?

Vindkraften har stor potential i Storbritannien och ett vindkraft kan försörja 200 personer. Idag finns det ca 2400 vindkraftsnurror, som ger tillräckligt med energi till ca 1/2 miljoner medborgare. Men trots detta kan inte all nuvarande energi från vind, våg och tidvatten ersätta mer än fyra av de 125 stycken 40 W-lampor som varje britt behöver varje dag.
Rent tekniskt är det inga problem att skaffa mer energi, men då behöver vi en ofantlig mängd nya kärnkraftverk. Idag har Storbritannien 10 kärnkraftverk, men det krävs 300 nya kärnkraftverk eller 600.000 vindkraftverk, som skulle täcka halva Storbritanniens yta, för att tillgodose behovet av energi som inte är fossil.

Författaren ville själv att bokens titel skulle vara ”Du får räkna ut det själv”.
Vad tror du om våra framtida möjligheter att producera energi tillräckligt för att behålla vår livsstil och vårt ekonomiska system som bygger på tillväxt med ständigt tillförsel av mer energi?

Media och politiker okunniga

David MacKay fick idén till boken ”Sustainable Energy without the hot air” då han tyckte det var alldeles för mycket pladder och känslor när man pratade om energi och för lite fakta och siffror. Framför allt hos dem som borde veta bättre, t ex media, opinionsbildare och politiker. För att skaffa sig en bättre bild över energisituationen menar han att vi behöver beräkna olika saker.
Hur mycket energi kräver vår livsstil? Hur mycket landyta har vi per medborgare? Och hur mycket kan vi producera av varje energislag, och vad kostar det?
Med utgångspunkt från dessa kunskaper och mer fakta kan vi sedan gå vidare och omsätta detta i en handlingsplan och börja investera i hållbara energilösningar för framtiden.

”40 watts pedagogiken” och watt per kvadratmeter
Nytänkandet i boken är att mäta all energianvändning i samma enhet: kilowattimmar per person (kWh). Den sk ”40 watts pedagogiken”. På detta sätt får man en helt nytt perspektiv på hur mycket energi, som går åt för att ”ratta runt” vardagslivet som medborgare. I stället för kalkylera och redovisa utsläpp i kilo koldioxid (kg/CO2) som vi matats med de senaste åren, använder David MacKay enheten kWh/person och dag. M a o han räknar ut hur mycket energi i kWh som vi använder i vårt dagliga liv varje dag.

En världsmedborgare använder i genomsnitt 56 kWh per person och dag. Det motsvarar 56 stycken 40 Watts lampor som lyser 24 timmar. Ett annat sätt att få grepp om energi är att räkna ”energislavar”.( En kilowatt är vad  en person/energislav producerar i energi under 24 timmar.)

Ett annat viktigt mått som används i boken är ”watt per kvadratmeter” kopplad till befolkningstäthet och landyta. Det används för att bestämma potentialen att producera förnybar energi i olika länder. Eftersom den mesta förnybara energin är beroende av markyta, för odling av biobränsle, montering av solfångare och solceller etc. Denna enhet, ”watt per kvadratmeter”, varierar mycket mellan olika länder.

Europas och Storbritanniens möjlighet att kunna få fram energi ligger utanför landets gräner, menar David MacKay och vårt hopp står till elenergi från Sahara.

David MacKay skriver att vi är överens om hur viktigt det är att få bort olja, gas och kol ur samhället. Och att vi mer eller mindre alla är engagerade i detta. Men mycket av det som påstås innebära en skillnad gör faktiskt ingen skillnad. När vi pratar om stora vindkraftparker och kärnkraftverk blir det lätt ett pladder och ett tyckande, där man sällan pratar om siffror och fakta.

Boken Sustainable Energy är en rak redovisning av fakta och kalkyler runt förnybar energi. Samtidigt vill David MacKay visa att det går att göra något konkret för att minska sin energianvändning, både som medborgare och som land. Samtidigt varnar han för ”att den som gör litet får också litet gjort.” Det gäller att göra rätt saker. Att  t ex plocka ut adaptern efter användning, i stället för att låta den sitta kvar gör ingen stor skillnad. Det motsvarar en sekunds körningen med den egna bilen! För att köra 50 km, vilket är den genomsnittliga körsträckan per dag för en britt, behövs 40 KWh!

Beräkningarna i boken handlar i första hand om Storbritanniens förutsättningar att byta till förnybar energi, men siffror, antaganden och slutsatser överförs också i slutet av boken på EU och världen i övrigt.

Storbritannien är i ett utsatt läge med tanke på beroendet av olja, gas och kol, för att bl a producera el. 80 % är kolel. 90 % av all energi är fossil. Och om 10 år kommer man dessutom bara att få 20 % av sin energi från Nordsjön, då landets olje- och gaskällor nådde maximal produktion sk peakoil 1999 och sedan dess ger 4 % mindre olja och naturgas per år. Storbritannien får bara några procent från förnybar energi idag. Detta har vi skrivit om tidigare på Ställ om.

En jämförelse med Sverige visar att 37 % av vår energimix är förnybar, där vattenkraften utgör 16 % och övrig biobränsle är 21 %. Dessutom har vi samma antal kärnkraftverk 10 stycken som Storbritannien. Sverige är därför lite unikt inte bara i jämförelse med Storbritannien utan även andra EU-länder och världen. Detta förhållande glöms oftast bort av media och framför allt politiker, som gärna lyfter fram Sverige som modell för andra länder.

Trots att boken är på 390 sidor är den lättläst då den är skriven på en lättförstådd engelska. Den är en s k free book. Du kan ladda ned hela eller kapitel av boken och använda allt material som du själv vill. Det finns också gott om PowerPoint-presentationer, föreläsningar och artiklar. Dessutom uppmanas du att komma in med kommentarer och korrigeringar för att förbättra innehållet i boken. Boken innehåller en enorm mängd formler, diagram, exponentiella funktioner, staplar etc, men de belastar inte själva läsningen utan finns oftast i slutet av varje avsnitt eller ute i marginalen. Mycket fakta har samlats i slutet boken ett sk Technical chapter. Boken är numera också lärobok vid flera universitet.

David MacKay skriver att enkla siffror och beräkningar som är jämförbara och som fastnar i minnet ger svar på frågor som:
1. Kan ett land som Storbritannien leva på egna förnybara energikällor?
2. Kan en energikris hejdas om alla sätter ned inomhusvärmen en grad, kör en mindre bil och stänger av mobilladdarna när de inte används?
3. Ska vi halvera hastighetsgränserna på vägarna och höja bränslepriserna kraftigt?
4. Är den som föredrar vindkraft före kärnkraft ”en folkets fiende”?
5. Är klimatförändringarna ett större hot än terrorism, ska regeringen kriminalisera vårt förhärligande av resandet och lagstifta om konsumtion?
6. Kommer en övergång till avancerad teknik tillåta oss att fortsätta släppa ut växthusgaser utan att ändra vår livsstil?
7. Ska vi uppmuntra människor att äta mer vegetariskt?
8. Är befolkningen på jorden sex gånger för stor?

Klimatförändringarna är ett energiproblem

Tidigt i boken konstaterar David MacKay att CO2 har en uppvärmande effekt. Och att det är signifikant säkert att människan ligger bakom uppvärmningen av jorden. Detta baseras inte på historiska mätdata utan på enkla fysikaliska kunskaper om CO2- molekylen. Däremot är han osäker på vad som händer när man dubblar och tredubblar CO2-koncentrationen, eftersom klimatet är så komplext. Hans slutsats är att klimatförändringarna i princip är ett energiproblem!

Energibalansräkning

Vad jag gillar mest i boken är den energibalansräkning som David MacKays sammanställer över hur vi producerar och konsumerar energi.
Hans ambition är att ta reda på om det går att leva som nu om man bara har förnybar energi. Därför jämför han den totala produktionen av förnybar energi som är möjlig i Storbritannien med hur mycket energi en vanlig medborgare använder idag för sin konsumtion. Inte bara av mat, resor, boende och belysning utan allt stort som smått.

Han använder sig av livscykelanalyser för allt vi konsumerar som medborgare inkl offentlig energianvändning. Parallellt med detta så räknar han ut hur mycket de förnybara energislag som finns i Storbritannien kan producera; vind, sol, biobränslen, tidvatten, geotermisk värme etc.

 

Ett bra pedagogiskt grepp är att all energi redovisas i kWh per person och dag. Det gör att redovisningen blir både tydlig och personlig. En kWh per dag motsvarar ungefär vad en människa kan generera i ”handkraft” om hon jobbar 24 timmar. Det motsvarar också en 40 Watts glödlampa som lyser under hela dygnet.

Systematiskt och grundligt fyller David MacKay på sina två staplar i energibalansräkningen, en för produktion och en annan för konsumtion. Det är både lärorikt och spännande att följa beräkningarna och resonemanget. Den första slutsatsen är att det går att producera förnybar energi i Storbritannien, som motsvara 180 kWh per person och dag. Dessvärre räcker det inte det då en medborgare idag använder 195 kWh per person och dag. För mat 15 kWh, bil 40 kWh, flyg 30 kWh, värme/kyla 47 kWh osv.

Efter att ha konstaterat att vi kan producera 180 kWh per dag och person kopplar han in experter som granskar och bedömer alla siffror och beräkningar inkl skattningar och kalkyler.

Vad är möjligt och inte möjligt i energibalansräkningen?

Efter experternas bedömning reduceras möjlig förnybar produktion i Storbritannien från 180 kWh per person och dag till 18 kWh! När det gäller konsumtion av energi exkluderar David bl a importen av energi och jämkar värdet med genomsnittet för en EU-medborgare och kommer fram till att varje britt behöver 125 kWh per dag och person. En jämkning som man kan ifrågasätta.

David MacKays slutsats är att Europa och Storbritannien inte kan leva på den egna framställda förnybara energin om man ska bibehålla nuvarande konsumtionssamhälle och minska växthusgaserna.

Vad har vi för möjligheter att få vår energibalansräkningen att gå ihop?

Om målet är att bli av med den fossila energin behöver Storbritannien flera hundra nya kärnkraft eller solenergi från öknarna i Sahara eller bådadera. Värt att notera är att i dag är inflödet av solenergi till jorden 10.000 gånger större än all energi kol, olja, kärnkraft, biobränsle etc, som vi använder på jorden. Det vi behöver satsa på är att utveckla tekniker för att fånga in, lagra och distribuera denna energi.

Bokens styrka och svagheter

Bokens styrka är också lite av dess svaghet. Redan tidigt deklarerar David MacKay att han i sina beräkningar och förslag bortser ifrån ekonomi, politik, miljö och sociala aspekter på möjligheterna att producera energi. Styrkan å andra sidan är att han i sann akademiska anda tänker fritt utan begränsningar och inte låter sig styras av politiska energibeslut.
Svagheten märks framför allt när han tar upp och diskuterar kärnkraften i olika former och dess framtid i de olika energiplanerna för Storbritannien och rekommendationer för andra länder som han presenterar i slutet av boken.

David MacKay ställer aldrig frågan vad som är realistiskt och möjligt inom vilken tid, vilket är synd. Å andra sidan var det aldrig hans tanke med boken, han ville bara peka på de möjligheter som finns för att producera energi utan utsläpp. Finansiering, säkerhet och tillgången på uranbränsle och slutförvaring borde ha funnits med, eftersom kärnkraften är en så dominerande i de energiplaner han föreslår.

På sidan 162 finns en tabell, där David MacKay anger de konventionella reserverna till 4.700 kt, uranreserver i fosfat till 22.000 kt – och ”reserver” i havet till 4.500.000 kt. Frågan är dock hur ordet reserver skall tolkas i det sistnämnda fallet. Om ordet skall ha någon mening, måste uranet kunna utvinnas – till en rimlig kostnad i såväl kronor (eller dollar) som i kWh. David MacKay beskriver ett japanskt försök, där burar med en tvärsnittsarea på 48 kvm, innehållande ett uranadsorberande material av 350 kilos vikt, på 240 dygn infångade drygt ett kg ”yellowcake” (d.v.s. huvudsakligen triuranoktoxid); detta motsvarar 1.6 kg/år. För att driva en normalstor reaktor (1 GW) behövs (efter startfasen) 162 ton om året, d.v.s. 100.000 gånger mer än i det japanska försöket. Är en sådan uppskalning realistisk – särskilt i ett globalt perspektiv med fler än 10.000 reaktorer …?

Minst 10.000 är det antal kärnkraftsverk vi skulle behöva i världen för att ersätta all olja, kol och gas. Våra nuvarande 439 kärnkraftverk i världen som är igång idag förser oss endast med 2-3 % av energin vi använder på jorden enligt IEA, International Energy Agency inom OECD.

Människan behöver dagligen 3 kWh kemisk energi/kalorier för att överleva. David MacKay anger att varje brittisk medborgare behöver 15 kWh för att få mat på bordet. En siffra som förefaller mycket snålt tilltagen, då forskning visar att det går åt minst 10 ggr mer energi för att få fram maten än den ger tillbaka i /energi/kalorier. En mer realistiskt uppskattning av  en britts kWh-behov för att få fram livsmedel borde därför ligga någonstans mellan 30-40 kWh per dag och person. Den slutsatsen kan man dra efter att ha jämfört Storbritannien med Sverige och våra indirekta utsläpp av CO2 för mat i ett livscykelperspektiv. Footprint Calculator.

Hans resonemang kring kopplingen mellan BNP och behovet av energi är bra.

BNP och energianvändning

Jag tycker också att han lite lättvindigt reducerar de hårda fakta, som han räknar fram, att varje britt behöver 195 kWh per dag och person till det europeiska genomsnittet 125 kWh och vidare till 70 kWh. Där finns en hel del brister. Storbritannien är liksom Sverige en stor nettoimportör av energi, sk indirekt energi, genom alla produkter som vi importerar. Detta styrks också om man går in på den norska Footprint Calculatorn. Att utesluta importenergin för att hamna på den lägre energianvändningen 125 kWh är därför tveksamt.

Ett resonemang kring kvaliteten på olika energislag sk exergin, borde också varit med i boken. Han likställer biobränsle med låg kvalitet uttryckt i kWh med elproduktion med hög exergi och kvalitet.

Sammanfattning

– David MacKay föreslår en övergång till ett samhälle där det dominerande energislaget är el. Lösningen är solel och kärnkraft.
– Boken ”Sustainable Energy without the hot air” borde vara obligatorisk läsning för alla som överhuvudtaget funderar på att uttala sig om energi och våra möjligheter att bibehålla vår nuvarande livsstil och konsumtion.
– Förnybar energi kan inte ersätta kol, olja och naturgas och är inte tillräcklig för att bibehålla vår nuvarande livsstil och konsumtion.
– ”40 watt pedagogiken” och enheten ”watt per kvadratmeter” kommunicerar och är övertygande.
– Författarens önskade titel på boken ”Du får räkna ut det själv” stämmer bra in på bokens innehåll.
– ”Dom som gör lite själv får också lite gjort” ur boken är värt att begrunda.
– Energianvändningen kan minskas genom färre människor, ändrad livsstil, effektivisering och ny teknik.
– Ett fossilfritt samhälle innebär en minskning av kWh-tillgången per person med minst 50 %. Från 195 KWh till 70 KWh per person och dag.
– Båt kan inte ersätta flyg för längre transporter om man tar hänsyn till energieffektivtet.
– Elbilar ska ersätta dagens 840 miljoner bilar i världen, varav 4,2 miljoner finns i Sverige. 77.000 kWh behövs för att tillverka en bil enligt ett produktlivscykelperspektiv. Dagens vätgasbilar är en ”energikatastrof”
– De bästa råden för att minska energianvändningen i Storbritannien är att sänka inomhustemperaturen och att använda värmepumpar och köra mindre bil.
– Det lilla man gör för att spara energi (symbolhandlingar) kan många gånger skymma sikten för det stora man borde göra.
– David MacKay menar att CO2 har en uppvärmande effekt. Detta baseras inte på historiska mätdata utan på enkla fysikaliska kunskaper om CO2-molekylen.

– Bokens styrka är samtidigt dess svaghet, eftersom han fokuserar på möjligheter att producera energi utan att ta hänsyn till miljö, ekonomi och sociala aspekter.

– Att ta bort CO2 från kolel (kolinfångning) betyder att kolkraftverket kommer att kosta dubbelt så mycket att bygga. Dessutom kommer 25 % av den energi som produceras att behövas för att ta hand om och lagra koldioxiden.

– Hans slutsats är att klimatförändringarna i princip är ett energiproblem!