Noen kommentarer knyttet til Geminis presentasjon av fremtidens
energisystemer anno 2030 og NTNU's forskningsstrategi på området Energi&Miljø.
Ikke bare gass.
Det er mulig at Geminis presentasjon (1. februar) av fremtiden anno 2030
kan ha skapt et inntrykk av at NTNU og SINTEF ikke har tro på såkalte
"alternative" eller "fornybare" energikilder. Dette er i såfall ikke et
fullstendig bilde av virkeligheten. Det foregår faktisk en ikke helt
uvesentlig innnsats i miljøet på områder som vindkraft, solenergi,
brenselceller og bruk av hydrogen som miljøvennlig energibærer for å nevne
noen. Institutt for Bygningsteknologi med prof. Anne Grete Hestnes og
Øyvind Aschehoug i spissen har i mange år arbeidet med solenergi anvendt i
bygninger, og et "Solar skin" prosjekt på bruk av PV-solceller integrert i
bygningsfasader vil snart ta form på et av elektro-byggene på Gløshaugen.
Prosjektet er finansiert av et internasjonalt oljeselskap (BP). BP (nå
BPAmoco: http://www.bpsolarex.com) er idag faktisk en av verdens største
produsenter av solceller! Oljeselskapet Shell viser også en stadig økende
interesse for solenergi:
http://www.shell.com/about/content/0,1369,1504-3171,00.html
Noe å tenke på for Statoil og Norsk Hydro?
Næringslivets Idefond for NTNU.
Det finnes altså en del "fantaster" ved NTNU som prøver å se litt forbi
olje&gass-alderen. Jeg vil også gi honnør til Næringslivets Idefond for
NTNU: http://www.idefondet.ntnu.no/idefondet/
hvor området Energi&Miljø:
http://www.idefondet.ntnu.no/idefondet/Energi/energi.htm
blant annet har våget å satse på prosjekter som tar for seg "HYDROGEN som
energibærer":
http://www.idefondet.ntnu.no/idefondet/Energi/hydrogen_mal.htm
og på "solceller":
http://www.idefondet.ntnu.no/idefondet/Energi/energi_sol.htm
Drivkrefter for forandring?
Verdens reserver av olje og naturgass vil nok ennå vare i en del år (og
kullforekomstene enda lenger). Men det bør være liten tvil om at fremtidens
(20-50 år?) energisystem vil måtte være basert på solenergi i en eller
annen form (vannkraft, vindkraft, biobrensel, solceller, etc.). Frykten for
at olje- og gassreservene skal tømmes for fort vil imidlertid neppe være
drivkraften for en overgang til et såkalt "bærekraftig" eller "fornybart"
energisystem. Drivkreftene er mest sannsynlig de økende forurensingene i
byer og tettsteder, samt frykten for drivhuseffekten ved anvendelse av
fossile brennstoffer. For land som USA og andre kan det også være politiske
argumenter for å gå over til fornybare energiformer ved at de derved kan
bli mindre avhengig av import av fossile brensler fra politisk ustabile
områder i verden.
En rekke av verdens ledende bilprodusenter har store forskningsprogrammer
på hydrogen som energibærer og bruk av brenselceller i biler (se f.eks.
omtale av NECAR4 på: http://www.ballard.com/trans_app.asp).
Fremtidens energisystem?
Min fremtidsvisjon er ikke basert på bruk av olje og naturgass, men på
energi fra solen (som vind, PV, bio, etc.). Hydrogenet i dette systemet
produseres ved vannelektrolyse, lagres som gass under høyt trykk eller som
flytende hydrogen, eventuelt i metallhydrider eller (lengre frem..) i
karbon-nanofibre, og omvandles igjen til elektrisk energi i brenselceller.
Dette er ikke fremtidsdrømmer, men (i hvertfall delvis) "dagens teknologi".
Ved Institutt for elktraftteknikk ser dr.ing. student Magnus Korpås hos
prof. Øyvin Skarstein (med støtte fra NFR og Statkraft) på mulighetene for
bruk av hydrogen som energibærer i forbindelse med vindkraftanlegg (for å
utnytte nettet bedre, eller hvor nettet ikke er tilstrekkelig utbygd).
Institutt for materialteknologi og elektrokjemi (IME) samarbeider med Ø.S.
på prosjektet når det gjelder bruk av avanserte vann-elektrolyseceller og
brenselceller (basert på hydrogen).
Et problem med et sol/vann/hydrogen-system er selvsagt prisen, men den er
jo igjen avhengig av produksjonsvolum og rammebetingelser (avgifter, krav
til utslipp etc.).
Dersom brenselcelle-drevne biler kommer på markedet vil nok dette (sammen
med lovreguleringer) påvirke prismekanismene ganske sterkt. Se f.eks.:
http://thecarconnection.com/news/nf/full_cell_drive_eisenstein.asp
Det foregår faktisk en del allerede i Norge på dette området ("bærekraftige
energisystemer"), blant annet ved vårt institutt, se f.eks.:
http://www.chembio.ntnu.no/users/hagen/solceller/
http://kime.chembio.ntnu.no/research/energy/
Solcelleproduksjon i Norge?
Det skjer også interessante aktiviteter i norsk industri:
I Glomfjord lager ScanWafer AS Si-wafers for solcelleindustrien med
importert "skrap-materiale" fra elektronikkindustrien:
(http://www.scanwafer.com/)
Rett over gårdsplassen til ScanWafer fremstiller bedriften SiNor AS
Si-enkrystaller (http://www.sinoras.com/main.htm) for elektronikkindustrien
(EG-Si) og forsyner samtidig ScanWafer med en del "skrap". (Solcelle-Si
(SoG-Si) behøver ikke å være så rent som EG-Si).
Ny norsk eksportindustri?
På verdensbasis er det underskudd på slikt Si-"skrap" i forhold til den
årlige veksten på over 15% i solcellemarkedet. Det er derfor "meningsløst"
at Elkem eksporter (kun) metallurgisk Si (MG-Si) til utlandet uten å
produsere solcelle-silisium selv her i landet. Dette forsøker vi nå å gjøre
noe med gjennom Idefondet/NFR-prosjektet "Fra sand til solceller" i
samarbeid med bedriftene: Elkem ASA, ScanWafer AS, Solar Silicon AS m.fl.:
http://www.chembio.ntnu.no/users/hagen/solceller/
Samtidig har vi en rekke prosjekter på brenselceller og nye og bedre
elektrolyseceller:
http://www.chembio.ntnu.no/users/hagen/H2000
Vi håper at "drømmen" om "sol/vann/hydrogen"-systemet kan tas ibruk så
snart som mulig, og en burde kanskje satse mer på denne typen systemer enn
på "smarte" måter å lure unna CO2...?
For den som er interessert i å lese mer om gode argumenter for å satse på
solenergi fremfor CO2-deponering, så kan artikkelen: "A Realizable
Renewable Energy Future" av John Turner fra NREL (http://www.nrel.gov) i
Science, vol. 285, juli-1999 anbefales. Denne artikkelen viser at
energi"produksjon" fra PV-solceller er fullt realiserbart
http://www.nrel.gov/ncpv/ncpv_home.html. For Norges del kan en f.eks. dekke
hele el-produksjonen med et PV-areal som utgjør mindre enn 0.04% av landets
areal. Nå behøver selvsagt ikke Norge dekke all sin el-kraft fra solceller,
men det viser bare hvilket potensiale som ligger i denne typen teknologi.
Vi behøver heller ikke dekke uberørte landområder med solceller, men
f.eks., som nevnt ovenfor, integrere solcellene i bygningsmassen.
Norge som "Energi-breeder" (eller "Silicon Fjord")?
Det er en utbredt misforståelse blant mange at det koster mer energi å
fremstille en solcelle enn det solcellen klarer å "produsere". Dette er
bare tøys. Energien som går med til å produsere et solcellesystem
gjenvinnes i bruk etter mindre enn 4-5 år (avhengig av solinnstråling og
hvilken type solcelle en snakker om). Samtidig er levetiden til en solcelle
minst 25-30 år. Dvs. en netto energi-"produksjon" i 20-25 år!
Norge kan således bli en "breeder-reaktor" for energisystemer ved å benytte
ren norsk vannkraft (som i Glomfjord, hvor SiNor AS markedsfører seg som
"Silicon Fjord") til å lage solceller for eksport til den øvrige verden
(kanskje særlig u-land?).
NTNU's satsingsområder.
Jeg ser at NTNU's strategidokument på området "Energi" i stor grad
fokuserer på forskning knyttet til bruk av naturgass. Det samme gjør NFR.
Det er forståelig at Norge forsker på "best mulig" utnyttelse av
naturgassen siden vi nå en gang er en stor gassnasjon. Imidlertid tror jeg
samtidig det kunne vært vel så spennende (ikke minst for våre studenter) om
NTNU gikk foran og heiste et flagg for fremtidens "bærekraftige"
energisystemer.
På dette området er Norge en sinke i forhold hvilke tema som blant annet
EU, USA og Japan satser på i sine forskningsprogrammer!
Vennlig hilsen
Georg Hagen
Georg Hagen
Institutt for materialteknologi og elektrokjemi (IME)
NTNU
7491 Trondheim
office: tlf.: 47-73594051
fax: 47-73594083
home: tlf.: 47-73594051
http://www.chembio.ntnu.no/users/hagen
This archive was generated by hypermail 2.1.2 : 20-12-01 MET