Effektive klimatiltak
Av sivilingeniør Gunnar Ettestøl, Vegårshei, 30.03.2021
Vi mennesker
har brukt og bruker for mye av jordas fossile energikilder, med alvorlige klimaendringer
som resultat. Og klimaendringene vil gi alvorlige virkninger for verdensøkonomien og mennesker mange
land i løpet av få år.
Hvorfor
gjør vi så lite for å gjennomføre tiltak mot klimaendringene som er på gang?
Alt tyder på at vi blir nødt til å bruke hele vår felles kunnskap til å gjennomføre tiltak mot
klimaendringene.
Og tiltakene bør gjennomføres der de har mest positiv lokal effekt, samtidig som virkningen mot den
globale oppvarmingen er udiskutabel.
De viktigste tiltakene er:
- Ta vare på og verne dagens regnskog.
- CO2-binding med omfattende programmer for skogreising i uttørrede tropiske og subtropiske strøk og ørkener.
- Bygging av anlegg for avsaltning og vanning drevet med sol og vind.
- Utbygging av bølgekraft, solenergi og vindkraft i stor skala.
Komponentene i anlegget over lages av resirkulerbare materialer:
stål, aluminium og plast.
Rotorbladene i vindturbinen lages i aluminium.
Solrike og regnfattige strøk
av verden har i lengre tid blitt avskoget og er blitt til tørre og ugjestmilde landskap.
Og verdens
ørkener blir stadig større og ødeleggelsen av verdens regnskoger fortsetter.
Dette lar vi
skje selv om vi i vesten har kunnskap og kapital til å stoppe denne utviklingen
ved å bidra til bevaring av regnskog og skogreising i tørre ubebodde eller tynt befolkede regioner i verden.
Men omfattende planer for skogreising i ubebodde områder kan også bli møtt med begrensninger
og motforestillinger som følge av politiske og sosiale forhold.
Norge og
andre land i nord kan utvide skogarealet og øke bindingen av CO2
uten vesentlige konflikter.
Men tilveksten, og dermed CO2-opptaket,
er vesentlig lavere her enn i tropene.
Bartreskog i boreal sone har en lav
albedo-effekt på grunn av den mørke barskogens absorpsjon av sollys,
så skogreising med bartre kan bidra til lokal oppvarming istedenfor avkjøling.
Planting
av lauvtreskog med lyst bladverk bidrar derimot til en høy albedo hele året og
spesielt på snøflater om vinteren.
Utvelgelse av lys energiskog som har god tilvekst i boreale strøk bør derfor
være en oppgave for landbruksmyndigheter
og skogforskning i Norge og andre land.
Over hele
verden diskuterer vitenskapelig personale og politikere om og hvordan en skal
få til effektive systemer
og anlegg for CO2
fangst, og deponering av utslippene fra storindustri og kraftverk.
Noen forskere hevder at de kan splitte 2 CO2 til 2 CO + O2
med en halvleder katalysator og sollys.
Og det
utvikles teknikker for å benytte CO2 sammen med ammoniakk til å omdanne salt fra sjøvann til
natriumkarbonat pluss andre biprodukter, for å avsalte sjøvannet til vann av vanningskvalitet.
Men verden vil i mange år være bundet opp til å bruke olje, kull og gass i stor skala mens drivhuseffekten tiltar.
Europeiske nasjoner og industri er nå i
gang med å erstatte bruken av fossile energikilder med bruk
av sol og vindenergi i stor skala.
Produsenter av elektriske solceller og paneler utvider i dag sine produksjonsplaner for å møte en stor etterspørsel.
Og det skal bygges nye store fabrikker for produksjon av batterier til bruk i biler og til lagring av energi fra sol og vind.
Verdens fattigste land er
blant de rikeste på solenergi og kan ved stor utbygging av solenergi få en
kraftig
velstandsutvikling når prisen på elektrisitet
fra solenergi er riktig også for lokale innbyggere.
Og storskala
produksjon av elektrisk kraft med solenergi i subtropiske strøk kan overføres
til tempererte
strøk til erstatning av energi fra kull, olje og naturgass.
Subtropiske regioner av verden inkluderer Mexico, sørlige
deler av USA og Europa, Midtøsten, Asia sør for Himalaya,
sørlige deler av Kina, deler av Australia and Sør-Amerika. Og
selvsagt Sør- og Nord-Afrika.
I Norge har vi stor kunnskap om skogreising, avsalting, vannkraft og solenergi.>
Denne kunnskapen kan vi utnytte til å gjøre verden bedre.
Vi
kan lage store nye grønne områder i tørre ubebodde områder av verden med en massiv satsing på omdanning av
saltvann til ferskvann med hjelp av solenergi. Og vi kan pumpe vann fra elver
med vannoverskudd
til vanning av uttørret land og ørkener med bruk av solenergi og vind.
Avsaltingsanlegg med av 2 vindturbiner:
Vindturbin rotorblader, solfangere og kondensatorer lages i aluminium og stål og kan lett resirkuleres.
Vertikalakslet vindturbin i størrelser inntil 250kW.
Saltvannet
transporteres i rør inn til avsaltingsanlegget med pumper direkte drevet av
vertikalakslede vindturbiner.
Vannet oppvarmes med solfangere og omdannes til damp med en vinddrevet vakuumpumpe på
toppen av en høyde.
Dampen blir kondensert og ferskvannet transporteres videre i rør med pumper drevet av vind
eller solenergi.
Ferskvannet kan ikke brukes som drikkevann uten at det først minerealiseres.
Vakuum kokeanlegg har en enklere driftssyklus enn omvendt osmose anlegg når solenergi er hovedenergikilde.
For å
beplante et tørt område på 10 kvadratkilometer trenges en ferskvannsforsyning
som gir ca 0,8 kubikkmeter
per sekund til punktvanning i 8 timer per dag.
Avsaltingsanlegget
for 10 kvadratkilometer trenger en disponibel effekt fra solbestråling på ca
20000 kW til
avsaltingen og ca 2000 kW til drift av pumper for vanntransport
(ved en samlet løftehøyde inntil ca 100 m )
Dette betyr at det må bygges og utplasseres inntil 10 undertrykksanlegg på området.
Avsaltet vann fra et
fordampningsanlegg er som rent regnvann, og gir ingen avleiring av skadelige mineralsalter
ved vanningen. Ved å etablere nye store skogsområder vil dette gi et fuktigere lokalt klima og ny
grunnvannstilførsel som vil medføre at tilstøtende områder kan få naturlig vegetasjon. Det dannes lokale skyer
som kan gi nedbør, og albedo-effekten øker og netto solinnstråling avtar. Dette gir muligheter for jordbruksdrift
og produksjon av energiskog i stor skala. Og arbeid og velstand for de som bor der
I områder av
verden med store elver med vannoverskudd kan sol- og vinddrevne pumpeanlegg benyttes til å transportere
store vannmengder til tørre områder for skogreising, men elvevann er normalt noe saltholdig.
Irrigasjon
med saltholdig eller forurenset elvevann er derfor bare egnet til
landbruksdrift og skogreising hvis et tilstrekkelig
fuktig
selvoppholdende lokalt klima kan etableres før jordsmonnet tar skade av
elvevannet.
Når
vilkårene for et selvoppholdende fuktig nok lokalt klima er oppfylt, kan
avsaltings- og vanningsanleggene
tas ned og benyttes andre steder.
Men utstyret som trenges for anleggene er ikke ferdig utviklet og en betydelig forskningsinnsats må til.
I de siste årene fram til år 2020 skal 50 til 130 000 km² skog ha
forsvunnet årlig på grunn av menneskelige handlinger.
I fra internasjonale organisasjoner og Stern-rapporten er det framkommet tall på at det vil koste minst
50 mrd kroner per år å stoppe avskogningen av verdens regnskoger.
Bevaring av regnskogen er det mest kostnadseffektive tiltaket for å binde CO2, men ikke nok.
Med soldrevne pumpeanlegg for irrigasjon med elvevann kan
skogarealet økes ytterligere, og med lavere
investeringskostnader enn ved bruk av avsaltingsanlegg. Og totalt
kan vi få en livsviktig og vesentlig økning
av verdens naturlige CO2-opptak i kommende
generasjon.
Etter 30 år med skogreising i tropiske og subtropiske strøk
minsker skogens CO2-opptak og skogen må forynges.
Men da har verden store nye reserver i bioenergi til erstatning av
fossil energi.
Og vi har fått store nye fruktbare områder.
Elektrisitetsforsyningmed soldrevne pumpekraftverk.
Ved
igangsetting av masseproduksjon av solfangeranlegg med direkte drift av
Stirling-motorer for drift av pumper, åpner en
også for
elektrisitetsproduksjon i stor skala, spesielt der hvor pumpekraftverk kan
bygges. I praksis betyr dette at terrenget
ovenfor
solenergianlegget må være egnet til anlegg av et større vannreservoar til drift
av et konvensjonelt vannkraftverk.
Pumpekraftverket
kan med fordel kombineres med avsaltingsanlegg, renseanlegg, eller
vanningsanlegg for elvevann.
Denne type
kraftverk egner seg svært bra for utbygging i tropiske eller subtropiske strøk.
Med
en innstråling på nær 1 kW per kvadratmeter gir 1 kvadratkilometer
solfangerareal en effekt på 200.000 kW
når
ca 20 % av solenergien kan nyttes. Eller omregnet til ca 0,5 TWh per
kvadratkilometer per år.
Men
skogreising og elektrisitetsproduksjon med solenergi i andre land må ikke ta
bort fokuset på å redusere vårt
eget
energiforbruk av fossile energikilder der det er mulig.