Farvel, olie:Det er tid til at vende en gammel ven ryggen

De opvarmer vores hjem, drive kaffemaskinen og holde de fabrikker, der får vores tøj til at køre. De fungerer som råmateriale til vores yoghurtkopper, transportere os på arbejde og bringe mad til butikkerne. Fossile brændstoffer - olie, kul og naturgas - er med os på alle områder af vores liv.

Kul, et tæt pakket fossilt brændstof, er en fremragende energibærer. Ulempen er, at dens forbrænding kasserer kuldioxid, hvilket har indflydelse på opvarmning af klimaet. Og ved siden af ​​vores forbrænding af fossilt brændstof puster vi kulstof op, som havde været bundet til jorden i flere hundrede millioner år, ind i atmosfæren.

Den økologiske krise tvinger os til at spørge, om vi kan klare os uden denne skæbnesvangre partner nu, da den overskrider vores planets evne til at klare sig.

"Selvfølgelig klarer vi os. Forskellige sektorer bliver fossilfrie i forskellige takt:først elektricitet, derefter varme og endelig transport, "regner med Aalto Universitets adjunkt Annukka Santasalo-Aarnio. Hun forsker i energilagring og konvertering, dvs. processerne til omdannelse af energi fra en form til en anden.

"Men vi bliver nødt til at revolutionere, hvordan vi producerer og forbruger energi."

Fossilfrit Finland til at læne sig op af vindkraft

I Finland, mere end 40 procent af den energi, der bruges til elektricitet, varme, transport og industri genereres med fossile brændstoffer og tørv. Det er klart, at afbrydelsen af ​​dette bånd ikke vil være enkelt.

Den globale energiomstilling er ikke desto mindre begyndt, og Finland kunne bringe den til en sejrrig konklusion, foreslår forskningsprojektet Smart Energy Transition. En tværfaglig forskergruppe har modelleret et fossilfrit Finland i denne Aalto-ledede satsning.

Der er ingen enkelt teknologi, som alene kunne træde i stedet for fossile brændstoffer. I stedet, helheden vil bestå af vandløb, siger projektlederen, Professor Armi Temmes fra Handelshøjskolen.

Ifølge de modeller, projektet har skabt, 95 procent af Finlands primære energi kan genereres ved hjælp af eksisterende teknologier baseret på vind, solenergi, biomasse og atomkraft. Ud over, fossilfrie brændstoffer vil være nødvendige for tungtransport og industri, for eksempel.

Udgangspunktet er, at samfundet er elektrificeret med ren produceret kraft. For at dette kan ske, vind- og solenergikapacitet skulle blive mere end tidoblet, fordi det ikke længere er muligt at øge den bæredygtige udnyttelse af biomasse væsentligt, Siger Temmes med henvisning til projektets beregninger.

I det kolde globale nord, den hungrigste forbruger af husholdningsenergi er opvarmning, og fjernvarmeordninger er betydelige brugere af kul og naturgas. Smart Energy Transition har modelleret, hvordan en by på størrelse med Helsinki kunne holdes ren ren.

Modellen siger, at fossile brændstoffer stort set kan erstattes af vind- og soldrevne industrielle og ejendomsspecifikke varmepumper, der opsamler varme fra jorden, vand og kilder til spildvarme som industri og bygninger. Backupkraft ville blive leveret af et biomasse-drevet kraftvarmeværk.

Elektricitet og varme vil blive tættere koblet i kølvandet på energiovergangen, Siger Temmes.

Decentralisere og erobre

Fossile brændstoffer har gjort meget for at sikre, at vores energiproduktion forbliver stabil, centraliseret og håndterbar. Bare tilføj mere brændstof til bålet, når der er brug for elektricitet og varme.

I et decentraliseret system, der læner sig op ad vind og solenergi, strømforsyningen svinger, nødvendige metoder til at udligne ubalancer i udbud og efterspørgsel.

Vi har allerede mange effektive energilagringsmuligheder, såsom vandkraft, termalagre og batteriteknologi, og der udvikles hele tiden nye. Men opbevaring er ingen tryllekunstner, som kunne gøre vedvarende energi stabil af sig selv, så vi skal også regulere energiforbruget, Annukka Santasalo-Aarnio påpeger.

Det betyder at, i fremtiden, vi bliver nødt til at være mere opmærksomme på, hvordan vi forbruger elektricitet. Det er her, teknologien skubber til undsætning:intelligente elnet og bygningsautomatisering vil spille en vigtig rolle i balancen mellem udbud og efterspørgsel.

Tæt koordineret holdspil vil dukke op mellem energi og byggeri. Bygninger får deres egne solcelleanlæg og varmepumper. De regulerer deres eget forbrug med, for eksempel, smarte varmesystemer og vil lagre energi i varmtvandskondensatorer og geotermiske varmebrønde. Energieffektiv konstruktion forhindrer varmetab, Siger Armi Temmes.

Drivhusgasser genvindes og opbevares

Vores oliebaserede transportsystem har brug for en grundig eftersyn. Elbiler, massetransport og nye transporttjenester vil give alternativer til at køre din egen benzin- eller dieselbil, men kan ikke løse problemet med tung transport og flyrejser.

"Det er usandsynligt, at transport kan overvinde sin afhængighed af fossilbaserede flydende brændstoffer, da kulstof er en uovertruffen energibærer. Det er, imidlertid, et andet spørgsmål, om kulstof udvindes fra fossile brændstoffer eller ved at genanvende det kuldioxid, der allerede findes i atmosfæren, "Annukka Santasalo-Aarnio siger.

Udviklingen af ​​fossilfrie transportbrændstoffer har taget enorme fremskridt i de seneste år. Finlands Neste markedsfører nu vedvarende diesel- og flyve-petroleum, der har op til 90 procent færre emissioner end traditionelle brændstoffer, og Santasalo-Aarnios forskerhold er en del af Neste Digifuel-projektet, der har til formål at udvikle vedvarende råolie.

"For nu, alle nye brændstoffer skal stadig konkurrere med billig olie. "

Syntetiske brændstoffer, som kan fremstilles med vedvarende energi og fri for emissioner ved hjælp af brint, der udvindes fra vand og kuldioxid fra luften, betragtes som det næste trin i transportbrændstoffer.

Et flydende brændstof ville være kompatibelt med den nuværende motorteknologi og infrastruktur til distribution af brændstof. Syntetiske brændstoffer er også en lovende løsning til opbevaring af elektricitet, og de kan erstatte olie som råvare til den kemiske industri.

Disse bliver undersøgt af Santasalo-Aarnios gruppe, også.

"Finsk industri er meget interesseret i dette emne i øjeblikket. Business Finland leder et forsøg på at opbygge et industrielt økosystem, hvor finske universiteter og større virksomheder deltager."

Teknologi er en hjælp, ikke en løsning

Vi har hårdt og presserende brug for alternative måder at opvarme boliger på, generere ren elektricitet til kaffemaskiner og transportere mennesker og varer fra sted til sted.

Vurderingen af ​​vores energiforbrug er af lige stor betydning.

"Til at starte med, vi skal reducere unødvendigt forbrug. Industrien og de transporter, der er forårsaget af dens leverancer, er en af ​​de største energiflyttere, ”siger Annukka Santasalo-Aarnio.

Men et rent energisystem kan ikke bygges med teknologi alene, det vil kræve en større systemisk ændring, Armi Temmes noterer. Ændringer i markederne, forretningsaktivitet, skatte- og tilskudspolitikker samt forretningsmodeller vil være påkrævet.

"For eksempel, vi bør straks begynde at afskaffe skattehindringer, der hæmmer overgangen til vedvarende energi, «siger Temmes.

Energiomstilling påvirker markederne allerede synligt. Omkostningerne ved vindmølleparker, solpaneler, batterier, varmepumper og energibesparende teknologier er reduceret betydeligt. Nye former for transporttjenester og intelligente systemer til regulering af husholdningers energiforbrug er tilgængelige.

"Nye energiløsninger kræver samarbejde fra mange industrier og globalt. På den anden side, de tilbyder et enormt forretningspotentiale, "Santasalo-Aarnio siger.

Energiomstillingen giver alle mulighed for at sige farvel til fossile brændstoffer.

"Klimaangst er forbundet med en følelse af afmagt til at ændre ting. Dit eget solpanel eller varmepumpe giver en følelse af kontrol og en konkret måde at bidrage til kampen mod klimaændringer gennem dine egne handlinger, "Siger Armi Temmes.