Oändlig energi

Här är framtidens energi

Jordens inre, människokroppen och världshaven. Därifrån ska jordens energiförsörjning komma i framtiden, när fossila bränslen som kol, olja och naturgas tillhör det förflutna.

Shutterstock

Världens energiförbrukning har ökat med mer än 50 procent de senaste 20 åren – och utvecklingen fortsätter.

I dag förbrukar jordens cirka sju miljarder människor en energimängd som motsvarar mer än 14 miljarder ton olja om året. Bara en sjundedel kommer från hållbara källor och kärnkraft. Över 80 procent ­produceras fortfarande genom förbränning av kol, olja och naturgas.

Det har tagit jorden miljontals år att bilda lagren av dessa fossila bränslen i underjorden, men vi kan bränna upp materialen på bråkdelen av en geologisk sekund. Energibolaget BP uppskattar att jorden fortfarande innehåller tillräckligt mycket kol för att täcka världens nuvarande förbrukning i 153 år, medan de kända oljereserverna räcker i 50 år.

Därför måste vi hitta nya energikällor, som inte tar slut och kan se till att det fortfarande kommer ljus i glödlampan när vi trycker på strömbrytaren om 100 år.

Och runt om i världen är forskare och ingenjörer redan i färd med att hitta en lösning på var framtidens energi ska komma ifrån.

DE GRÖNA

Vindkraftverken har växtvärk

© Shutterstock

Bara i Europa finns det plats för miljontals vindkraftverk som kan förse hela världen med energi år 2050.

Det säger ett grupp internationella forskare i den energipolitiska tidsrkfitenEnergy Policy.

Forskarteamet drar slutsatsen att 4,9 miljoner kvadratkilometer land, spritt över hela Europa, kan omvandlas till större och mindre vindkraftsparker. Det motsvarar 46 procent av Europas totala landyta.

Dessa parker ska enligt forskarna rymma elva miljoner vindkraftverk som tillsammans genererar 497 exajoule energi.

Det skulle räcka för att förse hela världen med el fram till år 2050 då världens energibehov kommer att vara ungefär 230 exajoule.

Tidvattnets kraft fångas upp

En inhängad på 11,5 kvadratkilometer och 16 turbiner ska omvandla den engelska bukten Swansea Bay till ett kraftverk.

Efter flod, när vattenståndet faller mellan sju och nio meter vid ebb, kan vattnet enbart dra sig tillbaka genom turbinerna.

Anläggningen ska producera el till 155 000 hushåll.

Energiföretaget Tidal Lagoon Power, som ligger bakom det ambitiösa projektet, räknar med att tidvattenskraftverket är färdigt och kan producera el från 2024 eller 2025.

Övriga artiklar i NÖRDZONEN: Klimatets räddning

DE SOM DRIVS AV MÄNNISKAN

Trottoar fångar upp energi

Fotgängare på Bird Street i London kan gå på världens första elproducerande trottoar.

© HANNAH MCKAY/REUTERS/SCANPIX

År 2017 fick Bird Street i London, England, världens första elproducerande trottoar. Under fogarna mellan trottoarplattorna sitter så kallade piezoelektriska generatorer, som omvandlar trycket från fötterna till el.

Elen uppstår när det mekaniska trycket på plattorna bildar ett elektriskt fält i det piezo elektriska materialet och skapar en ström av elektroner genom generatorerna.

Strömmen lagras i batterier som avger energi till gatlyktorna på kvällen.

Om liknande trottoarer hade använts konsekvent i alla storstäder skulle de många invånarnas trampande fötter kunna producera tillräckligt med energi för all belysning i metropolerna.

Passagerare värmer upp byggnad

Varje dag passerar 250 000 personer genom Stockholms centralstation.

Värmestrålningen från de promenerande människornas kroppar leds ut via ventilationssystemet, som är kopplat till en värmeväxlare.

Därifrån överförs värmen till vatten, som leds in i värme anläggningen på en 13 våningar hög kontorsbyggnad vid stationen.

Systemet gör att uppvärmningen av byggnaden blir 20 procent billigare.

Storstadens buller tänder gatlyktorna

1 / 4

undefined

1234
© Julien Bourgeois, Olivier Colliez, Savinien de Pizzol, Cédric Dounval, Romain Grouselle/2013 Skyscraper competition

En skyskrapa täckt av små hår kan fånga storstadens oväsen och omvandla ljudvågorna till el.

Mitt i ett vitt förgrenat nätverk av motorvägar står den hundra meter höga skyskrapan Soundscraper.

Ljudet av bildäcken som rullar fram över asfalten är öronbedövande, men bullret innebär bara fördelar för byggnaden.

Den är nämligen täckt av 84 000 flimmerhår som omvandlar ljudvågornas rörelser i luften till el.

Soundscraper finns än så länge bara i form av arkitektritningar, men år 2013 deltog höghuset i en tävling som utlysts av en arkitekturtidskrift.

Om den håriga byggnaden byggs vid en hårt trafikerad motorväg eller mitt i en bullrig storstad kan oljudet från omgivningarna omvandlas till 150 megawatts effekt, vilket motsvarar kapaciteten hos 20 av dagens största vindkraftverk.

Elproduktionen kan täcka tio procent av förbrukningen till gatubelysningen i en storstad som Los Angeles.

DE FRAMTIDA

Framtidens samhälle drivs av väte

Dagens fossila samhälle drivs huvudsakligen av olja, kol och gas, men i framtiden kommer vi att få vår energi från väte.

När gröna energikällor i framtiden tar över elproduktionen blir produktionen instabil.

När det blåser och solen skiner från en molnfri himmel producerar vindkraftverk och solceller betydligt mer ström än samhället förbrukar.

I dag kan bara små mängder el lagras på batterier till vindstilla och molniga dagar, men i framtidens samhälle kommer all energi att kunna lagras i form av väte tills den behövs, så att även överskjutande el kan utnyttjas.

Elen klyver vatten till syre och väte som sparas i stora tankar. Elen används när bränsleceller omvandlar det lagrade vätet till vatten genom tillförsel av syre.

Kärnkraft skrotar uran

Toriumreaktor

© HEIN VAN DEN HEUVEL/NGR/CORBIS/GETTY IMAGES

Grundämnet torium kan komma att driva framtidens kärnkraftverk.

År 2017 inledde en forskargrupp i Holland försök med en reaktor som drivs av enbart torium. I reaktorn omvandlas ämnet till klyvbart uran-233 genom bestrålning av neutroner.

När processen har startats producerar kärnklyvningar i uranet nya neutroner som omvandlar alltmer torium, tills ämnet praktiskt taget är helt förbränt.

Som en jämförelse använder dagens kärnkraft bara några få procent av det klyvbara uranet i bränslet.

Havsvatten driver reaktor

En 30 meter hög sköld av betong ska omge Iters reaktorring, som får en diameter på 19,4 meter.

© ITER

Fusionsenergi är forskarnas heliga Graal. Metoden utnyttjar tungt väte i havsvatten och kan ge närmast oändliga mängder energi. År 2025 är fusionsreaktorn Iter klar.

När Iter år 2025 inleder de första försöken med ett bränsle av tungt väte lär flera av fusionsforskningens rekord slås.

Bränslet ska värmas upp till 150–200 miljoner grader och slå det tidigare rekordet på 140 miljoner grader. Dessutom ska plasman inneslutas i den magnetiska buren i åtta minuter i taget. Det nuvarande rekordet är sex och en halv minut.

De första tio årens försök ska testa Iter i grunden så att allt är klart för experimenten med riktigt kraftverksbränsle av både tungt och supertungt väte från år 2035. Då får heliumkärnorna som bildas vid vätefusionen mer energi.

De extremt varma heliumkärnorna kolliderar med plasmans vätekärnor, värmer dem och ger upphov till ytterligare fusion som i sin tur skapar fler heliumkärnor. På så sätt antänds plasman så att fusionen fortsätter i upp till en timme i taget och ger mer energi än vad som användes för att starta processen.

Läs också:

Atomkraft

Torium och salt ska ge energi under årtusenden

13 minuter
Tjernobyl
Atomkraft

Tjernobyl ska producera energi igen

0 minuter
Energi

Fyra alternativ till framtidens gröna fusionsenergi

3 minuter
Mest populära

Logga in

Fel: Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
VisaDölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!