Förnyelsebart & cancerogent

Jag fick en fråga, apropå en kommentar i tidigare blogginlägg, varför 10%-målet för förnyelsebar energi i transportsektorn i riksdagens utskottsbetänkande ansågs vara ett skämt.

Svaret: För att andelen förnybara drivmedel för vägtransporter var 9,7% 2013. År 2012 var andelen förnybart 12,6 % inom transportsektorn. Sverige har redan nått EU:s 2020-mål om 10 %. När Näringsutskottets betänkande NU9 (s.6) aviserar 10% slår de in öppna dörrar och föreslår ingen förändring. Har varken beredande tjänstemän eller politiker kunskap om energihushållningen? Om 90% av transportarbetet är fossilbränslebaserat, så ska tydligen inga mål höjas. Det är faktiskt helt obegripligt.

Men frågeställaren undrade mer allvarligt, hur kunde jag även påstå att även ett 100%-igt mål om förnyelsebart var ett skämt, vad menades, det här var faktiskt att angripa miljöpartiet och ambitiösa naturkämpar som naturskyddsföreningen.

Detta svar kan spaltas upp i fem delar: 1. Bränslen måste ses i ett livscykelperspektiv, från källa till hjul, well to wheel (WTW). 2. Hur stor utsträckning klimatpåverkan reduceras. 3. I vilken grad föroreningar (emissioner) minskar eller rentav ökar. 4. I vilken utsträckning är bränslet livscykelmässigt ekologiskt hållbart. Slutligen 5, I vilken utsträckning kan fossila bränslen ersättas med inhemskt eller i närområdet producerade så kallade förnybara alternativ. Här följer några exempel kortfattat.

Rapsmetylestrar (RME) har visat sig minska koldioxidutsläpp med 40%, men ökar kväveoxider (NOx) med ca 30%, I övrigt är utsläppen likvärdiga med ordinär diesel. Även en dubblering av rapsodlingarna i Sverige räcker bara till ett fåtal procent av dagens dieselförbrukning. Men granskar man WTW så kvarstår växthusgasutsläppen till närmare 85% vilket är en anmärkningsvärt låg reduktion.

[Kväveoxider miljö- och hälsopåverkan. Mellan sjuklighet och kvävedioxid finns ett direkt samband. Kvävedioxid försämrar lungfunktionen (irriterande på luftvägarna och kan orsaka skador på lungorna) och kan förvärra astma- och allergireaktioner. Kvävedioxider bidrar även till bildning av marknära ozon. Allt detta är väl bekant i Umeå som vintertid tidvis drabbas av höga nivåer av skadliga luftföroreningar. I Umeåbornas fall påverkas livslängden. Om man lyckas sänka halten kvävedioxid med 5 µg/m3 beräknas antalet för tidiga dödsfall minska med i storleksordningen 20 per år. Kväveoxidföreningar bidrar f.ö till övergödning, försurning, oxidantbildning och korrosion på material och byggnader. I Sverige kan årligen 77000 ton räknas till transporter och lastmaskiner. Kvävedioxidnivåer i städer är fortfarande höga, i många delar av landet, och minskar inte.]

Biogas kan produceras av t.ex. rötslam (reningsverk), gödsel eller växtdelar. Där det kan skilja åt i livscykelresultat. Koldioxidutsläppen minskar med ca 95% vid ren biogas utan naturgasinblandning (fossil). Men kväveoxiderna minskar inte nämnvärt. Övriga emissioner antas minska i omfattning. Livscykelmässigt kring 72% i reducerad klimatpåverkan. Frågetecken finns kring metanläckage (metan i atmosfären har en faktor 20 större växthuseffekt än CO2) och förekommande bristfällig katalysatorfunktion för fordonens avgasrening.

[Kolmonoxid, eller kolos, betecknas som en giftig gas. Kolmonoxid är också inblandad i reaktioner som bidrar till bildningen av marknära ozon. Betecknas även som en indirekt växthusgas. 326 000 ton utsläpp årligen från transportsektorn inkl. lastmaskiner. 40% av utsläppen i Sverige härrör från trafiken. Ingen större skillnad mellan bensin/diesel och förnyelsebara bränslen. Luftburna partiklar, bl.a.PM10 och PM2,5, ökar risken för luftrörsproblem, hjärtkärlsjukdom, höga halter ger nedsatt lungfunktion och ökar risk för lungcancer. Partiklar minskar något med förnyelsebara bränslen, men kvarstår i stort med negativa effekter för flertalet av dem]

Ren talldiesel/HVO har låga utsläppsvärden för CO2 men används främst i låginblandning i diesel (preem-evolution), potentialen i att använda tallolja och svartlut för förädling är svårare att sia om. Begränsningen är kopplad till de mängder restavfall som uppstår i olika träförädlingsprocesser. Den positiva klimateffektgraden är i detta fall avsevärd, större än biogasen. Men emissioner i övrigt förväntas inte minska nämnvärt..

Etanol. Fordon som drivs med E85 (85% etanol och 15% bensin) minskar koldioxidutsläppen med ca 70% jämfört med enbart bensin. Livscykelmässigt reduceras klimatpåverkan med 47% jämfört med motsvarande nytt bensinfordon. Vilket bekräftar vad forskare redan 2006/2007 var kritiska till, etanolframställning/transport är inte lika klimat- eller energieffektivt som andra alternativ. Att inspråkta stora ytor för energigrödeodling skulle även slå mot många länders livsmedelsförsörjning, SEKAB:s afrikaprojekt är ett belysande exempel.

[Föroreningar Etanol. Vid en övergång från bensin till E85 förändras inte utsläppen nämnvärt av kväveoxidföreningar (NOx) eller övriga emissioner. Partikelemissionen minskar dock, precis som för biogas. En övergång till E85 ökar utsläppen av ämnen som bedöms vara cancerframkallande med en faktor 4 (för biogas minskar emissionerna). Utsläpp av PAH-föreningar (polycykliska aromatiska kolväten) ökar vid kallstart vintertid. E85-fordon har haft 18-faldigt högre utsläpp än bensinbilar vid 7 minus. Övriga emissioner ökar; cancerogen formaldehyd, acetaldehyd, eten, propen och 1,3 butadien. Samtliga ämnen har negativa effekter på miljön och människans hälsa.]

Även om fordonsflottan skulle öka sin andel förnybara bränslen med 10%-enheter (till omkring 20% i transportsektorn) är det uppenbart att den klimatmässiga verkan, för biogas (som inte lika tillgänglig som andra bränsleslag) och E85 är begränsad, naturligtvis beroende på inbördes fördelning. Men låt säga 5%-enheter mindre växthusgaser. Men fortfarande är föroreningarna i övrigt desamma, men för E85 såg vi ovan fler negativa konsekvenser som man definitivt inte vill ha i städer. Parallellt har vi de strukturella begränsningarna för tillverkning av förnyelsebara bränslen. I takt med att andra länder gör liknande omställning, kan ett rimligt antagande vara en ersättningsnivå kring 20%. Därefter kommer flaskhalsar och ökade kostnader, när energi- och klimateffektiviteten börja sjunka.

Gör vi tankeexperimentet att hela fordonsflottan i transportsektorn drivs av förnyelsebara bränslen, i den tappning vi idag ser, kommer vi aldrig förmodligen inte klimatmässigt minska växthusgasutsläpp med mer än 50%. Och då med närmast bibehållna emissioner/föroreningar. Kvarstår gör då närmare 10 miljoner ton koldioxidekvivalenter per år – ett ton per invånare – för tranportsektorn plus utrikes flyg och sjöfart som idag ligger på 8,5 miljoner ton, där flyget ökar stadigt, vilka fortsätter förgifta och övergöda luft, land och vatten. I det här experimentet är övriga fossilbränsleanvändning (industrin mm) ej inräknad. I realiteten kvarstår i runda tal 5-10%-enheter växthusgasminskning, som är potentialen inom 10-15 års tid utifrån tillgänglighet/struktur i råvaror. Högre grad av sänkning  kommer bero på energieffektivisering och teknologiska landvinningar. Och sen?

”Förnyelsebart” är begreppet som är minst sagt förrädiskt och såphalt. Vad menas med en strävan mot 100% förnybara energikällor om man samtidigt glömmer vad som är ekologiskt hållbart? Detta är vad jag menar vara nästa skämt. Procentjakten och överbudspolitiken har gått överstyr och blivit en ”halmdocka”, där kärnfrågan tappats bort. Den som inte papegojlikt säger 100% blir en miljöförrädare som inte har erkänt den nya klimatreligionen till sista siffran.

Merparten är ovan nämnda fordonsbränslen sägs vara förnybara, dock i lägre mån än vad många kanske trott, livscykelmässigt, men inte några kan sägas vara ekologiskt hållbara. De påverkar naturen, livsmiljön, biosfären och mänskligheten, på en avsevärd mängd skadliga sätt. Vi vet lite om hur kumulativa effekter i ekosystemen och näringskedjor, i växt- och djurliv, slutligen i hela biosfären, påverkar långsiktigt om utsläppsnivåerna inte drastiskt minskar utan pågår över århundraden. Samtidigt är västvärldens konsumtionsmönster också på väg att sprida sig till miljarder fler på jorden. Ett innanhav tätt intill oss har gett signaler om ekosystemkollaps och döda områden stora som Danmarks dubbla yta.

Av miljökonsekvenserna, sett till E85:s verkningar, är jag personligen inte särdeles förtjust ens i laddhybridbilar. När analysen faller på rent elektriskt drivna fordon blir saken mer uppenbar, liksom med vätgasfordon (drivna med ”grönt” väte från bränsleceller). I livscykeltermer är koldioxidutsläppen, i jämförelse, begränsade till ett fåtal procent. Emissionerna – föroreningar och hälsovådliga ämnen – är obefintliga från eldrivna fordon. El bedöms inte bli en bristvara, såvida inte ”utvald” baskraftproduktion nedmonteras. Kväveoxider, kolväten, kolmonoxid, koldioxid, partiklar från förbränning, cancerogena ämnen m.m. bör och kommer inte släppas ut mer. I alls samma utsträckning. I framtiden. Om rikspolitiken gör strategiska val. Inom en mycket snar framtid.

Vad som förvånat mig mest, hos så många aktörer, regering och riksdag, är den blinda fixeringen vid koldioxidekvivalenter, där priset på utsläppen av övriga otaliga föroreningar och miljöförstöring aldrig räknas fram eller in. Hur kan vi acceptera att dessa tusen och åter miljoner ton förgiftande ämnen släpps rakt ut i atmosfären? Globalt miljarder ton. Vanans makt har gett en abnorm normalitet. Om 5000 människor varje år i Sverige dör en för tidig död pga luftförereningar, ringer då inte en väckarklocka? När ska en verklig prislapp sättas på alla de gifter som släpps ut?

Naturvårdverket vet. De gav uppdraget till IVL Svenska Miljöinstitutet och Umeå Universitet, vars rapport visade att hjärt- och kärlsjukdomar och andningsbesvär orsakade av luftföroreningar kostar samhället 42 miljarder kronor årligen.

Förmodligen skulle en fordonsägare/brukare inte ha råd att köra många mil om alla emissoner skulle värderas prismässigt och/eller elimineras genom rening (om det är ens är praktiskt möjligt). Renodlade el- och/eller vätgasfordon är ingen kompromiss utan enda och minst dåliga alternativ. Kan någon politiker komma ut ur garderoben och säga, allt har ett pris. För biosfärens död, om ett par hundra år, är ingen osannolikhet. Jorden riskerar främst inte dö i den stora skrällen utan en långdragen kvävd viskning.

Regeringen formulerade, i sin klimat- och energiproposition från 2009, ett mål om en fossilbränsleoberoende transportsektor i Sverige år 2030: ”Arbetet med att minska transportsektorns klimatpåverkan utvecklas och år 2030 bör Sverige ha en fordonsflotta som är oberoende av fossila bränslen.”. Var det realistiskt, var det genomförbart?

Ser man till Svensk Energi/Elforsks vision, om en klimatneutral transportsektor 2050 så kräver det en djupare eftertanke om vad vi ska göra nu – i dag. Elforsk rapport 10 55 visar vägar. Det mest elintensiva scenariot (s. 31) och verkligt visionära modellen namngavs typiskt nog inte, men krävde runt 14 TWh elenergi per år och inryms i dagens nationella produktionsöverskott. Men en fullständig omställning kräver uppskattningsvis 40-50 TWh (elfordon har ung. tre gånger så hög verkningsgrad som bensindrivna), om man lämnar biobränsle och fossil därhän i transportsektorn (totalen 2013 var 85 TWh). Om omvandlingen istället riktas på ett biomassauttag (främst från skogen) hamnar man istället på ca 75 TWh (justeras utifrån graden av energieffektivisering kommande decennier). Trycket på de svenska skogarna ökar oavsett kraftigt om inte annan trävaruproduktion får stå tillbaka.  En branschorganisation har räknat på en möjlig 80-procentig andel förnyelsebart 2030 i hela energisystemet, men vad innebär det för ekosystemet och utsläppen av emissioner? Ingen verkar våga röra frågan på allvar. Och särintressen i den ”gröna” industrisektorn, som andas morgonluft, börjar trassla till det för beslutsfattarna.

”Förnyelsebarhet” i biobränslen är en fälla som låser utveckling i en återvändsgränd, det låter vackert på pappret men fungerar inte i praktiken och den strukturella gränsen för nationell biomassa till transportsektorn skriver förvisso Elforsk upp rejält, men utan beakta konsekvenserna ekosystemmässigt. Parallellt är än idag fossil olja en betydande energibärare i energisystemet med tillförd energi om 134 TWh (2013). Med effektivisering och substitution är det svårt att tro att mindre än 45 TWh elenergi skulle kunna ersätta fram till 2050. Ska ytterligare biomassa  även här substituera? I ärlighetens namn skall ändå noteras, att inom en mer storskalig el- och energiproduktion blir biomassa både energi- och klimateffektivare (men även miljömässigt sett till emissioner) än som fordonsbränsleråvara.

Så var hämtar vi välbehövliga 50-100TWh elenergi till energisystemet totalt? Att avveckla dagens kärnkraftreaktorer och att inte utveckla en ny reaktorgeneration IV (som kan ”bränna” högaktivt kärnavfall som nytt bränsle vilket räcker i flera hundra år) som kunde driftsättas om 15-20 år, har således förödande inlåsningseffekter. Vilka vi blir varse om 10-15 år. Det är dessa energisystemfördelningar och effekter få talar om eller dissekerar. Exploateringen av naturresurser (ökning) och bibehållen miljöförstöring kommer konserveras annars. Strategisk forskning och utveckling av nya reaktortyper är därför en nyckelfråga  – i dag, ingen ”halmdocka” som en del debattörer vill göra gällande. (Generation IV har kan uppskattas till cirka 15 gånger mer klimateffektiva än vindkraft sett till koldioxidutsläpp över energiproduktionens livscykel. Kärnkraft av idag har en tredjedel sett till vindkraft).

I budgetpropositionen för 2015 slår regeringen fast att klimatfrågan är vår tids ödesfråga. Men ingenstans slås fast att föroreningarna och miljögifterna som i miljarder och miljoner ton globalt vräks ut i luft, vatten och marker, är en ödesfråga. Trots att samhälls- och miljökostnaderna förmodligen nationellt kan uppskattas till hundratals miljarder kronor årligen om de skulle prissättas. Blir vi fast i det svartnande föroreningshålet, fossilfällan och utlandsberoende? Om inget radikalt görs – ja. Det är min uppfattning.

När jag läser utskottsbetänkandet NU9 undrar jag om man tagit till sig i Ingenjörs- och vetenskapsakademins IVA rapport Energieffektivisering av Sveriges transportssektor vars sammanfattning i 10 punkter inte omnämner ett ord om biobränslen eller förnyelsebara energikällor: ”6. Samlad strategi för elektrifiering av vägtransporterna: Vi måste skapa ekonomiska förutsättningar för elektrifiering av väg- och gatunäten och för utbyggnad av laddinfrastruktur i olika miljöer. Styrmedel bör utformas så att elektrifiering av personbilsflottan, kollektivtrafiken och godstrafiken prioriteras. En viktig aspekt är nytänkande och förberedning av infrastrukturen vid nybyggnad.”

Ibland funderar man på vad som egentligen filtreras genom massmedia och kommer allmänhet och politiker till godo. Det styr i sig även uppfattningar om forskningens inriktning och strategival.

För ett antal år sedan beställde två EU-myndigheter, organisationen European Climate Foundation och ett antal privata företag, en rapport från konsultbolaget McKinsey & Company, kring vilken roll olika typer av drivlinor i fordon kommer spela för att sänka koldioxidutsläppen fram till 2050. År 2010 presenterades analysen EU power train coalition 2010 som bekräftade vad många konstaterat, det räcker inte med en typ av fordon för att täcka persontrafikens krav på prestanda, räckvidd och kraftigt minskad klimatpåverkan. Vi kommer att se en portfolio av elektrifierade fordonstyper som fyller olika behov och bland dessa fordon spelar den vätgasdrivna bränslecellsbilen en avgörande roll i segmentet medelstora familjebilar med lång körsträcka. McKinsey konstaterar att bränslecellstekniken är tekniskt mogen och att kostnaden för uppbyggnaden av en infrastruktur inte är så hög som ofta antas.

Under 2015 kommer den första vätgasmacken byggas i Sverige. Det intressanta är, vätgasdrift har samma ”positiva” effekt som renodlade elfordon, förutom lite rent vatten som rinner ur avgasröret. Men i dagsläget är nyckeln till vätgastillverkning och reell klimatneutralitet att skapa högeffektiv elektrolys och metoder som kommer förbi det kraftigt ökade behovet av t.ex. platina.

Att genomföra en infrastrukturuppbyggnad och stödja innovationsforskning för industriell vätgaselektrolys för gasutvinning, är oerhört angeläget. Utveckling av laddningsstationer och effektivare ackumulatorer, men även verka för standardiserade utbytbara batterier för ”tankning”, är lika brådskande. Nätanslutna laddare till inkopplade elfordon kan fungera som ”smart grid” som avlastar toppbelastningar i elnätet. I klartext, det centralt att klargöra för medborgare, företag, industrin, transportsektorn och fordonstillverkare, samhällsaktörer i stort, om en strategisk och hållbar inriktning. Med sikte inte bara på 2030 utan 2050 och framåt.

”Förnyelsbart” har dock blivit ett ”buzzword” där tävlingen bland partier och vissa organisation, att nå 100%, har blivit en ”halmdocka” som lämnat kärnfrågan bakom sig, vilka energislag och/eller förnyelsebara energikällor är ekologiskt hållbara och vilka av dem kan i praktiken ha en långsiktig och realiserbar nollvision för föroreningar och miljögifter? Klimatpolitik(paniken) har lämnat miljöfrågan och hållbarhet åt sidan. Dessvärre även globalt. Som det ser ut idag är det bara en smärre reduktion av koldioxid med ”förnyelsebart” vi ser närmsta decenniet, men med bibehållen vittgående allvarlig miljöförstöring där en utfasning av fossila bränslen inte räcker, i realiteten måste lejonparten bioenergislag substitueras med elektrisk energi. Behovet av en utökad klimatneutral elproduktionen måste man därför planera långsiktigt för, om man väljer att elektrifiera transportsektorn i stort och tar förgiftningen av moder jord, och dess biosfär, på djupaste allvar.

Avslutningsvis, det är inget fel i att fortsätta tillverka och nyttja så kallade förnyelsebara bränslen för transportsektorn. Det kan vara en lokal och regional tillväxtfråga att komplettera och revitalisera jordbruket med energigrödor, liksom med exploatering av träråvara eller restprodukter. Samtidigt ett sätt att upprätthålla oberoende och öka självförsörjningsgraden i samhället. Dock med anmärkningen att städer och storstäder bör akta sig. Vi ska inte heller förlita oss helt, eller bygga den storskaliga övergången i transportsystemen, på biomassa, den är och förblir ett komplement.

Elfordon och vätgasdrift är i dag det enda och mest ekologiskt hållbara vi känner. Även om merparten av produktionskällan för elenergi under flera hundra år framåt är kärnkraft. Inte förnyelsebart men så ekologiskt hållbart vi förmodligen kan komma, eftersom bränslet man använder i framtida generation IV reaktorer inte kommer härröra från nybrutet uran, utan från befintligt högaktivt avfall om 12000 ton som istället ”förbränns” och vars decimerade avfall sedan slutförvaras under 500-1000 år istället för 100000 år som i dag är tänkt. Fortsatt forskning och utveckling inom kärnteknik, och en experimentreaktor, är första steget för att lägga grunden för ett möjligt, och inte bara hypotetiskt, alternativ om 10-15 år.

Vad energikommissionen och innovationsrådet framgent kommer fram till, blir därför väldigt intressant att följa.