Fjórir orkugjafar geta staðið undir allri rafmagsnotkun mannkyns.

Ef hin grænu orkuskipti heppnast þurfum við að finna út heppilega blöndu endurnýtalegra orkuuppspretta. Sólar- vind- og vatnsorku höfum við náð þokkalegri stjórn á. Síðast en ekki síst mun jarðvarmi úr iðrum Jarðar skipta verulegu máli

BIRT: 15/01/2023

LESTÍMI:

4 mínútur

Jörðin er rík af endurnýjanlegri orku og ef við lærum að nýta hana á skynsaman hátt gæti orka frá vindi, sól, vatni og jörðu staðið undir allri raforkunotkun framtíðar.

 

Fyrsta áskorunin felst í að þróa svokallaða baseload – orku – þ.e.a.s. stöðuga orkuframleiðslu sem við getum stýrt eftir þörfum en ræðst ekki af veðri eða sólarljósi. Sólarorka og vindorka eru ekki baseload-orka heldur ræðst af veðri og dægursveiflum.

 

Hinar tvær orkulindirnar, vatnsorka og jarðvarmi, eru báðar baseload-orka. Á meðan það fyrirfinnst vatn í uppistöðulónum getum við nýtt orkuna þegar við þurfum á henni að halda. Að sama skapi er hitinn í jörðu, sem nýttur er til jarðvarma, alltaf til staðar.

Fjórar grænar orkulindir geta fullnægt spurn eftir rafmagni

Til að fullnægja rafmagnsnotkun okkar með sjálfbærum orkulindum þurfum við að blanda saman grænni tækni á snjallan máta.

Vindorka er tæknilega þroskuð

Hvar og hvernig: Vindmyllur virka eftir þeirri einföldu reglu að snúningur mylluspaðanna knýr rafal sem framleiðir rafmagn. Skilvirknin er mest á vestanvindasvæðum tempraða beltisins, t.d. í norðvestur Evrópu þar sem vindur blæs allt árið en eru laus við fellibylji.

 

Þroski tækninnar: 90 prósent – þ.e.a.s. vel þróuð og reynd tækni.

 

Orkuafköst: Vindmyllur skapa 44 sinnum meiri orku en kostar að byggja þær.

 

Framleiðsla í dag: Vindmyllur fullnægja nú 12 prósentum af rafmagnsþörf Jarðar.

 

Möguleikar árið 2050: Rafmagn frá vindmyllum mun fullnægja 34 prósentum af rafmagnsþörf okkar.

 

Baseload: Nei

Enn má bæta sólarorku

Hvar og hvernig: Sólarsellur umbreyta geislum sólar í rafmagn með svonefndri ljósröfun. Að sjálfsögðu eru sólarsellur skilvirkastar í hitabeltinu þar sem sólin stendur hátt á himni allt árið og veðuraðstæður eru hvað bestar. Þetta á t.d. við um Norður-Afríku og arabíska skagann.

 

Þroski tækninnar: 70 prósent – þ.e.a.s. skilvirk tækni sem þó má enn bæta.

 

Orkuafköst: Sólarsellur skapa milli 17 og 26 sinnum meiri orku en kostar að framleiða þær.

 

Framleiðsla í dag: Orka frá sólarsellum fullnægir núna 11 prósentum af rafmagnsnotkuninni.

 

Möguleikar árið 2050: Sólarsellurafmagn mun fullnægja 43 prósentum af rafmagnsorku okkar.

 

Baseload: Nei

Vatnsafl breytir náttúrunni

Hvar og hvernig: Vatnsafl er skapað af túrbínum sem nýta vatnsstrauminn ýmist í fljótum eða frá uppistöðulónum. Vatnsorkuver eru bara byggð þar sem aðgengi er t.d. að fljóti – en nýtinguna má bæta með betri og stærri uppistöðulónum.

 

Þroski tækninnar: 90 prósent – þ.e.a.s. skilvirk og margreynd tækni.

 

Orkuafköst: Vatnsaflsver skila átta sinnum meiri orku en kostar að byggja þau.

 

Framleiðsla í dag: Orka frá vatnsafli fullnægir 17 prósentum af rafmagnsnotkuninni.

 

Möguleikar árið 2050: Vatnsafl mun geta fullnægt 8 prósentum af rafmagnsnotkun okkar.

 

Baseload:

Jarðvarmi lofar góðu

Hvar og hvernig: Jarðvarmaver nýta upphitað vatn til að knýja túrbínur. Í dag er þetta einungis mögulegt á fáeinum stöðum í heiminum – t.d. hér á landi og Nýja-Sjálandi – en takist með nýrri tækni að bora 20 kílómetra niður í jörðina verður hægt að ná í nauðsynlegan varma hvarvetna.

 

Þroski tækninnar: 40 prósent – ný bortækni getur bætt tæknina umtalsvert.

Orkuafköst: Í dag veitir jarðvarmaorkuver sjö sinnum meiri orku en kostar að byggja það.

 

Framleiðsla í dag: Orka frá jarðvarma fullnægir í dag einu prósenti af rafmagnsnotkuninni.

 

Möguleikar árið 2050: Með djúpborun geta umbyggð orkuver fullnægt 40%.

 

Baseload:

Á næstu áratugum verður mikill ávinningur af uppbyggingu jarðvarma.

 

Í dag getum við aðeins nýtt jarðvarmann til raforkuframleiðslu á örfáum stöðum í heiminum eins og t.d. hér á landi þar sem hitastig í efri lögum jarðarinnar er nógu hátt, en ef mögulegt væri með nýrri tækni að bora enn lengra lengra niður í jarðskorpuna væri hægt að nýta innri hita jarðar alls staðar. Á 20 kílómetra dýpi er hitinn á bilinu 400 til 500 gráður, sem er tilvalið til raforkuframleiðslu.

 

Með meiri baseloadframleiðslu getum við tryggt stöðuga og nægjanlega orku frá grænum orkulindum árið 2050 – jafnvel þótt neysla okkar hafi líklega aukist verulega þá.

Iður jarðar eiga að bjarga loftslaginu

Grænar orkulindir eins og sól og vindur ná ekki að fullnægja orkuþörf okkar. Því halda nú vísindamenn frá einkafyrirtæki nokkru í leit að stærri auðlindum. Með nýrri snjallri bortækni hyggjast þeir brenna sig 20 kílómetra niður í jörðina. Lestu um hina efnilegu og framsæknu bortækni hér.

BIRT: 15/01/2023

HÖFUNDUR: Niels Halfdan Hansen

HÖFUNDARÉTTUR MYNDA: Shutterstock

vinsælustu greinarnar

Lifandi vísindi

Lyf

Lifandi saga

Ertu áskrifandi að tímaritinu?

Áskrifendur að tímaritinu geta fengið frían aðgang að vefnum hér.

Innskráning

Ertu með áskrifandi að blaðinu?

Áskrifendur geta fengið áskrift af vefnum hér

FÁÐU AÐGANG AÐ VÍSINDI.IS

Viltu lesa greinina?

Fáðu aðgang að visindi.is

Ókeypis í 2 vikur!

Eftir það kostar eingöngu 1.390 kr. á mánuði og enginn uppsagnarfrestur.

Innifalið er aðgangur að öllum greinum á vefnum ásamt rafræna útgáfu af nýjustu tölublöðunum.

  • Fullur aðgangur að visindi.is
  • Frábærar myndir og myndbönd
  • Aðgengilegt í öllum snjalltækjum
  • Fullur aðgangur að gríðarlegu magni eldri greina
  • Nýjustu tölublöðin í rafrænu formi

Núverandi áskrifendur að tímaritinu fá að sjálfsögðu ókeypis aðgang að vefnum og þurfa bara að virkja aðgang sinn hér.

Ef þú ert þegar áskrifandi að visindi.is