Nordic Energy Research

Kolefnishlutlaus
Norðurlönd

Háþróaðar norrænar rannsóknir á orku- og loftslagslausnum

Við eigum í höggi við hnattrænan loftslagsvanda...

við þurfum að bregðast við strax

Enginn heimshluti er í betri aðstöðu til þessa en Norðurlönd

Norrænu ríkin eiga sér langa hefð um samvinnu á sviði loftslags- og umhverfisstefnumála

Þar er líka að finna einn best samþætta orkumarkað heims

Við viljum ganga á undan

með góðu fordæmi

Nordic Ministers in Helsinki, 2019

Photo: Laura Kotila / Valtioneuvoston kanslia

Norðurlöndin setja sér það markmið að verða kolefnishlutlaus og vera í forystuhlutverki í baráttunni gegn hnattrænni hlýnun.

– Sameiginleg yfirlýsing norrænu forsætisráðherranna. Helsinki, 25. janúar 2019

Horft til

Norðurlanda

Nordic Council flag

Norrænar orkurannsóknir fjármagna þrjú norræn forystuverkefni sem bjóða upp á hagnýtar lausnir á grundvelli rannsókna um kolefnishlutlausan norrænan heimshluta. Hvert verkefni um sig fjallar um ákveðnar hliðar þess að draga úr losun koltvíildis í andrúmsloftið.

  • Flex4RES
    Sveigjanleg norræn orkukerfi
  • Shift
    Sjálfbærnimarkmið í flutningum til framtíðar litið
  • Negative CO₂
    Neikvæð losun koltvíildis í andrúmsloft með tengibruna lífmassa

Sveigjanleg

norræn orkukerfi

Þetta er Flex4RES

Flex4RES-verkefnið snýst um það hvernig aukinn sveigjanleiki norræns orkukerfis getur stuðlað að kolefnishlutleysi, bæði á Norðurlöndum og í Evrópu allri.

“Ætli Norðurlönd sér að verða kolefnishlutlaus þurfa þau að efla framleiðsluleiðir endurnýjanlegrar raforku. Norðurlöndin eru í góðri stöðu til þess en verða samt að auka sveigjanleika sinn til að geta dregið sem mest úr losun úr orkukerfi sínu.”

Claire Bergaentzlé, DTU Verkefnisstjóri Flex4RES

Graphic element: Illustration av flexibility and balance

Hvað er

sveigjanleiki?

“Litið er á framboð og eftirspurn á rafmagni sem sveigjanlega í Flex4RES þegar hægt er að bregðast við stöðu kerfisins (skilaboðum markaðs / verðlagi) með því að hafa stjórn á aukningu eða samdrætti í framleiðslu eða notkun. Þetta þýðir að sveigjanleiki er nýttur sem leið til að halda jafnvægi á milli framleiðslu og notkunar á rafmagni með það fyrir augum að koma á jafnvægi á óstöðugleikann sem fylgir breytilegu framboði og eftirspurn” - Yfirlitsskýrsla Flex4RES

Niðurstöður úr Flex4RES

  • Það er hægt að koma upp koltvíildislausum orkugeira en Norðurlönd verða að hafa hraðari hendur

  • Norrænt samstarf gefur kost á skilvirkari lausnum án þess að sniðganga þarfir í hverju landi fyrir sig.

  • Norðurlönd gætu gegnt mikilvægu hlutverki við að afkola ESB og önnur svæði

  • Markaðstengd nálgun eykur sveigjanleikann með bættri tengingu við markaðinn

  • Við erum tilbúin með tæknilausnirnar en það þarf að flýta því að taka þær í notkun

  • Sveigjanleiki er mikilvægur, bæði hvað varðar framboð og eftirspurn

trademap illustration over scandinavia

Norrænu löndin búa nú þegar við raforkumarkað sem er að hluta til samþættur

Það þýðir að hægt er að kaupa og selja raforku yfir landamæri.

FNorðmenn geta til dæmis selt Dönum rafmagn framleitt með vatnsorku og Danir selt Norðmönnum vindorku.

Það þarf engu að síður að auka þess háttar viðskipti og að bæta samstarf á sviði orkumála þvert á landamæri. Það er líka mögulegt að flytja meira af endurnýjanlegri orku til annarra Evrópulanda.

Niðurstöður Flex4RES sýna að norræni orkugeirinn (raf- og hitaorka) gæti á grundvelli núverandi tækni orðið kolefnishlutlaus þegar á fjórða áratug aldarinnar. Þó eru til staðar hindranir fyrir auknum sveigjanleika, að mestu tengdar pólitískri stefnumörkun.

Kynntu þér Flex4RES-verkefnið betur

Hér má lesa útdrátt úr stefnumörkuninni (á ensku)

Sjálfbærnimarkmið í flutningum

til framtíðar litið

Þetta er Shift

Shift-verkefnið snýst um rannsóknir á því hvernig hægt sé að afkola flutninga, bæði með tæknilausnum og breyttum rekstrarháttum.

“Rekja má umtalsverðan þátt í losun gróðurhúsalofttegunda á Norðurlöndum til flutningastarfsemi. Norðurlönd búa þó yfir möguleikum til að komast í fararbrodd hvað varðar afkolun flutninga. Við ráðum yfir vísindalegri þekkingu og fjölbreyttum tæknilausnum og getum haldið áfram að innleiða þá stefnu sem þarf til að takast á við þetta verkefni. Vonandi getum við orðið öðrum svæðum heims hvatning!“

Julia Hansson, IVL Verkefnisstjóri Shift

Transport

Hvernig förum við að því að afkola

flutningageirann?

Koltvíildislosun flutningageirans kallar á kröftugasta niðurskurðinn í losun til þess að geta náð markmiðinu um kolefnishlutlaus Norðurlönd.

Á undanförnum fjórum árum hefur Shift-verkefnið samþætt fjölbreytta flutningaþætti:

  • Samþætta flutninga (breytingu úr einni flutningsleið í aðra)
  • Nýja flutningakosti
  • Ný viðskipalíkön í flutningum
  • Og ferðavenjur

Shift hefur greint stöðuna á eftirfarandi þremur lykilsviðum:

  1. Almenningssamgöngum í þéttbýli
  2. Langflutningum
  3. Og flutningaþjónustu í borgum

Greiningar af þessu tagi geta veitt upplýsingar um betri flutningalausnir og orkustefnu.

Niðurstöður úr Shift

  • Hægt er að draga umtalsvert úr útblæstri gróðurhúsalofttegunda í flutningastarfsemi og ná kolefnishlutleysi á Norðurlöndum á árunum 2040-2050 en það kallar á tafarlausar öflugar aðgerðir.

  • Móta þarf stefnu og áætlanir á sviði flutninga sem fela í sér félagslegar lausnir.

  • Samhæfa þarf betur verklagsreglur á landsvísu um stefnumótun til að koma í veg fyrir skörun sem dregið gæti úr skilvirkni þeirra.

  • Betrumbæta þarf stefnumörkun á sviði loftslagsmála til að mæta þörfum rafvæðingarinnar og skapa hvatningu til hennar, ásamt því að átta sig á átakapunktum þróunarinnar.

  • Halda þarf áfram að markaðsvæða og innleiða umfangsmikil lykilnýmæli á sviði flutninga á Norðurlöndum.

  • Að innheimta gjöld af ökutækjum á grundvelli ekinna kílómetra samkvæmt kostnaði samfélagsins af akstrinum.

Þrír þættir stefnumótunar á sviði sjálfbærra flutninga

Neikvæð losun koltvíildis

í andrúmsloft með tengibruna lífmassa

Þetta er neikvæð koltvíildislosun

Neikvæð koltvíildislosun (Negative CO₂) er rannsóknarverkefni sem snýst um að fanga koltvíildi úr brennandi lífmassa með framsækinni og mögulega byltingarkenndri orkuskiptatækni sem kallast tengibruni (Chemical-Looping Combustion - CLC) lífmassa. Þessa aðferð er á alþjóðavísu kölluð Bio-CLC.

“Losun koltvíildis í andrúmsloft má ekki fara fram yfir ,loftslagsforðann‘, eigi okkur að takast að uppfylla loftslagsmarkmið Parísarsamkomulagsins. Núverandi losun gerir að verkum að þessi forði verður uppurinn á aðeins tíu árum ef við ætlum okkur að takmarka hnattræna hlýnun við 1,5°C. Þess vegna er þörf fyrir skilvirkar aðferðir til að fjarlægja kolefni úr andrúmsloftinu.“

Anders Lyngfelt, Chalmers Verkefnisstjóri Neikvæðrar koltvíildislosunar

Loftslagsjákvæð

orka

Við getum framleitt orku um leið og koltvíildi er fjarlægt úr andrúmsloftinu. Það er ekki bara hagstætt fyrir andrúmsloftið heldur myndi það umbylta ,útblástursskömminni’ í ,loftslagsjákvæða orku’.

Neikvæða koltvíildislosunarverkefnið þróar orkuskiptaferli sem gerir mönnum kleift að fanga koltvíildi úr brennandi lífmassa. Síðan er hægt að vista það neðanjarðar á öruggan hátt og koma í veg fyrir að koltvíildið losni nokkurn tíma aftur út í andrúmsloftið.

Niðurstöður úr verkefninu um neikvæða koltvíildislosun

Tengibruni

Venjuleg brunahol brenna eldsneyti blönduðu lofti og mynda útblástur sem er blanda gastegunda, svo sem koltvíildis og köfnunarefnis. Koltvíildið í þessum útblæstri er yfirleitt takmarkað og dýrt að greina í sundur.

Neikvæð koltvíildislosun

Útblástur frá tengibruna er nær því hreint koltvíildi og því er áætlað að orkutapið, og jaðarkostnaðurinn, sé að minnsta kosti 50% minni en í þeirri tækni til föngunar koltvíildis sem nú er á markaði.

Þegar nýjum trjám er plantað í stað þeirra sem nýtt hafa verið sækja þau koltvíildi í andrúmsloftið á náttúrulegan hátt. Þegar trén eru svo notuð sem eldsneyti fyrir tengibruna er þetta koltvíildi fangað en ekki losað aftur út í andrúmsloftið, samanber orðalagið „neikvæð losun“.

Tengibruni að verki

Samstarfsfélagi okkar SINTEF sýnir lykilvísindamenn sína að störfum í prófunaraðstöðu fyrirtækisins á tengibruna nálægt Þrándheimi í Noregi.

Virkar það?

Já, það virkar!

Unnar hafa verið rúmlega 11.000 vinnustundir að tilraunaverkefnum og prófunum á 46 mismunandi stöðum og á sjötta hundrað tímum hefur verið varið til prófana í þessu forystuverkefni.

Áður snerist verkefnið um jarðefnaeldsneyti. Mikilvægasta framlag forystuverkefnisins um neikvæða losun koltvíildis er að sýnt er fram á að það virkar með lífmassa og má nota til neikvæðrar losunar.

The team in front of a CLC test rig

Svíar losa um 31 milljón tonna (Mt) koltvíildis á ári frá lífmassa (í stærri punktupptökum). Svíar losa einnig um 43 Mt koltvíildis úr jarðefnaeldsneyti á ári. Sé hætt að losa koltvíildi úr jarðefnaeldsneyti en koltvíildi frá lífmassa fangað og vistað varanlega geta Svíar dregið úr losun í andrúmsloft um rúmlega 150% og þannig hafið hreinsun þess. Finnar hafa svipaða möguleika í ljósi umfangsmikils lífmassaiðnaðar þar í landi.

Viltu afla þér ýtarlegri upplýsinga um verkefnið um neikvæða losun koltvíildis?

Farðu á vefsetur verkefnisins