Livet efter de fossila bränslenas tid

Vi matas numera dagligen med tidningsartiklar och nyheter om hur alternativa energikällor växer och hur viktigt det är att minska vårt beroende av de fossila energikällorna. Det talas däremot väldigt lite om svårigheterna att genomföra denna omställning.

Verkligheten ger en annan bild. Trots alla klimatmöten och diskussioner de senaste decennierna om nödvändigheten att ersätta de fossila bränslena med fossilfri energi har ännu inte en enda droppe av dem ersatts. Den fossilfria energin har bara bidragit till den ständigt ökande konsumtionen av energi i världen.

Konsumtionen av de fossila bränslena har ökat mångdubbelt mer än de förnyelsebara energikällorna även under 2010-talet, trots utfästelser vid de klimatmöten som har genomförts under de senaste decennierna.

Ersätter inte fossil energi

Det är genom att vi människor på kort tid har tömt världens enorma förråd av lagrad billig energi: fossilt kol, fossilolja och fossilgas, som den ekonomisk tillväxten och ökningen av levnadsstandarden blivit möjlig. De allra lättast åtkomliga tillgångarna av de fossila bränslena har vi nu förbrukat. De som återstår blir allt dyrare att få fram. Därför är världen på väg mot en brist på billig energi. Grunden för ekonomisk tillväxt har eroderat.

Tyvärr förstår väldigt få människor hur stora svårigheterna att ersätt de fossila energikällorna är. Utbyggnad av såväl solenergi som vindenergi är fortfarande helt beroende av tillgång på fossilenergi och även av hård exploatering av underbetalda arbetare i Asien och Afrika. Vi måste inse att en fossilfri värld kommer att se helt annorlunda ut än dagens värld. Det är en värld utan ständig ekonomisk tillväxt, vilket innebär att dagens ekonomiska system, vars livskraft är just ständigt ökad produktion och utsugning av människor och miljö, inte längre fungerar. Den fossileldade epoken är snart över – nedgången har redan börjat.

Sverige har, till skillnad från de flesta övriga länder i Europa, gott om egna energikällor, främst vattenkraft, men även stora områden som är lämpliga för utbyggnad av vindkraft samt stor tillgång på biomassa i form av vidsträckta skogar. I förhållandet till vårt lands storlek har vi dessutom en relativt liten befolkning.

Vår inhemska energiförsörjning har vi länge tagit för självklar. Men sammankopplingen med Europas elenergisystem har nu påverkat elpriset, dessutom har utbyggnaden av en alltmer elintensiv industri i de nordligaste delarna av landet bidragit till att sätta energifrågorna i fokus även i Sverige. Läget är betydligt allvarligare i stora delar av världens inte minst i Europa, där vi redan ser tecken på brist på energi.

Energifrågorna har kommit i skymundan av klimatdebatten. Men klimat- och energifrågor är djupt sammanlänkande. Ska vi minska vårt beroende av fossila bränslen krävs en mycket snabb utbyggnad av de alternativa energikällorna. Diskussionerna handlar tyvärr allt för sällan om svårigheterna att ersätta de fossila bränslena med förnyelsebara energikällor. Den allmänna uppfattningen tycks vara, att det är bara som att byta ut en bensindriven bil mot en elbil, så är omställningen genomförd. Detta är dock ett väldigt naivt sätt att se på klimatfrågan.

Vad fossil energi har betytt

Den US-amerikanska författaren Alice J Friedemann anser att den minskade tillgången på billig energi är den största existentiella kris som har drabbat mänskligheten. I sin bok Life after fossil fuels genomför hon en noggrann genomgång av de problem som möter mänskligheten när den fossila energin avvecklas (Life after fossil fuels – A reality check on alternative energy av Alice J Friedemann. Springer Nature Switzerland AG, 2021. Alice J Friedman bor i Oakland, Kalifornien.)

Alice J Friedemann visar vilka utmaningar vi ställs inför när tillgången på olja kommer att minska. Hon inleder sin bok med att berätta om vad upptäckten av de fossila energikällorna har betytt.

Vår värld såg helt annorlunda ut innan det fossila kolet började användes i stor mängd i England i slutet av 1600-talet. Alla tidigare civilisationer var beroende av ved från olika trädslag, alltså biomassa, för sin konsumtion av energi. Tillgången på skogar var det som begränsade samhällets utvecklingsmöjligheter.

För att det skulle vara lönsamt att transportera ved till de städer som anlades måste det finns träd på högst några mils avstånd. Detta begränsades städernas storlek. Om den närliggande skogen höggs ner och inte ersattes med ny skog gick samhällena under. Innan den fossila epoken måste varje stad ha tillgång till skogar vars areal var 30 gånger större än stadens yta.

Londons befolkning hade ökat med nästan en halv miljon människor från 60 000 till 530 000 under 162 år – från 1534 till 1696, alltså en niodubbling. Detta ledde till att stora arealer skog i södra England skövlades och ödelades. Men staden gick inte under för att veden tog slut. Orsaken var att britterna hade hittat ett annat mycket energirikt bränsle, nämligen fossilt kol. Dessa kolfyndigheter fanns i stora mängder i England och Wales.

Oändlig expansion verkade möjlig

Alice J Friedemann konstaterar att ”Fossila bränslen gjorde att vi människor kunde bryta oss ut ur det fängelse som gränserna för tillväxten av jord, arbete och kapital utgjorde.” Efter det föreföll en oändlig expansion vara möjlig. Vi hade nått det som kallas evig ekonomisk tillväxt. Men fortfarande finns en gräns för tillväxten – även de fossila bränslen är en ändlig tillgång, som nu är på väg att ta slut. Visst finns det andra energikällor som kommer att räcka mycket länge. Sol och vind finns så länge som solen levererar energi, det vill säga i minst ytterligare fyra miljarder år.

Life after fossil fuels är en viktig källa för den som vill förstå villkoren för den nödvändiga energiomställningen. Alice J Friedemann konstaterar att ”Fossila bränslen gjorde att vi människor kunde bryta oss ut ur det fängelse som gränserna för tillväxten av jord, arbete och kapital utgjorde.” Efter det föreföll en oändlig expansion vara möjlig. Vi hade nått det som kallas evig ekonomisk tillväxt. De fossila bränslen är en ändlig tillgång, som nu är på väg att ta slut. Visst finns det andra energikällor som kommer att räcka mycket längre. Sol och vind finns så länge som solen levererar energi, det vill säga i minst ytterligare 4 miljarder år.

Måste förändras

Alice J Friedemann pekar på att omställning är helt nödvändig, inte bara av klimatskäl utan även därför att tillgången på den billiga fossila energin nu minskar. De återstående tillgångarna av fossilolja, fossilgas och fossilt kol kommer att bli allt dyrare att exploatera. Dagens produktion och även konsumtion av varor och vårt sätt att resa och att transportera varor kommer därför att förändras inom en snar framtid.

Orsaken är att de alternativa energikällorna, sol och vind, inte kan ersätta all den billiga energi som de fossila bränslena har utgjort under de senaste århundradena (sid 11 i Life After Fossil Fuels: ”The time we once had to do research on fossil fuel alternatives and scale them up to commercial level is running out. With the demise of the age of easy cheap oil, our day at the beach is ending…”.)

När utvinningen av de fossila bränslenas minskar och så småningom helt försvinner så leder det oundvikligen till att vi måste inrätta oss till ett annat liv. Sol och vind kommer visserligen att inom allt fler områden kunna konkurrera med de fossila bränslena – men det beror främst på att tillgången på de allra billigaste källorna för fossilolja och fossilgas samt de mest lättillgängliga fossila koltillgångarna har uttömts. Inte på grund av att sol och vind blir billigare, tvärtom är utbyggnaden av alternativen i dag helt beroenden av tillgången på billig energi – det vill säga fossilenergi. Därför kan vi inte väntas oss att kostnaderna för att bygga ut alternativen kommer att bli lägre i framtiden.

Sol och vind kan inte ersätta allt

Många av de processer och de tunga maskiner som i dag är helt beroende av tillgången på de fossila bränslena kan inte på ett enkelt sätt och till samma kostnader ersättas av förnyelsebara energikällor. Den som tror att det är en promenad i parken att ersätta de fossila energikällorna borde sätta sig in i hur fossilolja, fossilgas och fossilt kol i dag används och vilken betydelse de har för att vårt moderna samhälle ska fungera. En lång rad av de industriella processer som i dag möjliggör vårt sätt att leva kräver nya lösningar.

Även där det går att ersätta de fossila bränslena kommer ändå energipriset att bli mycket högre än det vi betalar för dagens fossila bränslen. Orsaken till detta är att de fossila bränslena är lagrad energi, som vi själva väljar när de ska användas. Medan sol- och vindenergi är intermittent, det vilka säg direktverkande. Om vi ska kunna använda sol- och vindenergi när solen inte skiner och vinden inte blåser måste vi kunna lagra den energin, vilket ökar kostnaden.

Biomassa, det vill säga dagens växande träd, buskar och grödor, är däremot en form av lagrad energi som vi kommer att kan använda i framtiden. Biomassa är dock inte alls lika energieffektiv som de fossila bränslena, vilka under årmiljonerna har pressats samman till ett mycket större energiinnehåll.

Dagens moderna jordbruk är beroende av konstgödsel, som har mångdubblat skördarna och därmed bidragit till jorden har kunnat föda en befolkning på över sju miljarder människor. Konstgödseln består av ammonium och tillverkas numera med hjälp av fossilgas – tidigare av fossilt kol – genom att omvandlas luftens kvävgas till ammoniak. Det går dock åt mycket energi för att få fram kvävet (N2) ur luften.

Dagen transportsystem är till största delen beroende av dieselolja. Det gäller främst alla fartygstransporter och även till största del all transporter med lastbilar och långtradare. Även alla typer av entreprenadmaskiner inom skogs- och jordbruket samt byggindustrin är till nästan 100-procent dieseldrivna, I vissa länder som till exempel USA gäller det även tågtransporter. Diesel har den högst energitätheten av alla bränslen. Det går visserligen även att tillverka diesel av biomassa men det är dyrt och dagens biodiesel kan endast användas i tunga fordon och blandade med fossil dieselolja, där det fossila bränslet utgör merparten.

Cement och stål

Elektrifieringen av bilar är ett område där utvecklingen bort från fossilberoende kommit långt, men då handlar det om personbilar vars små och lätta motorer kan ersätts av elmotorer och batterier. Men den kraft som tunga fordon behöver är mycket svårare att ersätta. Det går att bygga även starka elmotorer, men problemet är då att dess motorer skulle kräva mycket stora batterier för att fungera. Detsamma gäller givetvis fartygstransporter.

Den allra största mängden av de fossila bränslena användes i dag inom tillverkningsindustrin, som konsumerar 54 procent av alla fossila bränslen i världen. Hela 73 procent av allt fossilt kol och 37 procent av all fossilgas används för att tillverka maskiner och konsumtionsvaror. En stor del av de industriella processerna kan drivs med elektricitet och kan därmed utnyttja sol- och vindenergi. Men det gäller inte alla industriella processer.

Nyckelindustrier i vårt samhälle, som cement- och ståltillverkning, kräver mycket höga temperaturer som i dag endast kan uppnås genom förbränning av fossilt kol, fossilolja eller fossilgas. Det gäller tillverkning av produkter som är helt nödvändiga för att bygga infrastrukturer som järnvägar och broar samt stora byggnader, nämligen cement och stål. Cementtillverkning kräver temperaturer på minst 900 grader Celsius, men ofta ännu högre. Ståltillverkning på minst 1 500 grader Celsius. Det finns ännu inga alternativ till de fossila bränslena för att klara att uppnå dessa höga temperaturer i kontinuerliga processer.

Inga direktverkande former av solenergi kan till närmelsevis uppnå dessa temperaturer som krävs för ståltillverkning. Kol som tillverkas av biomassa, alltså träkol, kan åter bli ett alternativt bränsle, men inte ens träkol ger tillräckligt höga temperatur som krävs för ståltillverkning. Däremot kan man genom att tillverka biodiesel eller etanol få fram bränslen som når över 2 000 grader Celsius. Detta är dock inga effektiva processer, eftersom det går mycket att energi för att tillverka dessa bränslen.

Det enda fossilfria alternativet för industriella processer som kräver höga temperaturer är förmodligen vätgas som kan tillverkas med hjälp av den energi som vindkraftverk producerar. Vätgas är ingen energikälla utan en energibärare, precis som elektricitet, som transporterar energin från energikällan till dess förbrukningsställe. Det är också den metoden som man nu håller på att utvecklas i Sverige. En nödvändig utvecklingen, men den innebär inte lägre tillverkningskostnader. Det betyder dessutom att en stor del av den utbyggda vindkraften i nordligaste Sverige måste användas för att tillverka stål.  

Omfamna det oundvikliga

Styrkan i Life after fossil fuels är den noggranna genomgång av alla de processer och den konsumtion där vi i dag använder de fossila bränslena och vad som krävs för att ersätta dem med andra energikällor. Det handlar om hur vi i dag använder energi i världen och hur detta måste förändras när den fossil energin inte längre är lättillgänglig.

Alice J Friedman granskar alltså hur vi ska kunna ersätta den fossila energin. Hon konstaterar att det inte är någon lätt uppgift och att det inte räcker att bygga ut solenergi och vindkraft för att klara av klimatomställningen, utan att vi även måste ändra vårt sätt att leva. Men hon ser ändå ljust på framtiden: ”Det bästa vi kan göra är för att hantera minskad energianvändning är att acceptera att den är oundviklig och därför omfamna den utmaningen förändringen innebär.”

Boken är riktad till läsare i främst USA och pekar på vad som måste göras där. Den ger ändå en bild av den totala omställning i världen, som krävs för att vi ska nå ett helt fossilfritt samhälle. Den utgör en värdefull källa för den som vill förstå den utmaning som energiomställningen innebär. Att läsa boken är ett sätt att förbereda sig för livet efter de fossila bränslenas tid.

Fotnot: Jag använder i mina texter begreppen fossilolja, fossilgas och fossilt kol.