Der er grøn og meget grøn energi - sats på den sidste
KRONIK: I fremtiden skal vi nøjes med at udnytte den energi fra Solen, som alligevel ville være afsat på Jorden. Sådan kan vi sikre kloden mod den globale opvarmning.

Man kunne så forestille sig, at løsningen på alle vores energiproblemer ville være at dække hele Jorden med solpaneler. Det er dog ikke en god løsning. Vi skal huske, at vi ikke må beholde mere end den energi fra Solen, som ville være blevet på Jorden, selvom solpanelerne ikke havde været der. (Foto: Colourbox)

Man kunne så forestille sig, at løsningen på alle vores energiproblemer ville være at dække hele Jorden med solpaneler. Det er dog ikke en god løsning. Vi skal huske, at vi ikke må beholde mere end den energi fra Solen, som ville være blevet på Jorden, selvom solpanelerne ikke havde været der. (Foto: Colourbox)

 

Hvis vi vil sikre vores eksistens på kloden fremover, må vi omstille vores energiforbrug til kun at udnytte den energi fra Solen, som alligevel ville være afsat på Jorden.

Vi har alle hørt om den globale opvarmning og konsekvenserne ved den. Vi ved godt, at vi skal omstille vores energiforbrug til at udnytte alternative energikilder, så vi ikke udleder drivhusgasser i atmosfæren.

Det er dog ikke nok i det lange løb. Vi bliver nødt til kun at udnytte energineutrale energikilder, da det ellers kan have konsekvenser for hele klodens fremtid.

Global opvarmning kan være svær at forstå og forklare. Helt grundlæggende skyldes den nuværende opvarmning en ubalance mellem den energi, der kommer ind i Jordens atmosfære, og den der bevæger sig ud af atmosfæren igen.

For at Jordens gennemsnitstemperatur hverken skal stige eller falde, skal atmosfæren være i balance, rent energimæssigt. Det vil sige, at al den energi, der kommer ude fra rummet, hovedsageligt fra Solen, og bevæger sig ind i atmosfæren, samt al den energi, der kommer inde fra Jorden og ud i atmosfæren, skal bevæge sig ud af hele systemet igen.

Den kan være omdannet til en anden form for energi, men mængden skal være den samme (se første scenarie af figuren herunder).

Drivhusgasser lægger sig som et tæppe om Jorden

Effekten af det stigende indhold af drivhusgasser i atmosfæren kan forstås som, at der lægges et tæppe omkring Jorden. Dette tæppe lukker al energien ind, men forhindrer en del af energien i at slippe ud igen. Da der så kommer mere energi ind end ud, bliver Jorden varmet op.

Som vi kender det fra vores pærer i lamperne, er en glødepære varmere at røre ved end en sparepære. Det er fordi, den udleder mere energi, og derfor bruger den også mere strøm. Det samme gælder for planeter. En varm planet udleder mere energi end en kold planet.

Derfor vil opvarmningen af Jorden, på grund af tæppet, fortsætte, indtil den er så varm og udleder så meget varmeenergi, at den mængde, der alligevel slipper ud gennem tæppet, svarer til den mængde, der kommer ind (se midterste scenarie af figuren). Når dette niveau er nået, vil der igen være balance i systemet, dog ved en højere gennemsnitstemperatur.

Din computer varmer Jorden op

Den ene måde at opvarme Jorden på er altså at forhindre energien i at forlade Jordens atmosfære igen.

Den anden metode er at tilføje ekstra varme i atmosfæren fra den indre jord. Hvis der tilføres mere energi til atmosfæren indefra, vil atmosfæren være i ubalance. Denne ubalance vil være der, selvom al den energi, der kommer ind fra rummet, bliver lukket ud igen.

Ekstra varme tilføres atmosfæren indefra ved at bruge energi, for eksempel i form af strøm. Det skyldes, at al energi i sidste ende bliver omdannet til varme, samt at hver gang man bruger energi, vil noget af den gå til spilde i form af varme.

Figuren viser tre stadier af Jordens energibalance. Den første viser hvordan atmosfæren er i balance før den øgede drivhuseffekt. Her forsvinder al energien fra solen ud af atmosfæren igen.

De ekstra drivhusgasser i atmosfæren (tæppet om Jorden) holder energien inde, hvilket medfører opvarmning af Jorden. Denne fortsætter indtil Jorden er så varm og udleder så meget energi, at der slipper den samme mængde energi ud af atmosfæren som kommer ind, og Jorden er i balance igen, men ved en højere gennemsnitstemperatur.

Udnyttelse af energi, fra alle andre kilder end de energineutrale, medfører ekstra energi fra Jorden udledt i atmosfæren. Dette vil i fremtiden betyde opvarmning af kloden. (Grafik: Mette Friis-Mikkelsen)

Man kan mærke det, når man tænder sin computer. Den bliver varm. Denne varme, selvom det er en meget lille del, er med til at opvarme Jorden (se sidste del af figuren).

Dette energispild sker alle steder, hvor energi udnyttes, og er selvfølgelig større i byområder end på landet. Den gennemsnitlige temperatur i byer er derfor 1-3°C større end på landet. Dette kaldes varmeø-effekten, og den skyldes til dels udledningen af mere varme i byerne fra det høje energiforbrug.

 

Tre slags energikilder

Klassisk deler man energi op i tre former:

 

  • De fossile brændstoffer
  • Den vedvarende energi
  • Atomkraft

Fossile brændstoffer udleder CO2 og andre drivhusgasser i atmosfæren. De kan være mere eller mindre klimavenlige, da de også inkluderer naturgas. De har dog det tilfælles, at de alle har drivhusgasser som biprodukt.

De vedvarende energikilder er de uudtømmelige og CO2-neutrale energikilder. Disse tæller geotermisk varme, biobrændsel samt sol-, vind- og bølgeenergi.

 

Energineutrale energikilder er i en klasse for sig

Man burde dog dele energikilderne op i tre andre grupper:

 

  • De fossile brændstoffer i en gruppe
  • De CO2-neutrale i en anden
  • De energineutrale i en gruppe for sig

For selvom atomkraft og udnyttelsen af geotermisk varme ikke udleder drivhusgasser i atmosfæren, vil de tilføre energi til atmosfæren i form af varme, når vi bruger dem. Det betyder, at varmeø-effekten i det lange løb kan opvarme hele kloden – ikke kun byområderne.

Denne form for opvarmning af kloden er ikke et problem endnu, da den er så lille i forhold til den opvarmning, der skyldes den stigende mængde drivhusgasser i atmosfæren. Derfor skal vi stadig fokusere på alternative løsninger til afbrænding af fossile brændstoffer.

Alt hvad der ikke udleder CO2 er bedre, end det der gør.

Det globale energiforbrug stiger med 2 procent om året og har gjort det siden 1980'erne. Hvis denne stigning bliver ved, vil opvarmningen af Jorden, ved tilførsel af varme fra energiforbruget i sig selv, blive et problem i fremtiden.

I år 2100 kan det tilføje 0,5°C ekstra til den globale gennemsnitstemperatur, og i 2300 hele 3°C ekstra.

 

Solenergi er svaret

Opvarmning af Jorden sker altså ikke kun ved drivhuseffekten og den stigende mængde drivhusgasser i atmosfæren. Opvarmningen sker også ved, at vi tilføjer energi i atmosfæren fra den indre jord, hver gang vi bruger strøm fra disse kilder.

Man kan mærke det, når man tænder sin computer. Den bliver varm. Denne varme, selvom det er en meget lille del, er med til at opvarme Jorden. (Foto: Colourbox)

Det faktum rejser spørgsmålet om, hvorvidt vi overhovedet kan leve i en verden med et stigende energiforbrug, men uden global opvarmning, selvom det skulle lykkes os at stoppe med at udlede drivhusgasser i atmosfæren.

Svaret er: Ja, hvis vi bruger de energineutrale energikilder. Hvis vi lærer at udnytte energien fra Solen, eller alle de kræfter der i sidste ende er styret af Solen, såsom vinden og bølgerne.

Vi må altså kun udnytte den energi, der bevæger sig ind i atmosfæren og alligevel ville have varmet Jorden op i sidste ende. Hvis vi kun udnytter den, vil vi ikke tilføje ekstra energi i atmosfæren. Vi vil derimod bare flytte rundt på den energi, der er der i forvejen.

 

Solpaneler alene kan ikke løse vores problemer 

Man kunne så forestille sig, at løsningen på alle vores energiproblemer ville være at dække hele Jorden med solpaneler. Det er dog ikke en god løsning. Vi skal huske, at vi ikke må beholde mere end den energi fra Solen, som ville være blevet på Jorden, selvom solpanelerne ikke havde været der.

Igen er det et spørgsmål om energibalance. Hvis vi sætter et solpanel op i baghaven, og den absorberer flere af solens stråler, end græsset ville have gjort, giver det samme effekt som drivhusgasserne i atmosfæren. Det vil holde energien inde og derved opvarme Jorden.

Man skal altså passe på ikke at overudnytte energien fra Solen, for det vil stadig betyde global opvarmning.

Derudover vil det også påvirke de lokale vindsystemer at dække store områder med solceller. Solcellerne opfanger den energi, der ellers ville være gået til jordoverfladen, og det vil ændre de lokale forhold, som vindsystemerne.

Dette er ikke kun et problem med solceller, men også for vindmøller og andre metoder til at uddrive energi fra de energineutrale kilder. Der er sideeffekter ved dem alle sammen. Disse kan dog udnyttes, hvis vi anvender metoderne korrekt.

 

Mere forskning i de energineutrale energikilder

Det kræver altså både strategiske overvejelser og meget mere forskning, før vi kan udnytte de energineutrale energikilder optimalt. Konsekvenserne ved ikke at gøre det kan dog være store, selvom de kan synes fjerne. År 2300 er langt ude i fremtiden.

Men husk, at udledningen af drivhusgasser begyndte med den industrielle revolution i 1700-tallet, som også er lang tid siden. Så selvom år 2300 er langt ude i fremtiden, vil effekten kunne mærkes på vores efterkommere.

Forskellen er, at vi kender problemet nu. Det gjorde de ikke under den industrielle revolution. Derfor bør vi komme problemerne i forkøbet.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs mere om blandt andet det mikroskopfoto, som du kan se herunder.


Annonce: