Hvernig á að nýta íslenska raforku?

Til þesss að orkulindir landsins komi landsmönnum til góða þarf að nota orkuna til atvinnustarfsemi eða lífsgæða á hagkvæman hátt til frambúðar. Það sem gefur lang mest af sér er arðbær framleiðsla vöru sem seljanleg er á alþjóðamarkaði. Nú um stundir eru í tísku hugmyndir um að nota raforkuna í „orkuskipti“ eða „rafeldsneyti“. Slík notkun raforku er ósjálfbær og leiðir í öllum tilvikum til sóunar orku og efna og kemur í veg fyrir skynsamlega sjálfbæra nýtingu.

Vöruframleiðsla fyrir alþjóðamarkaði, sérstaklega orkufrekra milliafurða á iðnaðarmarkaði, er ennþá arðbær hérlendis. Málmar eru flestir framleiddir með raforku að meir eða minna leyti og seljanlegir á alþjóðamarkaði. Þeir hafa sérstöðu meðal smíðaefna þar sem þá er hægt að endurnýta aftur og aftur. Mest notuðu málmarnir þurfa mikla raforku til framleiðslunnar, hálfmálmarnir, sumir málmleysingjarnir og mörg efnasambönd einnig.

Léttmálmarnir eru allir orkufrekir. Títan er þeirra orkufrekastur, heimsmarkaðurinn er um 4,5 milljarðar $ og í stöðugum vexti. Magnesíum er léttasti smíðamálmurinn, heimsmarkaðurinn er um 3,5 milljarðar $ og hraðastur vöxtur meðal léttmálma. Lang mest notaði léttmálmurinn er ál, heimsmarkaðurinn er um 165 milljarðar $ og vaxandi. Mikill fjöldi af léttmálmablöndum hafa verið þróaðar til sérhæfðra nota.

Ýmsir iðnaðarmálmar eru notaðir til smíða og til íblöndunar við aðra málma. Mangan, króm, nikkel, vanadín, molýbden, eir, eru notaðir í stálblöndur. Eir, tin, sink og kísilmálmur eru notaðir í léttmálmablöndur. Eir og kóbalt eru notuð í raf-og tölvubúnað. Sjaldgæfir jarðmálmar (REE) eru notaðir í ýmiss þróuð tæki, stærsti framleiðandi er Kína en miklar námur eru á Grænlandi. Alkalímálmar, s.s. litíum, er notað í rafhlöður ofl. Málmar eru notaðir við háan hita, t.d.volfram.

Efnaframleiðsla málmleysingja, fosfór, selen, bór, tellúr eru dæmi auk gastegundanna klórs og bróms. Litarefni, styrktarefni, íblöndunarefni, skrapefni, skerefni, háhitaþolin efni eru mörg orkufrek. Mörg efnasambönd eru framleidd með raforku að meira eða minna leyti.

Gott tilbúið eldsneyti sem er almennt nýtilegt þarf að vera fljótandi við venjulegar aðstæður. Gastegundir, s.s. vetni og metan, geta verið hagkvæmar þegar hægt er að leiða þær í rörum við lágan þrýsting til notkunarstaða en óhagkvæmar þurfi að setja þær á tanka. Hægt er að framleiða eldsneyti með efnafræðilegum aðferðum úr margs konar hráefnum. En nothæft eldsneyti verður að vera úr innihaldsefnum andrúmsloftsins, vetni og kolefni eða köfnunarefni. Köfnunarefnið er hægt að útiloka strax vegna lélegs orkuinnihalds slíkra efna (ammóníaks eða hydrazins) og mikillar hættu við meðferð þeirra. Gott tilbúið eldsneyti, vetniskolefni, er framleitt úr kolum og vatni (t.d. í Suður-Afriku hjá SASOL, Fischer-Tropsch ferli) en byggir ekki á raforkunotkun. Hægt er að nota aðra kolefnisgjafa, jarðgas er góður kolefnisgjafi og verður bensín og gasolía framleitt úr því í meira mæli eftir því sem jarðolían verður dýrari. Metan er að finna í miklu magni og verður stöðugt til í iðrum Jarðar. https://phys.org/news/2019-04-rewriting-textbook-fossil-fuels-technologies.html

Rafeldsneyti“ er í tísku núna hjá þeim sem ekki hafa þekkingu á efnaframleiðslu eða ætla að láta aðra borga fyrir „orkuskipti“ eða „kolefnishlutleysi“ úr almannasjóðum eða fá einhvers konar „losunarkredit“. Með orðinu „rafeldsneyti“ er yfirleitt átt við rafgreiningarvetni eða eldsneyti framleitt úr því. Rafgreiningarvetni, sem keppir við jarðgas sem eldsneyti, verður 5-10 sinnum dýrara í framleiðslu en jarðgasið þegar aðeins raforkan er talin en nærri tvöfalt það sé allur kostnaður talinn með. Vetnið er mun erfiðara og hættulegra í meðförum. https://www.frjalstland.is/2020/10/28/graent-vetni/. Sé rafgreiningarvetnið notað til að framleiða eldsneyti, s.s. metan. tréspíra eða jafnvel bensín og gasolíu verður það eldsneyti miklu dýrara en jarðefnaeldsneytið.

Tískueldsneytið na er tréspíri (metanól) úr koltvísýring og rafgreiningarvetni. Það er mjög slæmur búskapur, það þarf tvöfalt meiri orku (10 kWt/kg) bara til að rafgreina vetnið í tréspírann en orkan sem hann gefur af sér við brennslu (5 kWt/kg). Orkuinnihald bensíns og gasolíu er meir en tvöfalt orkuinnihald tréspíra. Tréspíri er hættulegur, eitraður og ofureldfimur.

Jurtaeldsneyti kemst nær orkuinnihaldi jarðefnaeldsneytis, úr t.d olíujurtum (lífdísel um 90% orkuinnihalds gasolíu) og sykrum (gerjunarvínandi um 65%) þó að slík eldsneyti verði ætíð umhverfisspillandi og mun dýrari í framleiðslu en jarðefnaeldsneytið. Athugun á nokkrum framleiðsluaðferðum fyrir tilbúið flugvélaeldsneyti sýnir að það getur ekki orðið samkeppnishæft við jarðefnaeldsneytið. https://s3.wp.wsu.edu/uploads/sites/192/2018/01/Bann-Seamus-Endres-2016-17.pdf.

Besta eldsneytið, og það eina sem almennt er nothæft, er úr kolefni og vetni: Vetniskolefni (e: hydrocarbon). Það gefur meiri orku en aðrar gerðir og er auðvelt að meðhöndla. Við rétta notkun gefur það aðeins af sér efni sem jörðin notar og hringrásar: Gufu og koltvísýring. Jarðefnaeldsneytið, vetniskolefnin, myndast stöðugt í iðrum Jarðar í hægri hringrás kalks af sjávarbotni. https://www.intechopen.com/chapters/41889 Jarðefnaeldsneytið er og verður lang orkumesta og hagkvæmasta eldsneyti sem mannkynið getur fengið í nægu magni án þess að valda meiri háttar umhverfisskemmdum. Hugmyndir um að framleiða eldsneyti með raforku eru ekki byggðar á efnaverkfræðilegri þekkingu en eiga að þjóna ósönnuðum tilgátum um að jarðefnaeldsneyti spilli loftslagi.

Íslensk raforka gefur landsmönnum betra líf ef hún er til frambúðar notuð í hagkvæma framleiðslu orkukrefjandi vörutegunda fyrir alþjóðamarkað. Að nota raforkuna í óarðbæra niðurgreidda framleiðslu eldsneytis er sóun á auðlindum landsins og getur ekki orðið frambúðaratvinnuvegur.

This entry was posted in EES, Orka, Uppbygging. Bookmark the permalink.