Att ersätta kol med ren energi – låt mig räkna vägarna

Koleldade kraftverk står för cirka 45 procent av den amerikanska elektriciteten. För att öka andelen el som kommer från rena energikällor måste USA sannolikt gå ifrån kolet. Foto: Cathy Haglund/flickr.

Som jag nyligen påpekade förbrukar amerikanerna enorma mängder el varje år. Beroende på var du bor kan den komma från ett kol- eller gasdrivet kraftverk, ett kärnkraftverk, en vattenkraftsdamm, vindkraftverk eller till och med solpaneler. Jag måste dock erkänna att jag inte har någon aning om varifrån min el kommer (förutom från väggen). Men eftersom jag bor i centrala New Jersey kommer min el förmodligen från både kol-, gas- och kärnkraftverk.

För landet som helhet har de relativa andelarna av varje typ av el varit konstanta under ungefär de senaste 15 åren:

• Kol och naturgas producerar 70 procent av vår el
• Kärnkraft genererar ungefär 20 procent
• Utnyttjande av förnyelsebara energikällor (som vind- och vattenkraft) ger ungefär 10 procent.

Nu ser det ut som om dessa proportioner kan vara på väg att förändras.

Under 2011 års State of the Union-tal tillkännagav president Obama ett nytt amerikanskt energimål: att producera 80 procent av elektriciteten från rena energikällor senast 2035. Genom att förbränna kol och naturgas för att generera elektricitet släpps miljarder ton koldioxid (CO2) ut i atmosfären, så en övergång till mer ”rena” energikällor skulle bidra till att minska en stor del av USA:s utsläpp av växthusgaser, som delvis är ansvariga för uppvärmningen av klimatet.

Varifrån ska då all denna ”rena energi” komma? Till att börja med räknas naturgas i Obamas plan som ”ren”, eftersom även om den producerar koldioxid är utsläppen för varje producerad kilowattimme (kWh) bara hälften så stora som med kol. Om vi låter alla nuvarande gasdrivna anläggningar stå kvar men inte bygger några nya, skulle det innebära att om vi uppnår 80-procentsmålet skulle ungefär två tredjedelar av landets kolkraft behöva ersättas. Det är ingen enkel uppgift, eftersom kolet ensamt står för nästan hälften av USA:s elförsörjning.

Om man bortser från kostnaderna, kan USA på följande sätt ersätta tillräckligt med kolkraft för att nå målet om 80 procent rena energikällor till 2035.

För att ersätta en del av kolkraften och få 80 procent av elektriciteten från rena energikällor år 2035 skulle USA kunna bygga 243 nya dammar av samma storlek som Hoover Dam (10 nya dammar varje år). Foto: Josh Kenzer/flickr.

• Vi skulle kunna bygga 243 vattenkraftsdammar som har Hoover Damms produktionskapacitet (det är 10 nya dammar per år i genomsnitt). Det betyder dock att vi också skulle behöva 243 mäktiga floder som Coloradofloden som inte redan har dammar. Det finns inte tillräckligt många floder kvar i USA för att kunna bygga så många stora dammar, och mindre dammar kan inte ensamma generera tillräckligt med el för att ersätta kolkraftverk.

• Vi skulle kunna bygga 194 900 vindkraftverk med en kapacitet på 2 megawatt (MW) vardera (en typisk storlek). Det skulle innebära att man bygger mer än 8 000 nya turbiner varje år, eller 22 turbiner per dag, varje dag, under 24 år. Även om detta är genomförbart måste vi också se över det amerikanska elnätet och lägga till ett sätt att lagra el för att på ett säkert och tillförlitligt sätt kunna använda det intermittenta flödet av el som kommer från vindkraftverk.

• Vi skulle kunna bygga 64 nya kärnkraftverk av samma storlek som New Yorks Indian Point-kraftverk. Sedan Fukushima-katastrofen i Japan i våras verkar dock den typen av byggtakt, med nästan fyra kärnkraftverk som byggs varje år, inte längre realistisk. Och kom ihåg att USA inte har byggt ett nytt kärnkraftverk på över 20 år.

• Vi skulle kunna bygga 10 200 solcellsanläggningar – men var och en skulle behöva vara lika stor som Nevadas Copper Mountain solcellsanläggning, som för närvarande är landets största. Den yta som behövs för detta antal solpaneler: ett område som är ungefär tre gånger så stort som Delaware.

• Och vi skulle kunna fortsätta att använda koleldade kraftverk så länge de är utrustade så att de kan fånga upp och lagra koldioxidutsläppen i stället för att släppa ut dem i atmosfären – en teknik som kallas CCS (Carbon Capture and Sequestration, eller koldioxidavskiljning och -bindning). Men CCS gör ett kraftverk mindre effektivt när det gäller att generera el, så alla befintliga kolkraftverk i landet skulle inte bara behöva utrustas med CCS, utan vi skulle också behöva bygga 133 nya kraftverk som också skulle vara utrustade med CCS-teknik. För närvarande har USA ännu inte ett enda kolkraftverk som drivs med CCS.

• Vi skulle alla kunna förbättra vår energieffektivitet, men att byta glödlampor kommer inte att räcka för att uppnå Obamas mål. Även om alla i USA bytte ut alla sina glödlampor till kompaktlysrör skulle det ändå bara spara ungefär en procent av den totala el som behövs för att nå 80-procentsmålet.

Alla dessa alternativ innebär fortfarande att ungefär 20 procent av den amerikanska elen kommer från naturgas, vilket ger upphov till utsläpp av växthusgaser. Och just nu är alla de rena energikällor som nämns här betydligt dyrare än kol.

Det är ganska tydligt att inget av dessa alternativ i sig är särskilt praktiskt genomförbart – så som president Obama med rätta påpekade under State of the Union, kommer det att krävas en blandning av alla dessa alternativ för att bli av med den största delen av den kolkraftdrivna elektriciteten i USA.

Om vi framgångsrikt ska kunna nå målet för 2035 är det dock dags att sätta igång.