Skiftet till sol och vind drar med sig kostnader

Klimat och energi

Bakom barnet passerar en lastbil med massor från en koppar- och koboltgruva i Lubumbashi i Demokratiska republiken Kongo, den 23 maj 2016. Doto: Junior Kannah/AFP via Getty Images


Både Europa och USA hårdsatsar nu på förnybara energislag. Samtidigt har kriget i Ukraina avslöjat den nuvarande modellens svagheter. Och det finns fler problem med den planerade gröna omställningen.

Europa står inför en hård vinter, och analytiker menar att bristen på gas kan skaka ekonomin de närmaste månaderna. Även om man klarar sig relativt oskadd genom den här vintern ser nästa ut att kunna bli svår. Trots dessa varningar godkände EU:s miljöråd nya klimatkrav den 24 oktober, som är lagligt bindande för medlemsländerna.

”Trots den nuvarande svåra situationen, politiskt, ekonomiskt och energimässigt, så kan vi inte röra oss bort från den väg mot klimatskydd som stakades ut i Glasgow, och övergången från fossila bränslen måste fortsätta”, skriver rådet.

En typisk elbil kräver sex gånger så mycket mineral som en konventionell bil.

IEA Internationella energirådet

Europeiska medborgare förbereder sig nu för en vinter med möjlig energibrist. I Storbritannien hamstrar invånarna stearinljus, elektriska filtar och energisnåla slow cookers.

I Schweiz råder ordföranden för den federala elektricitetskom-missionen människor att köpa ved och stearinljus för att förbereda sig på strömavbrott. Den schweiziska polisen förbereder sig för upplopp som svar på detta. I Italien överväger regeringen att stänga kontor på fredagar och stänga av gatubelysningen.

Även USA har nyss godkänt ett lagförslag som stakar ut en väg mot minskade utsläpp av växthusgaser. Men hur mycket kommer egentligen omställningen till förnybar energi, såsom den ser ut nu, att gynna miljön? Och kommer det vara värt ansträngningen?

Viljan att minska på växthusgaserna är det som driver omställningen från fossila bränslen till förnybar energi. För att åstadkomma detta måste många länder öka sitt beroende av vind- och solkraft. Tyskland avser till exempel få 80 procent av sin energi från vind och sol 2030.

Det här är en trend som kan observeras över hela Europa. Mellan mars och september i år utgjorde vind- och solkraft 24 procent av EU:s elektricitetsanvändning enligt energikonsultföretaget Ember. Förutom Tyskland har även bland annat Polen och Spanien ökat sin andel.

Rysslands energiminister Alexander Novak, EU:s energikommissionär Günther Oettinger och Ukrainas bränsle- och energiminister Yuriy Prodan signerar ett gasavtal i Bryssel den 30 oktober 2014. Foto: Emmanuel Dunand/AFP/Getty Images

Renewable Energy Investment Strategies har sammanställt och jämfört flera studier som undersöker livscykelutsläppen för förnybara och icke förnybara tekniker för att generera elektricitet. Den här sortens studier ser alltså till utsläppen av växthusgaser för alla stadier i en viss teknik, inte bara användningen.

Livscykelanalysen visar att kol står för mest utsläpp per kilowattimme, följt av naturgas, solpaneler och landbaserad vindkraft. Problemet med vind- och solkraft är dock att de inte är pålitliga. Enligt amerikanska National Wind Watch opererar en vindturbin på mellan 15 och 35 procent av sin kapacitet. Därmed måste andra energislag, såsom naturgas, användas för komplettering.

Lösningen på detta är att lagra överskottsenergin i enorma litiumjonbatterier och leverera energi till nätet när så behövs. Det här är dock något som drar upp utsläppen av växthusgaser.

Enligt en rapport från Elsevier’s Renewable and Sustainable Energy Review, är en livscykelanalys på energilagringssystem komplex att genomföra eftersom man måste spåra materialen, energin och utsläppsströmmarna. Men existerande mätmetoder kan ge en förståelse av troliga växthusgasutsläpp för dessa stora litiumjonbatterier.

Under optimala förhållanden, enligt Elsevier-rapporten, kan man som mest minska utsläppen med 50 procent med hjälp av batterier, sol och vind jämfört med dieselgeneratorer. Utsläppen för diesel varierar, men ett beräknat genomsnitt är 477 gram CO2eq/ kWh, alltså utsläpp av koldioxidekvivalenter per kilowattimme.

Halverar man detta får man alltså ett bästa scenario som är ungefär 238,5 gram CO2eq/kWh från batterier. Räknar man in det minskar vind- och solkraftens fördelar gentemot övriga energislag så pass att de bara är avsevärt bättre än kol. Jämfört med kärnkraft ökar de rent av utsläppen av växthusgaser.

Enligt det internationella energiorganet IEA kräver energisystem som drivs av ”gröna energitekniker” i regel mer mineraler att bygga än de fossildrivna motsvarigheterna.

”En typisk elbil kräver sex gånger så mycket mineral som en konventionell bil, och ett landbaserat vindkraftverk kräver nio gånger mer mineralresurser än ett gasverk”, skriver IEA.

Även under scenarion med ”hållbar utveckling” kommer efterfrågan på litium att öka med 42 procent fram till 2040 jämfört med 2020, enligt IEA. Grafit kommer att öka med 25 procent, kobolt med 21 procent, nickel med 19 procent, mangan med 8 procent och sällsynta jordartsmetaller med 7 procent.

Det är vindkraft som kommer att kräva mest av detta, inte minst på grund av utbyggnaden av materialintensiv havsbaserad vindkraft. Därefter följer fotovoltaisk solkraft (solpaneler) på grund av den enorma kapacitet som krävs, enligt IEA. Även elbilar och lagringsbatterier kommer att kräva mycket.

När det gäller förmågan att på kort sikt möta efterfrågan så rapporterar IEA att ”vissa mineral, såsom råmaterial till litium och kobolt, tros finnas i överskott på kort sikt”. Vad gäller andra material som ”kemiskt litium, nickel av batterikvalitet och sällsynta jordartsmetaller” så kommer tillgången troligen att vara ”begränsad” framöver.

Jord med sällsynta jordartsmetaller lastas i Lianyungang i Kina, 5 september 2010. Foto: STR/AFP via Getty Images

Ser man längre in i framtiden kommer nuvarande gruvor och de som är under uppbyggnad bara att räcka till hälften av den förväntade efterfrågan på kobolt och litium, och 80 procent av kopparbehovet. Länderna som man får dessa material ifrån är också ett problem, enligt IEA.

De tre länder som producerar mest litium, kobolt och sällsynta jordartsmetaller kontrollerar tre fjärdedelar av produktionen. Och det handlar om länder som Kina och Demokratiska republiken Kongo. Kina köper dessutom upp tillgångar i andra länder som Australien, Chile och Indonesien.

Monopolet är inte det enda problemet med mineralbrytning. Forskare vid amerikanska Northwestern University genomförde 2021 en miljölivscykelbedömning av utvinningen av de råmaterial som krävs för litiumjonbatterier, som publicerades i tidskriften One Earth.

Man fann att koboltbrytning var associerat med våld, försämrad fysisk och mental hälsa, missbruk och mat- och vattenosäkerhet. Samhällen har förlorat gemensam odlingsmark och hem i samband med koboltbrytningen.

I Sydamerika rapporterar Institute for Energy Research att gruvdriften konsumerar 65 procent av de begränsade vattenresurserna. I Copiapó, huvudstad i Atacamaregionen i Chile, finns en av världens största kända litiumreserver.

– Vi hade en flod förut, nu finns den inte längre. Det finns inte en droppe vatten, säger Elena Rivera Cardoso, ordförande för urbefolkningen Colla i Copiapó till National Resources Defense Council.

Barn drabbas också hårt. I Demokratiska republiken Kongo beräknas 40 000 barn, så unga som 6 år gamla, arbeta under slavliknande förhållanden. Det fanns hopp om att den nye presidenten Felix Tshisekedi skulle åtgärda de här övergreppen, men det hoppet minskar nu.

Klimat- och miljöaktivister har klätt ut sig till Tysklands tidigare förbundskansler Angela Merkel och finansminister Peter Altmaier och visar modeller av solceller och vindkraftverk, i en demonstration för mer förnybar energi framför den tyska förbundsdagen i Berlin den 30 oktober 2020. Foto: Issouf Sanogo/AFP via Getty Images

” Den europeiska gröna given” (European Green Deal) och dess tillhörande ”55-procentspaket”, som inkluderar en 55-procentig minskning av utsläppen av växthusgaser till 2030, godkändes 2020. Nu har man dessutom det övergripande målet att göra EU ”klimatneutralt” till 2050.

Länder som Tyskland, Italien och Tjeckien hävdar stora framsteg vad gäller minskat beroende av inhemskt producerade fossila bränslen, och ökad andel förnybar el. Men samtidigt har man ökat sitt beroende av rysk naturgas för att kompensera. Nackdelarna med detta har blivit tydliga i och med Rysslands invasion av Ukraina.

Ryssland är världens näst största producent av naturgas efter USA, och står för nästan 40 procent av Europas naturgas, enligt IEA. Efter invasionen och de sanktioner mot Ryssland som infördes drog Ryssland ner på sina gasleveranser.

Genom sina tidiga åtaganden om att nå nollnetto har Tyskland störst andel förnybar el i sin energimix. Ändå utgör förnybar el bara 19 procent, enligt Geopolitical Intelligence Services. 76 procent kommer fortfarande från fossila bränslen, varav 26 procent är naturgas.

Tysklands inhemska produktion täcker dock bara fem procent, och av det man importerar kommer 55 procent från Ryssland. Enligt Internationella valutafonden (IMF) befinner sig Tjeckien, Italien och andra länder i en liknande situation. Nu står man alltså inför en hård vinter som kan innebära rul lande strömavbrott och möjlig matbrist.