Bændablaðið - 03.11.2022, Side 22

22 Bændablaðið | Fimmtudagur 3. nóvember 2022
Mikið er talað um orkuskipti á
Íslandi og gjarnan eru þá hafðar
uppi hástemmdar yfirlýsingar
um mikilvægi þess, en sjaldnast
rætt hvað þarf til að láta það
raungerast.
Samkvæmt nýjustu útreikn­
ingum þarf í það minnsta að
tvöfalda raforkuframleiðslu á
Íslandi á næstu 18 árum. Gallinn
er að þeir sem hæst hrópa um
orkuskipti og það strax, berjast
líka hart gegn frekri uppbyggingu
orkuvera í landinu. Orðræðan
einkennist því mjög af þversögnum
og vanþekkingu. Samt er ljóst að
Íslendingar eiga betri möguleika,
m.a. til orkuskipta skipaflotans, en
margar aðrar þjóðir í heiminum.
Samkvæmt nýrri vefsíðu,
orkuskipti.is, sem verkfræðistofan
Efla stendur að ásamt Samtökum
iðnaðarins, Landsvirkjun og
Samorku, snýst áskorunin
um að losa Íslendinga við
innkaup á um milljón tonnum
af jarðefnaeldsneyti. Flugið er
stærsti notandinn með um 52%
af notkuninni, þá koma skip með
26%, vinnuvélar og stærri tæki með
15% og bílar eru einungis með 7%
af notkuninni.
Orkuskipti í sjávarútvegi og
flutningum á sjó er stórmál út af
fyrir sig og víða er nú unnið að
tæknilausnum til að gera slíkt að
veruleika. Í öllum tilvikum, m.a.
með notkun á rafeldsneyti, eru
lausnirnar sem um er rætt enn
sem komið er fjárhagslega mun
óhagkvæmari en áframhaldandi
notkun olíu. Bent hefur verið á að
mikill árangur hafi þegar náðst á
undanförnum árum með endurnýjun
skipa og sparneytnari vélum.
Munu stjórnmálamenn
standa við stóru orðin?
Í stjórnarsáttmála ríkisstjórnar
Íslands segir m.a.:
„Markmiðið er að Ísland nái
kolefnishlutleysi og fullum
orkuskiptum eigi síðar en árið 2040
og verði þá óháð jarðefnaeldsneyti.“
Í þessu hlýtur að felast að ætlunin
sé að auka hér raforkuframleiðslu
af meiri krafti en nokkru sinni.
Raforkuuppbyggingin á Íslandi
hefur að mesti verið framkvæmd á
síðustu 60 til 65 árum. Samkvæmt
stjórnarsáttmála höfum við
einungis 18 ár til að byggja upp
jafn mikla framleiðslugetu og
gert hefur verið á síðustu 65
árum með nærri 20 terawattstunda
framleiðslugetu á ári.
Kárahnjúkavirkjun getur
framleitt um 4,8 terawattstundir
árlega. Framleiðsluaukningin þarf
í það minnsta að nema sem svarar
fjórum Kárahnjúkavirkjunum. Þá
hljóta menn að spyrja, hvernig ætla
yfirlýsingaglaðir stjórnmálamenn
að standa við slík áform „á 18
árum“, – eða eru þau bara bull út
í loftið?
Trygg yfirráð Íslendinga yfir
orkuauðlindunum skiptir höfuðmáli
Það mun skipta öllu máli fyrir
þjóðina hvernig haldið verður á stjórn
orkumála á Íslandi á komandi árum.
Eftirspurn mun augljóslega stóraukast
á grænni raforku á Íslandi, ekki síst
vegna orkuskipta.
Ef stjórnvöldum tekst ekki að
stýra þessu með hag almennings
að leiðarljósi gæti hæglega skapast
skortstaða á markaðnum.
Afleiðingarnar yrðu hrikalegar
með margföldun orkuverðs eins
og dæmin sanna nú í Evrópu.
Innkoma óþarfa milliliða á íslenskan
raforkumarkað, eins og með
innleiðingu svonefndra „smartmæla“,
mun líklega aðeins auka orkukostnað
almennra neytenda.
Þetta kerfi er mjög dýrt og
umdeilt um allan heim.
Skipaútgerðir neyðast til að
fylgja straumnum
Þar sem ríki heims hafa að stærstum
hluta sammælst um stefnu um að
draga stórlega úr, eða hætta notkun
jarðefnaeldsneytis á næstu áratugum,
þá verða skipaútgerðir að fylgja
þeirri línu hvort sem þeim líkar það
betur eða verr. Skiptar skoðanir eru
þó um leiðir.
Fyrir utan að nota lífrænt
gas, eða blandað lífeldsneyti,
er helst rætt um að knýja skip
framtíðarinnar með raforku, vetni,
metanóli, etanóli eða ammoníaki.
Allt eru þetta öflugir orkumiðlar,
en misdýrir í framleiðslu og
misjafnlega hættulegir í meðförum.
Etanól (C2H5OH)
eða öðru nafni
a lkóhól , e r
þægilegast og
hættuminnst í
meðhöndlun af öllum þessum
efnasamböndum, fyrir utan hreint
rafmagn, og vel þekkt neysluvara.
Það er samsett úr samtals sex
vetniseindum, tveim kolefniseindum
og einni súrefniseind. Gallinn er að
framleiðsla á því sem eldsneyti
í stórum stíl hefur þann ókost að
vera í mjög harðri samkeppni við
matvælaframleiðslu. Hráefnið sem
til þarf er oftast korn eða sykurreyr.
Metanól (CH3OH
-Methyl alkóhól)
er annað alkó­
hólsamband sem
er betur þekkt sem
tréspíri og er eitrað
og tærandi efni. Metanól er aðeins
einfaldara alkóhól en etanól og er
samsett af fjórum vetniseindum
og einni kolefniseind og einni
súrefniseind. Orkuþéttni metanóls er
20,1 MJ/kg (Megajúl á kíló). Báðir
þessir alkóhóltengdu orkumiðlar
hafa þó þann kost að vera í fljótandi
formi við stofuhita. Ókostirnir eru
þó þeir að bæði etanól og metanól
innihalda kolefni sem losnar
við bruna.
Vetni (H) er einfaldasta og
hreinasta afurðin sem hægt er að
búa til með rafgreiningu á vatni.
Við bruna verður einungis til hrein
vatnsgufa. Það er eðlislega mjög
létt og því þarf að þjappa því og
kæla mjög mikið til að rúmtak þess
verði ekki allt of mikið. Vetni er
líka notað til að búa til rafeldsneyti.
A m m o n í a k
(NH3) er búið
til úr þrem
vetniseindum og
einni nitur, eða
köfnunarefnis­
eind. Orkuþéttni ammoníaks er
18,6 MJ/kg, eða aðeins minni
en metanóls.Til samanburðar er
liþíum jóna rafhlaða (lithium­ion)
aðeins með raunorkuþéttni upp á
nærri 0,5 MJ/kg og fræðilega mest
1,5 MJ/kg samkvæmt tölum frá
Bandaríkjunum.
Ekkert kolefni er í ammoníaki
og losnar því ekkert CO2 við
bruna þess. Þá er líka hægt að
nota ammoníak sem eldsneyti í
vetnis­efnarafala, en það er ekki
eins rúmfrekt í flutningum og
hreint vetni.
Ammoníak sagt hagstæðast endur­
nýjanlegra orkugjafa fyrir skip
Lífrænt kolefnishlutlaust metangas
er samkvæmt útlistun Mærsk Mc­
Kinney Møller (MMM) Center
for Zero Carbon Shipping, dýrast
fyrrnefndra orkumiðla í framleiðslu.
Þá kemur metanól sem framleitt er
með endurnýjanlegri orku og síðan
vetni, en ammoníak er ódýrast
af þessum fjórum orkumiðlum í
framleiðslu. Samkvæmt gögnum
CSIRO (The Commonwealth
Scientific and Industrial Research
Organization í Ástralíu), er
ammoníak hagstæðara í notkun sem
eldsneyti en hreint vetni og einnig
hagstæðara en metanól þar sem það
veldur ekki kolefnislosun.
Ammoníak er ekki jafn eldfimt og
kolefnisrafeldsneyti, en það er samt
eitrað efni og hættulegt í meðförum.
Mikil reynsla er þó fyrir hendi
við framleiðslu og meðhöndlun
á ammoníaki sem kælimiðli í
frystivélar og í áburðarframleiðslu.
Áburðarframleiðandinn YARA segir
að áratuga góð reynsla sé t.d. komin
á meðhöndlun þeirra og flutninga á
ammoníaki. Þar sem ammoníak er eitt
af algengustu efnunum í efnaiðnaði,
til dæmis við áburðarframleiðslu,
eru innviðir þegar til staðar víða
um heim til framleiðslu og geymslu
ammoníaks. Heimsframleiðslan
er um 185 milljónir tonna og að
stærstum hluta flutt um heimshöfin
með skipum.
Íslenskt fyrirtæki, Green Fuel,
undirbýr ammoníakframleiðslu
fyrir íslenska skipaflotann
Fyrirtækið Green Fuel, vinnur
að undirbúningi á framleiðslu á
ammoníaki hér á landi í áföngum.
Telja forsvarsmenn þess að hægt
sé að leysa orkuþörf alls íslenska
skipflotans með slíku eldsneyti sem
framleitt yrði hér á landi líklega að
undanskildum minnstu bátunum.
Breska félagið Atome á hlut í
Green Fuel og mun verða bakhjarl
íslenska fyrirtækisins. Kemur það
inn í Green Fuel með fjármagn,
reynslu og mikla þekkingu. Atome
FRÉTTASKÝRING
Hörður Kristjánsson
hk.reinalds@gmail.com
Leiðandi stórfyrirtæki í heiminum hanna nú vélar í skip sem brenna munu ammoníaki í stað olíu:
Talið er að hægt verði að keyra nær öll skip á
Íslandi með innlendu ammoníaki í náinni framtíð
– Íslenskt fyrirtæki hefur þegar hafið undirbúningsvinnu að mögulegri framleiðslu á ammoníaki hér á landi
Skipta þarf út minnst
200.000 tonnum af olíu
Samkvæmt tölum Orkustofnunar notuðu íslensk fiskiskip 134.698 tonn
af olíu á árinu 2020 og flutninga- og farþegaskip notuðu 7.834 tonn á
innanlandsleiðum, en millilandaskip 24.275 tonn. Þarna er verið að tala
um innanlandssölu á olíu. Samtals nam innanlandssalan á olíu til skipa
190.861 tonni á árinu 2020. Þá má líka nefna að millilandaskip og sum
fiskiskip hafa einnig keypt olíu í erlendum höfnum. Heildarnotkunin getur
því verið vel yfir 200.000 tonn af olíu.
Ef framleiða á raforku sem færi á rafhlöður og nýttist beint í stað þessarar
olíu þyrfti til þess minnst 860 þúsund megawattstundir (MWh). Þar
sem útilokað er með núverandi tækni að nota rafhlöður eingöngu fyrir
skipaflotann þyrfti væntanlega að notast við vetni, eða annað rafeldsneyti
eins og ammoníak sem framleitt er með vetni.
Til að framleiða ammoníak sem kæmi í stað þessara 200.000 tonna af
olíu þarf væntanlega um 4 milljónir MWh af raforku, sem er jafnt og 4.000
GWh eða 4 TWh.
Ef nota ætti repjuolíu í stað dísilolíunnar á skipin þyrfti að leggja
um 60 þúsund hektara undir slíka ræktun samkvæmt rannsóknum
Samgöngustofu.
Heila Kárahnjúkavirkjun
þarf til að leysa málið
Samkvæmt útlistun verkfræði-
stofunnar Eflu inniheldur eitt tonn
af olíu um 11,6 megawattstundir
(MWh) af orku. Þegar olían er
sett í brunavél um borð í skipi,
skila um 3,5 MWh af orkunni sér
til skrúfunnar til að knýja skipið
áfram.
Að mati Eflu þarf um 20,4 MWh
af raforku til að framleiða nægt
metanól sem skilar jafn mikilli
orku til að snúa skipsskrúfu og
felst í einu tonni af olíu. Það þyrfti
því 3.893.564 megawattstundir
af raforku til að framleiða orku
sem dygði í stað olíunnar
sem seld var á skipaflotann
2020. Það samsvarar um 3.894
gígawattstundum GWh, eða
tæpum 4 terawattstundum (TWh).
Það þyrfti því sem svarar nærri
heilli 690 MW Kárahnjúkavirkjun
til að framleiða slíka orku, en
vinnslugeta hennar er um 4,8
TWh. Álíka orku þyrfti til að
framleiða ammoníak í stað
olíunnar.
Ammoníakverksmiðja YARA í Noregi. Mynd / C&EN
Ammoníak er sagt hagstæðara í notkun sem eldsneyti á skip en hreint vetni
og einnig hagstæðara en metanól þar sem það veldur ekki kolefnislosun.