Illustration: Earth.com
8 min. læsetid

Mikael Hertoft giver en kort introduktion til CO2-aftryk, energiformers betydning for klimaforandringerne og drømmen om en brint-økonomi.


Af Mikael Hertoft

CO2 betyder kuldioxid – et kul-atom med to ilt-molekyler. Carbon er det samme som kulstof, og er et af de mest almindelige stoffer i universet og på jorden. Vi består selv i høj grad af kulstof (og vand). Det findes også i atmosfæren – i form af CO2.

I løbet af millioner og millioner af år har planter suget CO2 ud af atmosfæren og dannet organisk stof, baseret på carbon. Det kulstof er sunket ned i jorden, og under pres er det blevet omdannet til kul, olie og gas. Samtidig har planterne udledt ilt, og denne ilt bliver brugt af dyr, inklusive mennesker og husdyr, som indånder ilt og udånder CO2. Det kredsløb er fundamentalt for livet på jorden. Kul, olie og gas er blevet akkumuleret – og det er så det, vi nu brænder af i et enormt tempo – og har gjort det i et par hundrede år i stadigt stigende tempo.  

Brint er det mest almindelige stof i universet. Det er i stjernerne. Det forbinder sig gerne til kulbrinte i mange former og til vand i H2O.

Hvor stort er CO2 aftrykket?

Når du brænder en liter benzin, et kilo kul, et kilo træ eller en kubikmeter gas udledes der en bestemt mængde CO2. Det er altså fristende at se det, som den mængde CO2 du udleder – dit CO2 aftryk – for at lave mad, køre med din bil eller varme dit hus op. Der er også røget CO2 op i luften ved produktionen og transporten af det tøj du går i, og den mad du spiser.

Men desværre er det stadig et falsk billede – for der er også et energiforbrug ved at producere og transportere benzinen, kullet, træet og gassen hen til, hvor det bliver brugt.

Hvis du nu går ud i en skov lige ved siden af, hvor du bor – og samler træet, tager det hjem i en trillebør og hugger det op, så er energiforbruget, ved at gøre træet klar til afbrænding, lille. Det er dit eget, fysiske arbejde og CO2 udledningen fra dit forøgede åndedræt, og så er der energien ved at tørre træet.

Hvis du lader solen klare den sag, så er det uden udslip af CO2. Men hvis du afbrænder gas, der kommer fra gasfelter langt inde i Sibirien – så er situationen en helt anden. Først skal gassen pumpes op af jorden. – Der er måske ligefrem grundlagt en lille by til arbejderne i gasfeltet. Så skal den raffineres – renses for urenheder og vanddamp – og så skal den transporteres i rør. Gassen flytter ikke sig selv – den skal pumpes, og de kompressor-stationer, der gør det, kører som regel på gas eller elektricitet.

Der har også været et stort energiforbrug ved at producere rørene og ved at lægge dem ud. Det reelle CO2 aftryk er altså langt højere, selv om det fordeler sig over flere lande og komplicerede processer, og derfor kan det være svært at beregne. Generelt er der flere energiomkostninger ved at producere og transportere gas end ved olie og kul. Ovenikøbet er der en del udslip af gas. Gassen består mest af metan – og det er en drivhusgas, langt stærkere end CO2 – men den bliver til gengæld ikke så længe i atmosfæren. Gassen transporteres under tryk, og noget af den slipper ud på vejen. Ved et udslip på 3 procent er gas lige så stor CO2 synder som kul, skriver Jacob Sørensen fra NOAH, som baserer sin information på Det Internationale Energi Agentur. 

“Power of Siberia”-gasledningen er knap 4.000 km lang, og strækker sig gennem store dele af Rusland til den kinesiske grænse, hvor den er forbundet til Heihe-Shanghai-gasledningen. Det er både energikrævende og forbundet med et enormt spild at fragte gas over så store afstande. Foto: Gazprom

Energikrævende transport

Desværre er det sådan, at det over tid koster mere energi at producere en kubikmeter gas eller en liter olie. Mennesker er startet med at udnytte kul, olie og gas tæt på, hvor de bor, og tæt på jordoverfladen. Efterhånden som de forekomster er udtømt, flytter produktionen længere og længere væk. Et aktuelt eksempel er gassen i Nordsøen – hvor Danmark ikke længere kan nøjes med gas fra sine egne felter. Vi begynder at bruge norsk gas. Men de norske gasfelter ud for Stavanger er også ved at være udtømt – og man er begyndt at udnytte gasfelter længere nordpå oppe omkring polarcirklen. Gassen skal transporteres længere. Det kan ikke svare sig at lægge rør – gassen skal komprimeres, det koster også energi – og så skal den sejles hen til forbrugerne.

Hvor meget energi der bruges til at producere energien, det måler man i EROI – en forkortelse for ”Energy Returned on Energy Invested”. En EROI på 10 betyder, at hver gang man bruger en enhed på at udvinde energi, som kommer der 10 energienheder ud af processen – så jo større EROI, jo større overskud af energiproduktionen. EROI for udvindingen af fossile brændstoffer har været faldende siden startet af 1900-tallet – hvor EROI for olie var omkring 100 – og nu er det nede på 18. For naturgas er det omkring 10, og for skiferolie, tjæresand og olie på dybt vand er den helt nede på 5 EROI. For naturgas ligger EROI på omkring 10, forklarer Toke Haunstrup fra NOAH-bladet ‘Nyt Fokus’.

Er gas grønt?

Kemisk set består naturgas, olie og kul af kulbrinter – molekyler sammensat af kul og brint (carbon og hydrogen). Når man brænder det, forbinder brinten sig med ilt og bliver til vanddamp, mens kullet forbinder sig med ilten og bliver til CO2. Jo flere kulatomer der er i forhold til brinten – jo mere CO2 udleder forbrændingen. 

Det brændstof der producerer mest CO2 ved afbrænding, er sort kul – der består af 84 % carbon – og ikke meget brint.

Groft sagt kan man sige, at jo tungere et kulbrinte-stof er – jo flere kulatomer er der. Der er mere kul i olie end i gas. Mere kul i dieselolie end i benzin.

Er det et fremskridt at udlede mindre drivhusgasser?

Måske tror du, at det er et fremskridt at formindske udledningen? Sådan er der også en del politikere, som fremstiller det. Men det er forkert. For CO2 bliver i atmosfæren og bliver kun ganske langsomt trukket ud af atmosfæren, når planterne forbruger det og danner organisk materiale. Derfor akkumuleres CO2 i atmosfæren og har allerede nået en kritisk masse, hvor temperaturen stiger på grund af drivhuseffekten. Det er derfor ingen løsning at omlægge til gas, sådan som EU satser på.

Kan vi lægge om til brint-økonomi?

En række metoder til brug af brint er allerede kommercielt producerede og tilgængelige. Problemet er, at brint i dag for 96 % vedkommende bliver produceret fra naturgas og kul. Biproduktet er CO2 – og man bruger meget store mængder naturgas og kul på det. Men brint fra naturgas og kul er ikke grønt – det er tværtimod en meget stor klimasynder. 96 % af hele verdens producerede brint kommer fra fossile brændstoffer, oplyste EU kommissærerne ved præsentationen af planerne for ny brint økonomi 7. juli.

“CO2 bliver i atmosfæren og bliver kun ganske langsomt trukket ud af atmosfæren, når planterne forbruger det og danner organisk materiale. Derfor akkumuleres CO2 i atmosfæren og har allerede nået en kritisk masse, hvor temperaturen stiger på grund af drivhuseffekten. Det er derfor ingen løsning at omlægge til gas, sådan som EU satser på.”

+

Ifølge IEA bruger man globalt 6 % af al naturgassen på produktion af brint og 2% af olien, og det udleder 830 millioner tons CO2 årligt – det er et enormt klimaaftryk. Brint bruges i meget høj grad til at tilsætte til tung olie – for at gøre den lettere og bedre egnet til benzin og diesel. Brint er altså med til at forlænge olieøkonomiens levetid.

Det er skolekemi, at man kan producere brint ved elektrolyse: Send elektricitet igennem vandunder visse omstændigheder og du kan lave brint og ilt i et skolelaboratorium. Men da vand er så stærkt et molekyle, så kræver det at spalte vandmolekylet rigtig meget energi. Du bruger meget elektricitet, for at producere meget mindre brint, som du kan brænde.

Derfor sker produktion af ”grøn” brint ikke i industriel skala i dag. Og det er tvivlsomt, om det vil ske i fremtiden. For selvom afbrænding af brint til energiudvinding ikke udleder CO2, og derfor kunne løse en række af de problemer vi aktuelt befinder os i, er idéen ikke ny. Der har været drømme om at bruge brint som brændstof i 50 år, ja måske endda længere. Ja, Jules Verne, den franske forfatter som kan siges at være forfaderen til science fiction, foreslog det allerede i 1874. Indtil videre må vi nøjes med at læse om dets potentiale i skønlitteraturen.


Mikael Hertoft er cand.mag i russisk, og arbejder som underviser.