Villuljós eða betri vegur?

Nýlega skrifaði undirritaður grein sem hann nefndi Villuljós í orkumálum. Greininni svaraði Ómar Freyr Sigurbjörnsson, framkvæmdastjóri hjá Carbon Recycling International (CRI) með grein sem hann nefndi Af villigötum til betri vegar. Í upphafi greinarinnar segir Ómar að undirritaður gefi sér villandi forsendur og dragi af þeim rangar ályktanir. Þá segir hann að fjórum árum hafi verið varið í tækniþróun, markaðsrannsóknir og að treysta markaðsgrundvöll verkefnisins sem felist í því að framleiða vistvænt metanól til íblöndunar í bensín. Engar tölulegar upplýsingar eru hins vegar gefnar hvorki um framleiðsluna né verð á afurðinni. Ekkert af þessu stangast á við þær forsendur sem undirritaður hefur gefið sér: annað lögmál varmafræðinnar, samanber kenningu Carnot, hagfræðikenningar um verkaskiptingu, hverja vöru skuli framleiða á sem hagkvæmastan máta, verðið ráðist á markaði, orkulindir heimsins eru takmarkaðar.

Eðlisfræðin kennir að þegar varma, sem oftast er framleiddur með eldsneyti, er breytt í hreyfiorku/rafmagn er nýtnin fremur lág. Úr lághitasvæðum má fá varma sem hægt væri að breyta í rafmagn með 3-6% nýtni, samsvarandi nýtni háhitasvæða er 9-13%, nýtni bensínvéla er um 20% og dísilvéla 30%. Með vatnsaflsvirkjunum er stöðuörku vatnsins breytt í hreyfiorku og síðan í rafmagn með 95% nýtni. Rafmagni má enn fremur breyta í hreyfiorku með 95% nýtni. Þorsteinn Ingi Sigfússon, forstjóri Nýsköpunarmiðstöðvar Íslands benti á að varmadæla breytir einni KWh raforku í sex KWh af varma. Með rafmagni má ná 600% nýtingu við húshitun. Við bruna eldsneytis, olíu eða metanóls er nýtnin 90% til upphitunar. Raforka er mun verðmætari en efnaorka.

Af fréttatilkynningu CRI og Landsvirkjunar verður ekki ráðið að fjögurra ára rannsóknir hafi fastsett orkunýtnina í ferlinum, sem er einn mikilvægasti þátturinn í að meta hagkvæmni metanólframleiðslu. Þar segir orðrétt: „Hugsanleg orkuþörf verksmiðjunnar er 50-60 MW og myndi hún þá framleiða 50-100 milljónir lítra af metanóli á ári með hliðsjón af þeirri framleiðsluaðferð sem yrði notuð". Eftir afli og nýtingartíma er orkuþörfin á bilinu 400 til 525 GWh. Eftir framleiðslumagni þarf því á bilinu 4 til 10,5 kWh til framleiðslu lítra af metanóli. CRI þarf að eyða þessari miklu óvissu um framleiðsluferlið samanber lokasetningu fyrri greinar: Bíðum róleg með frekari ákvarðanir um metanólframleiðslu þar til tilraunaverksmiðja CRI Svartsengi hefur sannað sig fjárhagslega og tæknilega.

Hagfræðin og sagan kenna okkur að verð á hráefni og fullunninni vöru skiptir miklu máli. Áburðarframleiðslu í Gufunesi var hætt þegar verð á innfluttum áburði lækkaði og verð á raforku hækkaði. Mikið jarðgas fannst í Evrópu. Úr jarðgasi má á ódýran máta framleiða vetni sem er undirstaða framleiðslu ammoníaks sem er grunnefni í köfnunarefnisáburði. Sama má segja um metanól. Noregur hóf áburðarframleiðslu með raforku á nítjándu öld en hætti þeirri framleiðslu eins og við Íslendingar á tuttugustu öld.

Framleiðslan var hvorki hagkvæm fjárhagslega né samkvæmt öðru lögmáli varmafræðinnar. Frændur okkar nota nú jarðgas til áburðarframleiðslu og sem undirstöðuhráefni í margan efnaiðað. Verðlag á markaði Norðurevrópu er nú (sjá: nordpoolspot.com): raforka, € 72,96 á MWh; jarðgas, €27,07 á MWh. Með öðrum orðum er verð á raforku þrefallt á við jarðgas. Hvernig skyldi standa á því? Tvær til þrjár orkueiningar gass þarf til framleiðu einnar orkueiningar rafmagns og því verður ekki breytt samkvæmt öðru lögmáli varmafræðinnar. Furðulegt hvernig lögmál eðlisfræðinnar hefur bein áhrif á verðlag vöru sem stýrist af markaðslögmálum.

Orkulindir heimsins eru takmarkaðar og þarf að nýta á hagkvæman hátt. Framleiðsla á olíu hefur líklega þegar náð hámarki og mun minnka á næstu árum. Sama mun gerast með jarðgas eftir um það bil 20 ár og kol eftir önnur 20 ár. Vegna þessa hækkar öll orka mikið í verði. Hvort sem litið er til hlýnunar jarðar eða takmarkaðra orkulinda er niðurstaðan sú sama. Það þarf að takmarka brennslu jarðefnaeldsneytis.

Í grein Ómars segir: „Í raun má segja að framleiðsla og notkun metanóls með þessum hætti sé eina raunhæfa leiðin til þess að nýta innlenda raforku til þess að knýja núverandi flota bensínbíla". Hér greinir okkur Ómar á um markmið og leiðir. Markmiðið er ekki að knýja núverandi flota bensínháka. Markmiðið er að skipta núverandi bílaflota út með nýrri kynslóð sparneytinna bíla. Með því minnkar þörfin fyrir bensín um 70%. Ef metanól er framleitt úr rafmagni með 75% nýtingu og metanólið síðan brennt í bensínvél með 20% nýtingu verður heildarnýtingin 15%. Ef hins vegar rafmagnið er nýtt til þess að hlaða rafgeyma sem knýja bílinn er nýtingin fimm til sexfalt betri (75% til 90%). Rafbílarnir verða margir með bensín eða díselvél til viðbótar við rafmótor til þess að tryggja akstur á lengri leiðum. Rafhlaðan dugir á skemmri leiðum, innan við 30 km.

Í lokin má benda á hugmyndir sem eru hagkvæmari en hugmynd CRI. Á öskuhaugum Álfsness verður til metan. Því er að mestu brennt engum til gagns. Metani mætti breyta í vistvænt metanól. Sama á við um flesta öskuhauga heimsins. Í skýrslu Orkustofnunar frá árinu 1980: Framleiðsla eldsneytis á Íslandi segir (bls. 34) að verði í framtíðinni mögulegt að framleiða járnblendi í lokuðum ofnum megi fá kolmónoxíð sem nægi til framleiðslu 52.800 tonna af metanóli. Kolmónoxíð sparar orku miðað við koltvísýring og eldsneytið þeim mun vistvænna. Búið er að stækka járnblendisverksmiðjuna á Grundartanga frá árinu 1980 og möguleikarnir því meiri. Áburður er innfluttur. Hann má framleiða á Íslandi með þekkri aðferð. Sú frameiðsla nyti fjarlægðarverndar og væri umhverfisvæn þar sem hún sparar mikla brennslu á jarðefnaeldsneyti í útlöndum og við flutninga. Útflutningur á metanóli frá Kröflu myndi hins vegar líða fyrir að verksmiðjan er langt frá markaðinum.