Geografi · Energi och naturresurser
Förnybar energi och kärnkraft
Sol, vind, strömmande vatten, växter, värme från jordens inre och uran kan alla användas för att ge oss energi. Men de fungerar på olika sätt – och inget energislag är helt utan problem.
Tänk dig en kall vinterkväll. Lampor lyser, tåg rullar, fabriker arbetar och människor lagar mat. Var ska all elektricitet komma ifrån om vi samtidigt vill minska användningen av fossila bränslen?
Energi måste komma någonstans ifrån
Ett modernt samhälle behöver stora mängder energi. En del av den används som el, medan annan energi används direkt som värme eller bränsle. Under lång tid har kol, olja och naturgas haft en mycket stor betydelse, men när fossila bränslen förbränns frigörs koldioxid som bidrar till den förstärkta växthuseffekten.
Därför försöker många länder öka användningen av energikällor med lägre klimatpåverkan. Några av dem är förnybara. Det betyder att energikällan fylls på naturligt inom en tid som är användbar för människor. Solen fortsätter att lysa, vinden fortsätter att blåsa och vatten fortsätter att röra sig genom vattnets kretslopp.
Kärnkraft hör också ofta till diskussionen om ett energisystem med liten klimatpåverkan. Kärnkraft ger låga utsläpp av växthusgaser under sin livscykel jämfört med fossila bränslen, men den räknas inte som förnybar eftersom bränslet uran är en ändlig resurs.
Fem förnybara energikällor
Solenergi – energi direkt från solen
I solceller omvandlas solljus direkt till elektricitet. Solenergi har en stor fördel: själva energikällan tar inte slut på mänsklig tidsskala och det uppstår inga avgaser när solcellerna producerar el.
Begränsningen är ganska lätt att förstå. Solceller producerar bara när det finns ljus. Produktionen blir därför större under ljusa sommardagar än under mörka svenska vinterdagar. Moln, skuggning, årstid och hur solpanelerna är placerade påverkar också hur mycket el som produceras.
Vindkraft – rörelse blir elektricitet
När vinden får ett vindkraftverks rotorblad att snurra börjar en generator inne i kraftverket producera elektricitet. Ju bättre vindförhållandena är, desto bättre möjligheter finns att producera el.
Vindkraften behöver inget bränsle som ska grävas upp eller brännas. Samtidigt varierar produktionen eftersom vinden inte blåser lika mycket hela tiden. Vindkraftverk tar också plats och kan påverka landskapsbild, människor i närheten och djurliv.
Vattenkraft – vattnet driver turbinen
Ett vattenkraftverk använder vatten i rörelse. I många kraftverk samlas vatten i en damm. När vattnet släpps genom kraftverket driver det en turbin, som i sin tur driver en generator och producerar elektricitet.
Vattenkraften är särskilt viktig i Sverige. Under ett normalt år står den för ungefär 40 procent av den svenska elproduktionen. Produktionen kan dessutom ofta ökas eller minskas genom att reglera hur mycket vatten som passerar turbinerna.
Samtidigt förändrar vattenkraftsdammar vattendrag. Fiskars vandringsvägar, växter och andra delar av ekosystemen kan påverkas.
Bioenergi – energi från levande material
Bioenergi kommer från biomassa, alltså organiskt material från exempelvis skog, jordbruk och biologiskt avfall. Ved, flis, pellets, biogas och olika biodrivmedel är exempel.
Biomassa kan brännas för att ge värme och el eller omvandlas till olika bränslen. Bränslet kan lagras och användas när energin behövs.
Bioenergi är dock inte automatiskt problemfri. Produktionen kan påverka skogar, mark, biologisk mångfald och klimat.
Geotermisk energi – värme från jordens inre
Geotermisk energi är värme från jorden. På vissa platser finns mycket varmt vatten eller ånga relativt nära markytan. Värmen kan användas till uppvärmning eller för att producera elektricitet.
Island är ett känt exempel på ett land med goda förutsättningar. En fördel är att energin inte är beroende av om solen skiner eller vinden blåser. Begränsningen är att goda naturliga förutsättningar inte finns lika lättillgängliga överallt.
Vind och sol följer vädret
Ett vindkraftverk kan inte bestämma att vinden ska börja blåsa. En solcellsanläggning kan inte få solen att lysa på natten. Därför brukar vind- och solkraft beskrivas som väderberoende elproduktion.
Produktionen varierar mellan timmar, dagar och årstider. Ett elsystem med mycket vind- och solkraft behöver därför kunna hantera förändringarna.
Vattenkraft, energilagring, elhandel mellan olika områden och möjligheten att flytta elanvändning i tid är några sätt att skapa balans.
Ett viktigt samband: Ju mer väderberoende elproduktion ett elsystem har, desto viktigare blir det att kunna balansera skillnaden mellan hur mycket el som produceras och hur mycket som används.
Kärnkraft – energi från atomkärnor
I ett kärnkraftverk används vanligtvis uran som bränsle. När atomkärnor av uran klyvs frigörs stora mängder energi i form av värme.
Värmen används för att värma vatten. Ånga får sedan en turbin att snurra, och turbinen driver en generator som producerar elektricitet.
Låg klimatpåverkan – men inte utan problem
Kärnkraftverk släpper inte ut koldioxid genom förbränning när elektriciteten produceras. Räknat över hela livscykeln är utsläppen betydligt lägre än för kol, olja och naturgas.
En stor utmaning är det radioaktiva avfallet. Använt kärnbränsle innehåller ämnen som kan vara skadliga under mycket lång tid och måste därför förvaras säkert.
Kärnkraftverk kräver också avancerade säkerhetssystem. Allvarliga olyckor är ovanliga, men konsekvenserna kan bli stora.
Vilket energislag är bäst?
Det finns inget energislag som löser alla problem. Olika energikällor har olika styrkor och olika begränsningar.
| Energislag | Vad används? | En styrka | En begränsning |
|---|---|---|---|
| Solenergi | Solljus | Förnybar | Varierar med ljus och årstid |
| Vindkraft | Vind | Förnybar | Varierar med vinden |
| Vattenkraft | Vatten | Kan regleras | Påverkar ekosystem |
| Bioenergi | Biomassa | Kan lagras | Kan påverka natur och klimat |
| Geotermisk energi | Jordens värme | Jämn produktion | Begränsade geografiska möjligheter |
| Kärnkraft | Uran | Låg klimatpåverkan | Radioaktivt avfall |
När samhällen väljer hur energi ska produceras måste de väga klimatpåverkan, kostnader, säkerhet, naturmiljö och tillgången till elektricitet mot varandra.
Quiz – jämför energikällorna
Försök tänka på vad som skiljer energikällorna åt.
1. Vilka två energislag är mest direkt beroende av det aktuella vädret?
2. Vilket energislag är särskilt viktigt för att balansera Sveriges elsystem?
3. Vilket energislag använder en ändlig råvara men har låg klimatpåverkan?
4. Vilken fördel har bioenergi jämfört med vind- och solkraft?
5. Vilket energislag hämtar energi från värme i jorden?
6. Varför producerar solceller i Sverige vanligtvis mer el på sommaren?
7. Vad har vattenkraft och kärnkraft gemensamt jämfört med vind- och solkraft?
8. Varför går det inte att säga att ett energislag alltid är bäst?
Visa facit
- Vindkraft och solenergi.
- Vattenkraft.
- Kärnkraft.
- Bränslet kan lagras.
- Geotermisk energi.
- Dagarna är längre och solinstrålningen större.
- De är mindre direkt beroende av aktuellt väder.
- Alla energislag har både möjligheter och problem.
Att ta med sig
Förnybar energi är flera olika sätt att använda energi som naturen fyller på. Sol, vind, vatten, biomassa och jordens värme kan alla bidra, men deras förutsättningar skiljer sig åt.
Kärnkraft är inte förnybar, men kan producera stora mängder elektricitet med låg klimatpåverkan. Samtidigt måste radioaktivt avfall hanteras under mycket lång tid.
När ett samhälle väljer hur energi ska produceras måste därför klimat, natur, säkerhet, kostnader och tillgång till el vägas mot varandra.