Energi
I samfunnet vårt i dag er vi avhengige av energi. Det trenges energi for å få hjul til å gå rundt, kraner til å løfte, mobiltelefoner til å pipe, og dataskjermer til å lyse. Ja, selv å løfte din egen arm krever energi som du får ved å spise mat som kroppen forbrenner. På samme måte som vi trenger mat for å få mer energi, trenger alt teknisk utstyr en eller annen form for energitilførsel (f.eks. bensin eller elektrisitet) for å fungere. Bensin er et godt eksempel. Den inneholder mye kjemisk energi. I en bilmotor blir denne energien omdannet til bevegelse og frigjort slik at man kan starte bilen og kjøre.

Energi kan hverken oppstå eller forsvinne, den kan kun endre form. Altså, energien brenner ikke opp med bensinen. Den var er der i utgangspunktet og vil for alltid være rundt oss. Så hvordan skal man forklare hva energi er?

Man kan gjerne si at energi er det som får ting til å skje.

Energikilder
Så hva er en energikilde om energi er noe som får ting til å skje? Som sagt kan energi aldri oppstå eller forsvinne, den kan bare omdannes.

En energikilde er derfor noe vi kan høste energi fra. Høstingen av denne energien kan foregå på flere måter. I Norge pumpes det hver dag opp store mengder olje fra havbunnen. Oljen er kilden vi høster energien fra. Energien er i dette tilfellet bundet i selve oljen. Når denne energien i oljen frigjøres og omdannes til trykk, varme eller bevegelse slippes forurensing, blant annet klimagassen CO₂ ut. CO₂ er den viktigste årsaken til den alvorlige situasjon med menneskeskapt drivhuseffekt.

Et annet eksempel på høsting av energi er vindmøller. Energien i vinden omdannes til elektrisk energi i møllen. Her er vinden energikilden.

Energibærer
Betydningen av begrepet energibærer ligger egentlig i ordet. En energibærer bærer energi. Energibærere er nødvendige for å transportere og fordele energi dit vi trenger den.

Elektrisitetsnettet er en måte å transportere elektrisk energi på. Via ledningene fraktes energien fra kraftanleggene til huset ditt. Elektrisitet er en energibærer.

Olje og petroleumsprodukter, som bensin, er andre energibærere. Egentlig er olje både energikilde og energibærer.

Rene energibærere forurenser ikke
Rene energibærere kan transportere energi uten å føre med seg forurensende utslipp når energien til slutt brukes hos deg. Ta elektrisitet som et eksempel. For omlag 100 år siden ble elektrisk belysning ønsket velkommen i mange norske hjem fordi den erstattet sotingen og lukten fra den gamle parafinlampen. En lyspære slipper ikke ut sot og sjenerende lukt slik som parafinlampen. Elektrisitet er en ren energibærer rett og slett fordi den ikke bidrar med forurensing når den benyttes. Det eksisterer tre rene energibærere som kan dekke majoriteten av våre behov for bruk av energi. Disse er hydrogen, elektrisitet og varme. Alle disse tre kan produseres fra nær sagt alle energikilder, inkludert fornybare kilder, og de kan alle utnyttes effektivt der de trenges i hus, fabrikker, datamaskiner, biler osv.

Elektrisitet stammer i Norge i dag fra vannkraft som ikke slipper ut forurensende utslipp. Men elektrisitet kan også produseres fra forurensende kull- eller gasskraftverk. Den elektriske energien er da ikke ren, men elektrisitet fortsetter å være en ren energibærer.

Hva er da poenget med å benytte rene energibærere? Jo, når man bruker elektrisitet som energibærer flyttes utslippene av forurensing fra husene, bilene, kontorene, industriene der mange mennesker eksponeres for forurensningene, til større produksjonssteder hvor det er enklere og billigere å rense. Det forurensende kraftverket kan lett byttes ut med ren energiproduksjon så fort det er mulig.Det er mye vanskeligere og dyrere hvis både energien og energibærerene skal forandres, f.eks. hvis gass blir sendt ut direkte til hus og fabrikker i rør.

Det er nok en stund til hydrogenbilder blir et vanlig syn i trafikken, men er du i nærheten av Oslo kan du treffe på denne. Det er i brukl av det norske veibyggingsselskapet Mesta.

Foto: Bellona/Isak Oksvold

• Hagekompost, trær, matavfall, brukt plast
  
• Noen typer alger og bakterier kan lage hydrogen fra vann og sollys.
  
• Karbonet i hydrokarboner som naturgass og olje kan fjernes slik at vi bare sitter igjen med rent hydrogen.
  
• Apparater som kalles elektrolysører kan lage rent hydrogen fra vann og elektrisk strøm.

Fordelen med hydrogen som energibærer er at den kan lagres nesten ubegrenset lenge, og fordi hydrogenatomet lett binder seg til oksygen for å danne vann, blir utslipp kun ren vanndamp. Derfor kan den brukes både inne og ute uten at man trenger å bekymre seg for forurensing.

Bellona mener at hydrogen derfor bør erstatte bensin og diesel i alle transportmidler.

30 slike Mercedes-Benz Citaro bybusser skal settes i drift rundt om i Europa.

DaimlerChrysler

Framtidas hydrogenbiler og -busser kommer til å få energien sin fra hydrogen som går gjennom brenselceller. Brenselsceller omdanner den kjemiske energien i hydrogen til elektrisk energi som så går inn i en elektromotor. Derfor kan man også si at hydrogenbrenselscellebiler egentlig er elektriske biler. De vil være nesten like stillegående som symaskiner og snurrende harddisker.

Brenselceller er dobbelt så effektive som en vanlig forbrenningsmotor, og trenger derfor mye mindre drivstoff. Ved å benytte hydrogen i biler, busser, båter og fly fjerner man både lokal og global forurensing fra transport. Tenk deg en by der alle bilene kun slipper ut vanndamp.

Elektrisitet
De aller fleste av oss er kjent med elektrisiteten. Som energibærer er den unik ved at den ikke kan lagres, men må brukes rett etter at den er produsert. Du tenker kanskje at batterier lagrer strøm? Det er egentlig ikke helt riktig. Det som skjer når f.eks. et bilbatteri lades opp er at energien i elektrisiteten gjøres om til kjemisk energi. Når batteriet så brukes går denne prosessen motsatt vei, og det kommer strøm ut igjen.

Elektrisk strøm som vi ikke får brukt opp med en gang kan kjøres gjennom et apparat som kalles en elektrolysør. Den spalter vann til oksygen og hydrogen. Hydrogenet kan vi så lagre på tanker til vi trenger strømmen. Da pumpes hydrogen inn i en brenselscelle som lager elektrisitet direkte.

Det skjer mye forskning på såkalte superledere. Det er stoffer som kan transportere strøm uten at de mister noe av energien sin underveis. Problemet er at dagens superledere kun virker når det er mye kaldere enn 100 kuldegrader. Det er synd, for de kan faktisk lagre elektrisitet ved at strømmen går i sirkler uten stopp.

Den som klarer å lage store mengder superledere som virker i vanlige ute- og innetemperaturer kommer garantert til å få Nobels fysikkpris og bli svært rik!

Rene energibærere som varme, hydrogen og elektrisitet er svært viktige for å bremse de klimaendringene som oppstår som en følge av utslipp av klimagasser.

Illustrasjon Bellona

Noen steder starter et fjernvarmenett på et smelteverk som har store mengder overskuddsvarme fra produksjonen. I stedet for å slippe denne varmen ut i luften eller sjøen der den ikke får gjort nytte for seg, kan den sendes i rør til hus, kontorer og butikker og varme opp rom eller bli til dusjvann. Da slipper vi også å bruke så mye elektrisitet.

De fleste mennesker bor langt fra smelteverk. I en del byer finnes det store avfallsforbrenningsanlegg som lager varme og strøm. De selger varmtvann til boligblokker i nærheten. Det søppelet du kaster om morgenen kan derfor ha blitt til varmtvann når du skal dusje etter treninga om kvelden. Nærvarmesystemer får gjerne varmen sin fra en fyrkjel i kjelleren i blokka. Derfra sendes varmtvann i rør inn i leilighetene.

Spennende utfordringer for framtida
Det er mange kjempeviktige utfordringer som vi må overvinne for å få til ren og bærekraftig energi og energibruk i framtida. Problemet med superledere er et eksempel. Et annet eksempel er å utvikle lagringstanker som kan inneholde nok hydrogen til alle praktiske formål og til en lav pris. Det pågår et skikkelig forskningskappløp på dette feltet. Den som klarer å lage hydrogentanker som både har stor lagringsevne og er trygge, billige og lette å bruke vil ha gjort samfunnet en stor tjeneste og vil kunne bli søkkrik i tillegg.

Finn ut mer

• Hvordan lages elektrisk strøm i Norge, Sverige og Danmark? Hva er likt og forskjellig mellom de tre landenes produksjon og bruk av energi?
  
• Hva skjer med det meste av den oljen og naturgassen som selges fra Norge til utlandet? Hvordan fraktes og hva brukes olje og naturgass til?
  
• Nevn eksempler på tilfeller der det ville vært en stor fordel om man skiftet til rene energibærere. Hvilke passer best for de forskjellige formålene?

Les mer
På vei til hydrogensamfunnet

Dette faktaarket er laget med støtte fra Norges Forskningsråds formidlingsprogram.