Ekspertintervjuet: Sirkulærenergi

Fossilbruken skal ned i industri- og transportsektorene. Noe av det største potensialet kan ligge i prosessindustri, og stikkordet er gjenbruk.

05dsc_7984
Elkem har jobbet sammen med SINTEF for å gjøre produksjonen av for eksempel dette silisiumpulveret mest mulig energieffektiv. Foto: Elkem

Petter Røkke er leder for forskningssenteret HighEFF, der forskere jobber blant annet med å redusere energibruken i industriprosesser.

Ekspertintervjuet

Petter Røkke er forskningsdirektør ved SINTEF Energi og leder forskningssenteret FME HighEFF.

<2°C: – Det jeg lurer mest på, er egentlig det mest banale: Hva er energieffektivisering, og hvordan gjør man det?

– Det handler rett og slett om å skape mer ved å bruke mindre, altså mindre energibruk til å skape mer verdifulle produkter. Jeg leder et forskningssenter for miljøvennlig energi, og mottoet her er rett og slett at den mest miljøvennlige kilowattimen er den du ikke trenger å produsere.

Akkurat nå er vi inne i en global krise, der vi på internasjonalt nivå er tvunget til å diskutere forsyningssikkerhet og avhengighet av russisk gass på en helt annen måte enn tidligere. Da er energieffektivisering det ene tiltaket som er ett hundre prosent konfliktfritt. Det går ikke på bekostning av miljø, og det sparer utslipp. Det krever visse investeringer, men vil være lønnsomt på sikt ­­– samt at det reduserer utslipp. I tillegg frigjøres elektrisitet som kan brukes til andre formål, og det vil påvirke prisnivået på energi totalt sett.

Industrien vil nok ikke gjøre energieffektiviseringstiltak for klimaets skyld alene, men dersom det gjør at du samtidig kan skape mer produkt for mindre innsatsmidler, er regnestykket enkelt.

Ikke spillvarme, men overskuddsvarme

– Hvordan gjør vi det i industrien? Finnes det lavthengende frukt her?

– Ser vi på all energibruk i Norge, går det med 236 TWh årlig fra alle kilder. Av dette går cirka 20 TWh tapt i form av spillvarme. Vi foretrekker å kalle det overskuddsvarme, fordi det representerer en ressurs. For Europa er tallet 980 TWh. Mye av den kan utnyttes. Et annet perspektiv på energibruken, er at omtrent 50 prosent av den går til oppvarming eller kjøling. Uavhengig av energikilde.

Nytt temanotat

Dette intervjuet er gjort i forbindelse med vårt nye temanotat om energieffektivisering. Les hele notatet her.

Generelt er elektrisitet brukt til direkte oppvarming ikke spesielt effektivt. I tillegg ser vi at det er ressurser å hente fra tapene i de industrielle prosessene. Ikke bare i å redusere energibruken eller gjenvinne energi i egne prosesser: Overskuddsvarmen kan spille en tydeligere rolle i fremtidens energisystem. Får vi til å gjøre det effektivt, er dette kunnskap som kan eksporteres.

– Gjenvinner energi tilsvarende ti vindparker

– Hvorfor har vi ikke brukt dette før?

– Det brukes til en viss grad. Men vi snakker om mange ulike prosesser, med ulik kvalitet på varmen. Det vil si at den varierer fra flere hundre grader ned til 30 grader. Jo høyere temperatur, jo bedre er den å utnytte, og der vi snakker om overskuddsvarme med virkelig høye temperaturer er den som regel allerede utnyttet.

For å ta Elkem som eksempel: De gjenvinner energi fra sine verk som tilsvarer produksjonen fra de ti største landbaserte vindparkene i Norge. De bruker den tilbake i egne prosesser, så de ikke trenger å bli tilført så mye energi utenfra. Altså får de like mye produkt ut for mindre energi inn.

Potensialet er imidlertid høyere. For å ta Elkem som eksempel igjen, slipper de ut varme til en verdi av 300 000 kroner hver dag i sine skorsteiner. Da dreier det seg om temperaturer som er for lave til at varmen per i dag kan utnyttes direkte i egne prosesser, typisk lavere enn 250 grader.

– Går ikke sånt an å utnytte andre steder, da?

– Jo, og der er det et stort potensial. De 20 TWh jeg snakket om i sted er fra industriprosesser hvor overskuddsvarmens temperatur er lavere enn 250 grader, såkalt lavtemperaturvarme. Ett bruksområde er fjernvarme, for eksempel til boliger eller til drivhus og gartneri.

De som har fulgt med på nyhetene nå i vinter, har fått med seg at enkelte drivhus har vurdert å stenge ned fordi de ikke har råd til å bruke strøm. Da snakker vi om drivhus der man tidligere brukte fossilbaserte fyringsanlegg. Typisk næringsvirksomhet som krever lavtemperaturvarme. Men slike anlegg ligger vanligvis ikke tett på tungindustrien, i Sauda eller Mosjøen eller Årdal, for eksempel. Grunnen til at vi ikke får utnyttet dette handler derfor først og fremst om geografi.

Andre bruksområder

– Men spillvarme, eller overskuddsvarme, kan vel brukes på andre måter?

– Jada, overskuddsvarme har mange anvendelsesområder. Andre områder vi jobber med, er for eksempel næringsmiddelindustrien, som kan ha varmestrømmer ut fra sine prosesser helt ned i 30-40 grader. Den varmen kan gjenbrukes hvis den oppgraderes, for eksempel ved bruk av varmepumper. Da kan den føres tilbake i prosessen igjen. Vi er også kjent med et selskap som heter Shrimpvision, som vil avle frem tropiske reker i oppvarmet vann, basert på overskuddsvarme fra industri.

– Hva om du må bruke energien langt unna?

– Da er den beste løsningen å konvertere energien fra varme til en mer effektiv energibærer, for eksempel gass eller elektrisitet, som kan transporteres over lengre distanser med mindre tap. Eller du kan bruke den til å tørke tare, en ressurs som kan dyrkes på kortere sykluser enn landbasert biomasse. Og karbonet fra taren kan videre konverteres til for eksempel biodrivstoff.

Fra fossilt til el

– Er det bare overskuddsvarme dere ser på?

– Nei. Vi ser på effektivisering og redusering av utslipp i hele verdikjeden for ulike industrier. Forbedringer av kjerneprosessene hos industriene er en viktig aktivitet. Dessuten ser vi på muligheten for å erstatte fossile produkter som koks og karbonelektroder med bioprodukter eller rent hydrogen i metallindustrien. Og vi ser på elektrifisering i bred forstand. Det er også viktig for energieffektivisering, men det er noen viktige nyanser. Hydro har for eksempel installert el-kjel på smelteverket Alunorte i Brasil. Det er et klimatiltak når de kan bruke fornybar elektrisitet i stedet for gass til oppvarming.

– Men sa du ikke i sted at det er ineffektivt å bruke elektrisitet til direkte oppvarming?

– Jo, for lave temperaturnivå er det riktig at det er mindre effektivt, men i eksempelet over kreves så høye temperaturer at det gir mening. Vi vurderer også bruk av høytemperatur varmepumper der det er mulig. Energieffektiviseringstiltak internasjonalt har en tydelig miljøgevinst om energien som spares har et betydelig CO2 avtrykk.

Få omsetning for biproduktene

– Nå har vi snakket mye om tradisjonell norsk industri, men hva med den nye industrien som sluker strøm? Som datasentre?

– Der har vi gitt en del innspill. Et datasenter er potensielt en enorm el-bruker, der bortimot all elektrisiteten som går inn i prosessen blir til varme. Dette er prosesser som må avkjøles, tradisjonelt sett med luftkjøling. Problemet med luftkjølte anlegg er at temperaturen på luften ut fra anlegget blir for lav til at den kan brukes effektivt. Dersom man bruker væskekjøling i stedet, blir det lettere å utnytte overskuddsenergien i neste ledd.

– Det handler mye om sirkulærøkonomi?

– Energieffektivisering gjør ofte det, ja. Og bedre utnyttelse av ressursene. For eksempel kan avgasser fra industriprosesser ha energiinnhold i form av energirike gasser. Karbonmonoksid (CO) er et element i avgasser fra metallindustri, som videre kan benyttes for kraft-/varmeproduksjon. Det å bruke slike restprodukter er verdifullt. Men igjen, det kan være krevende der du har hjørnesteinsbedrifter i småsamfunn som ligger nokså isolert. Der man har fysiske industriklynger er det enklere å få omsetning for slike biprodukter. Nok en grunn til at slike klynger gir samfunnsmessig merverdi.