Uendelig energi
Uendelig energi

Kloden bugner af energikilder, som kan forsyne fremtidens samfund, når undergrunden løber tør for olie og kul.

© Shutterstock

Her er fremtidens energi

Jordens indre, menneskekroppen og verdenshavene. Her skal klodens energiforsyning komme fra i fremtiden, når fossile brændsler som kul, olie og naturgas bliver fortid.

3. juni 2018 af Af Rolf Haugaard Nielsen

Verdens energiforbrug er steget over 50 procent de seneste 20 år – og udviklingen fortsætter. 

I dag forbruger klodens cirka syv milliarder mennesker en energimængde, der svarer til mere end 14 milliarder tons olie om året. Kun en syvendedel kommer fra vedvarende kilder og atomkraft. Over 80 procent ­produceres stadig ved at afbrænde kul, olie og ­naturgas. 

Kloden har brugt millioner af år på at danne lagrene af de fossile brændsler i undergrunden, mens vi kan fyre materialerne af på et geologisk splitsekund. Energisel­skabet BP vurderer, at Jorden stadig indeholder kul nok til at dække verdens nuværende forbrug i 153 år, mens de kendte oliereserver rækker til 50 år. 

Derfor må vi finde nye energikilder, som ikke kan løbe tør og kan sørge for, at der stadig kommer lys i pæren, når vi tænder på kontakten om 100 år. 

Og rundtom i verden er forskere og ingeniører allerede i gang med at knække koden til, hvor fremtidens energi skal komme fra.

# DE GRØNNE

Vindmøller har vokseværk

Vindmøller
© Shutterstock

I 1980'erne begyndte vindmølleindustrien en systematisk opsætning af vindmøller. Dengang var møllerne 15 meter høje og ydede 55 kW, hvilket svarer til, at de med en times optimal vind kunne producere strøm til, at en kaffemaskine var tændt i ti minutter om dagen i et år. 

I 2017 åbnede en havmøllepark i England med verdens største vindmøller. Spidsen på vingerne rager 187 meter op over havets overflade, og møllerne kan yde 8 MW. 

Én omdrejning af rotoren producerer strøm nok til at dække en hel families forbrug i et døgn.

  • SÅ LANGT ER VI: Vindmøller dækker i dag knap 3 pct. af verdens strømforbrug – men tallet kan vokse til 33 i 2050.
  • FORDELE: Havet har plads til enorme vindmølleparker, som kan udnytte den stabile blæst på vandet uden forhindringer. 
  • ULEMPER: På land generer møllerne deres menneskelige naboer med støj.

Fordyb dig i hver eneste detalje af vores fantastiske univers med et abonnement på Illustreret Videnskab

Huse bliver selvforsynende 
Solceller
© Shutterstock

Verdens hurtigst voksende energiteknologi er solceller. Væksten sker ikke kun i kraft af nye, enorme anlæg i verdens ørkener.

Virksomheder udvikler tagsten, vinduer, fliser og mursten, der fungerer som solceller og kan beklæde hele huset.

Koblet sammen med et stort batteri kan cellerne forsyne en hel husstand med energi.

Tidevandets kraft tappes

11,5 kvadratkilometer inddæmning og 16 turbiner skal omdanne den engelske Swansea Bay til et kraftværk.

Ved floden bliver diget oversvømmet, og når vandstanden falder syv-ni meter ved ebbe, kan vandet kun trække sig tilbage gennem turbinerne.

Anlægget skal producere strøm til 155.000 hjem.

Jordens indre damper af varme 

Geotermiske anlæg er udbredte på Island.

© UNIVERSAL IMAGES GROUP/GETTY IMAGES

For hver kilometer under jordens overflade stiger temperaturen 25 grader. 

Varmeenergien kan høstes ved at pumpe vand gennem et kredsløb i undergrunden, hvor væsken suger varmen til sig. 

Systemet kan opvarme vand, som bruges til fjernvarme, eller drive en turbine og en generator, der producerer strøm.

# DE MENNESKESKABTE

Fortov er moderne trædemølle

Fodgængere på Bird Street i London kan gå på verdens første elproducerende fortov.

© HANNAH MCKAY/REUTERS/SCANPIX

Bird Street i London fik i 2017 det første elproducerende fortov i verden. Under samlingerne mellem fortovets fliser sidder såkaldte piezoelektriske generatorer, som omdanner trykket fra fødderne til strøm. 

Elektriciteten opstår ved, at det mekaniske pres på fliserne skaber et elektrisk felt i det piezoelektriske materiale og driver en strøm af elektroner gennem generatorerne. Strømmen lagres i batterier, som frigiver energi til gadelamperne om aftenen. 

Hvis fortovene lægges konsekvent i alle storbyer, kan de mange millioner indbyggeres trampende fødder producere energi nok til al belysning i metropolerne.

  • SÅ LANGT ER VI: I dag bliver teknologien kun brugt i ét enkelt fortov.
  • FORDELE: Energien fra gående bliver udnyttet i stedet for at gå til spilde.
  • ULEMPER: Teknologien er dyrere end et normalt fortov.

Togpassagerer opvarmer bygning

250.000 rejsende går hver dag gennem Centralstationens hal i Stockholm. Varmestrålingen fra de travle togpassagerers kroppe fjernes via ventilationssystemet, som er koblet til en varmeveksler.

Her overføres varmen til vand, der gennem en rørledning ledes ind i varmeanlægget på en 13 etager høj kontorbygning ved stationen.

Systemet reducerer bygningens varmeudgifter med 20 procent.

  • SÅ LANGT ER VI: Kropsvarme driver kun ganske få systemer i verden.
  • FORDELE: Metoden er billig, og varmen fra de rejsende bliver brugt i stedet for at blive ledt udenfor og gå til spilde.
  • ULEMPER: Produktionen kan ikke erstatte anden opvarmning fuldstændigt.

Er du ikke abonnent, men vil du alligevel dykke ned i dette nummer, så finder du bladet i løssalg i kiosker, supermarkeder og hos bladhandlere.

Storbyens larm tænder lys i gadelygterne

En skyskraber dækket af små hår kan opfange storbyens larm og omdanne lydbølgerne til strøm.

Midt i et vidt forgrenet netværk af motorveje står den 100 meter høje skyskraber Soundscraper. Lyden af bilernes dæk, der i høj fart roterer mod asfalten, er øredøvende – men støjen er guf for bygningen. 

Den er dækket af 84.000 fimrehår, som omdanner lydbølgernes bevægelse i luften til strøm.

Soundscraper er endnu kun opført på arkitekternes tegnepapir, hvorfra højhuset deltog i et arkitekturmagasins skyskraberkonkurrence i 2013. 

Men hvis den behårede bygning bliver bygget ved en meget befærdet motorvej eller midt i en støjende storby, kan larmen fra omgivelserne omsættes til en ydelse på 150 MW svarende til kapaciteten i 20 af nutidens største vindmøller. 

Strøm produktionen kan dække ti procent af forbruget til gadebelysning i en storby som Los Angeles.

  • SÅ LANGT ER VI: Bygningen eksisterer indtil videre kun på ingeniørernes tegnebræt.
  • FORDELE: Elproducerende skyskrabere kan uden problemer bygges i storbyer modsat fx gigantiske vindmølleparker.
  • ULEMPER: Bygningen skal stå, hvor der er meget larm, og skal derfor lydisoleres kraftigt, for at mennesker kan opholde sig der.

# DE FREMTIDIGE

Fremtidens samfund kører på brint

Nutidens fossile samfund er primært drevet af olie, kul og gas. Meni fremtiden kommer energien til forbrugerne gennem brint.

Når grønne energikilder overtager strømproduktionen i fremtiden, bliver forsyningen ustabil: Når vinden blæser, og solen brager ned fra en skyfri himmel, producerer vindmøller og solceller langt mere strøm, end samfundet forbruger.

I dag kan elektriciteten kun i lille skala lagres på batterier til vindstille og overskyede dage, men i fremtidens samfund kan brint lagre al energien, til der er behov for den, så overskydende strøm også kan udnyttes.

Strømmen spalter vand til ilt og brint, som gemmes på store tanke. Strømmen frigives igen, når brændselsceller omsætter den lagrede brint til vand ved at tilføje ilt.

  • SÅ LANGT ER VI: Flere dele af brintsamfundet er udviklet, fx lagringsmetoder, biler, elvarme og brændselsceller.
  • FORDELE: Processen forurener ikke, fordi den kun producerer vand, ilt og brint.
  • ULEMPER: I dag er der for store energitab, når strøm omsættes til brint og tilbage igen. Nye metoder kan mindske problemet.

Atomkraft skrotter uran

Piller af thorium kan drive atomkraft i fremtiden.

© HEIN VAN DEN HEUVEL/NGR/CORBIS/GETTY IMAGES

Grundstoffet thorium kan blive brændsel i fremtidens atomkraftværker. I 2017 indledte forskere i Holland forsøg med en reaktor, som udelukkende forbrænder thorium.

I reaktoren omdannes stoffet til spaltelig uran-233 ved bestråling med neutroner, og når processen er sat i gang, producerer kernespaltninger i uranen nye neutroner, som omdanner stadigt mere thorium, indtil stoffet er næsten totalt forbrændt. 

Thoriumreaktor 

© HEIN VAN DEN HEUVEL/NGR/CORBIS/GETTY IMAGES

Til sammenligning bruger nutidens atomkraft kun få procent af den spaltelige uran i brændslet.

  • SÅ LANGT ER VI: Thorium er i dag supplement til uran i atomkraftværker i Indien.
  • FORDELE: I fremtiden kan kraftværker udnytte næsten al energien i thorium.
  • ULEMPER: Metoden skaber også radioaktivt affald – dog i meget mindre mængder end traditionel atomkraft.

Havvand driver reaktor

Fusionsreaktor

© ITER

Fusionsenergi er energiforskernes hellige gral: Metoden kan give næsten uendelig energi, fordi den bruger tung brint fra havvand.

I 2025 er fusionsreaktoren ITER klar til forsøg, hvor tung brint og supertung brint smelter sammen ved 200 mio. grader og fri giver ti gange mere energi, end opvarmningen kræver.

Har du mod på mere fysik? Med et abonnement på Illustreret Videnskab bliver du taget i hånden og ført sikkert gennem fysikernes fascinerende verden – fra de mindste elementarpartikler til de tungeste sorte huller. Bestil i dag, så honorerer vi dig med et slagtilbud:

  • Et sæt lækre trådløse høretelefoner fra Vinyl Tech
  • To numre af Illustreret Videnskab

Og du får endda hele pakken til beskedne 59,50 kronerdu sparer 497 kroner.

Læs også

Måske er du interesseret i ...

FÅ ILLUSTRERET VIDENSKABS NYHEDSBREV

Du får dit gratis særtillæg, Vores Ekstreme Hjerne, til download, straks du har tilmeldt dig nyhedsbrevet.