Den grønne omstillings sorte bagside
Der skal sættes strøm til fremtiden
Biler, busser, færger og tog. Varmepumper, maskiner og værktøj. Det hele skal i fremtiden køre på el og batterier, hvis vi skal nå i mål med nationale og internationale klimamålsætninger om at begrænse udledningen af CO2 tilstrækkeligt. Der skal med andre ord bogstavelig talt sættes strøm til vores hverdag, og strømmen skal vel at mærke komme fra vedvarende energikilder som for eksempel vindmøller og solceller. Alt det er de fleste enige om, og alt det både taler og skriver vi gerne om. Politikere roses for at facilitere storstilede og ambitiøse vindmølleparker, og Thorkild og Bitten på villavejen får et anerkendende nik fra naboen, når dieselbilen bliver skiftet ud med en ny elbil.
Hvad vi til gengæld ikke altid taler om, eller måske har tendens til at lukke øjnene for, er de miljømæssige og sociale udfordringer, der kan være forbundet med den grønne omstilling og udfasningen af olie, gas og kul som energikilde. Det er et problem, mener Peer Schouten, der er seniorforsker ved DIIS og associeret forsker ved International Peace Information Service i Antwerpen. Han peger først og fremmest på, at udvindingen af bestemte mineraler og materialer, der er nødvendige for at fremstille de teknologier, der skal drive den grønne omstilling, kan være forbundet med omfattende negative konsekvenser for både miljø og mennesker i de områder, hvor udvindingen sker. Desuden bliver der i arbejdet ofte udledt store mængder CO₂.
»På den baggrund kan man sætte spørgsmålstegn ved, hvor bæredygtig den grønne omstilling i virkeligheden er,« siger han.
6297
Så mange vindmøller var opstillet i Danmark ved udgangen af 2021. 5667 af vindmøllerne står på land, mens 630 står på havet. Havvindmøllerne er større, og havvind står for cirka en tredjedel af den vindmøllestrøm, der produceres.
Vindmøller kræver problematiske råstoffer
28 millioner tons. Omtrent så mange metaller og mineraler kræver det ifølge estimater på verdensplan at producere de grønne teknologier som eksempelvis solceller, elbiler og vindmøller, der skal til, hvis vi skal leve op til Parisaftalen om at reducere drivhusgasemissionerne med mindst 40 procent inden 2030. I Danmark har vi vedtaget, at vi skal have tusindvis af nye vindmøller til at producere vedvarende energi, som vi blandt andet kan bruge til at tænde lys, drive vores køretøjer og varme vores hjem op med. Det er både grønt og bæredygtigt. Men vindmøllerne skal først bygges. Foruden 2400 tons beton består en almindelig landbaseret vindmølle af 600 tons stål, 18 tons kobber og 1 ton såkaldte sjældne jordarter.
Sjældne jordarter er en samlet betegnelse for 17 metaller, som anvendes i alt fra objektiver til kameraer til elektriske ledere i forskellige elektriske apparater – og dermed også i grønne teknologier, som batterier og vindmøller. Betegnelsen »sjældne jordarter« er egentlig misvisende. Først og fremmest fordi mange af dem naturligt forekommer i langt større mængder på kloden end for eksempel guld og kobber. Problemet er blot, at de sjældne jordarter ikke findes koncentreret som guldklumper, men er spredt meget »tyndt ud«, hvilket gør det til en arbejdstung og dyr proces at udvinde dem.
Ofte sker udvindingen derfor i områder af verden, hvor arbejdskraften er billig, og miljølovgivningen langtfra er på samme niveau som eksempelvis i Danmark. Kina står for langt størstedelen af verdens produktion af sjældne jordarter, og ofte sker udvindingen under ukontrollerede forhold og ved hjælp af giftige kemikalier, hvilket har sat tydelige aftryk, siger Peer Schouten.
»Store områder i Kina er så komplet forurenede, at ingenting kan gro der. Landskabet ligner Mars. Samtidig er grundvandet forurenet, hvilket har alvorlige sundhedsmæssige konsekvenser for befolkningen.«
Skulle man udvinde nogle af de 17 sjældne jordarter i Danmark eller Europa, ville prisen være mange gange højere pr. ton.
5 gange så meget vindstrøm
I Danmark har Folketinget vedtaget, at elproduktionen fra vindmøller skal 5-dobles inden 2030. Mangedoblingen kommer blandt andet ved at rejse flere vindmølleparker på havet samt at udskifte flere vindmøller på land med større vindmøller på samme sted.
Litium er et andet eksempel på et mineral, der udvindes med bekymrende konsekvenser, siger DIIS-forskeren. Mineralet indgår både i batterier til elbiler og til lagring af strøm fra vind- og solcelleanlæg. Men også i batterier til mobiltelefoner, bærbare computere, hækkeklippere, barbermaskiner og almindelige batterier til din fjernbetjening. Udfordringen med litium, som især udvindes i Atacama-ørkenen, der deles af Chile, Argentina og Bolivia, er, at produktionen kræver enorme mængder vand. Det bidrager til vandknaphed i området, som kan have negative konsekvenser for økosystemer, dyreliv og oprindelige folk.
Men er det ikke muligt at udvinde råstofferne mere bæredygtigt, kunne man håbefuldt spørge? Jo, i nogle tilfælde, lyder svaret fra Peer Schouten, men det ville alt andet lige fordyre processerne og dermed den grønne omstilling.
»Som verdenssamfund har vi sagt: Vi outsourcer en stor del af de her processer til lande, der kan gøre det billigt, fordi de er villige til at acceptere de miljømæssige og sociale konsekvenser og også at acceptere CO₂-aftrykket fra gravemaskiner og lastbiler, der bruger diesel, og fabrikker, der bruger kul eller andre fossile brændstoffer til at raffinere nogle af de råstoffer, vi skal bruge i de bæredygtige teknologier.«
Genanvendelse er afgørende
Hver gang der triller en benzinbil ud fra fabrikken og ind i en indkørsel i Danmark, er der brugt 33,5 kilo metaller. Når en tilsvarende elbil kører ud fra fabrikken, er der brugt 205 kilo metaller. En elbil bruger altså 6 gange så mange metaller som en benzinbil, viser den nyeste opgørelse fra det Internationale Energiagentur. Den miljømæssige belastning, som udvindingen af råstoffer og metaller har, risikerer altså at blive større, når endnu flere elbiler, vindmøller og solceller skal produceres i fremtiden. Skal man mindske belastningen på mennesker og miljø, er der behov for at tænke nyt, når det gælder indvinding og produktion, påpeger Lykke Margot Ricard, der er lektor i bæredygtig innovation og teknologi ved Syddansk Universitet:
»Hver gang vi i verden udleder 3 tons CO₂ til atmosfæren, kommer 2 af de 3 tons fra at udvinde ressourcer fra jorden og bearbejde dem i energitunge processer, så vi kan bruge dem til byggematerialer og produktion af varer generelt. Vi skal være bedre til at genanvende disse i stedet for at hive nye materialer ud af jorden.«
En sandsynlig risiko
Den enkelte vindmølle eller solcelle eller det enkelte bilbatteri indeholder ikke nødvendigvis metaller eller mineraler, der er udvundet under problematiske forhold, men det er sandsynligt. Det samme gælder for eks-empelvis din mobiltelefon, laptop eller robotplæneklipper.
Kilde: Peer Schouten, seniorforsker ved DIIS
Ikke råstoffer nok
750.000 elbiler på vejene. Så mange elektriske biler drømmer et flertal i Folketinget om, at der skal køre på de danske veje i 2030. Det er mere end en syvdobling i forhold til, hvor mange elbiler der allerede er indregistreret. Danmark er ikke det eneste land, der forudser en stigning i antallet af nye elbiler. Hvor der i 2021 kørte 3 millioner elbiler rundt i verden, anslår flere rapporter, at antallet af elbiler vil være 125 millioner i 2030. Hvis elbilerne bliver så udbredte, vil der slet ikke være jomfruelige råstoffer nok til at dække behovet. Derfor er genanvendelse i stor skala nødvendigt.
Tidligere har man deponeret batterier og i værste fald gravet batterierne ned i jorden, når de var udtjente. I dag findes der metoder til at findele batterierne og skille metallerne ad, så de nemmere kan genbruges. Man arbejder blandt andet med at trække kobolt ud af batterier, fortæller Poul Norby, der er professor på DTU og blandt andet forsker i batteriteknologi:
»Kobolt er et dyrt metal, som der ikke findes meget af i verden. Det giver et naturligt incitament til at finde metoder til at genanvende kobolt. Samtidig kommer meget kobolt fra DR Congo, hvor man nok ikke kan sige meget godt om, hvordan man passer på miljøet.«
Kobolt findes i dag i stort set alle batterier, og ifølge NGO- og vidneberetninger fra arbejdere er udvindingen af kobolt flere steder forbundet med børnearbejde og sundhedsskadelige arbejdsforhold. Branchen arbejder løbende på at imødegå udfordringen med kobolt. Blandt andet er der gjort tiltag, som skal gøre det lettere at spore, hvor kobolten kommer fra. Desuden er der allerede udviklet et koboltfrit batteri, som benyttes i en betydelig andel af elbiler solgt i Kina og en mindre del af elbilerne solgt i Europa og USA.
Potentiale for verdens fattigste
Ifølge Det Internationale Energiagentur kan behovet for mineraler og metaller til den grønne omstilling potentielt være med til at løfte nogle af verdens fattigste ud af fattigdom og bidrage positivt til offentlige indtægter. Men hvis udvindingen af råstofferne forvaltes dårligt, kan det føre til en lang række negative konsekvenser.
Bilbatterier gemmer strøm til natten
I fremtiden er det ikke kun biler, der kommer til at køre på batterier, men man vil også se færger og tungere køretøjer som busser, der kører på batterier. Batterier får en helt central rolle i den grønne omstilling, de skal også bruges til at »gemme« strøm fra vedvarende energikilder til de tidspunkter, hvor forbruget og efterspørgslen overstiger den grønne produktion.
Allerede i dag er man i gang med at udnytte brugte bilbatterier, for selvom en elbil bliver skrottet, er det ikke ensbetydende med, at bilbatteriet er udtjent. Faktisk kan der være op til 70 procent af kapaciteten tilbage, fortæller Poul Norby:
»Brugte batterier fra elbiler kan sættes sammen med solcelleparker eller mindre solcelleanlæg, der sidder på taget af en bygning. På den måde kan man lagre noget af den elproduktion, der er sket, mens solen skinner, til forbruget om aftenen og natten. Og på den måde kan et bilbatteri få måske 15 års ekstra levetid.«
Når batterierne så er helt udtjente, skal materialerne genanvendes, og selvom man i dag endnu ikke helt har løst, hvordan alle bestanddele kan anvendes igen, er Poul Norby optimistisk:
»Der går mindst 15 år, før vi bliver oversvømmet af brugte batterier fra elbiler. Jeg er overbevist om, at vi til den tid har fundet ud af, hvordan man kan genbruge alt i batteriet. Både fordi lovgivningen kræver mere genanvendelse, og fordi det bliver en god forretning, og så ikke mindst fordi vi har brug for grønnere løsninger. Der findes allerede nu processer, hvor mere end 90% af grundstofferne kan udvindes.«
10.000 vindmøllevinger er taget ned
Vindmøller og Danmark hænger uløseligt sammen: Vi var et af de første lande i verden til at satse på vindmøller til produktion af vedvarende energi, andelen af vindenergi i elproduktionen er blandt de højeste i verden, og Danmark er førende på havvindmøller. Gennem de sidste 40 år har vi rejst tusindvis af vindmøller i Danmark. Godt for elproduktionen og den grønne omstilling – men da mange vindmøller har en gennemsnitlig levetid på 20-30 år, er 3000 af de første vindmøller allerede taget ned, og flere er på vej til at være udtjente.
En vindmølle består af et tårn, der bærer et hus, hvor vingerne sidder fast og den egentlige strømproduktion sker. Vindmølletårnet er af metal, og det er forholdsvis nemt at genanvende. Helt anderledes ser det ud med vingerne, der er lavet af glasfiber, der er en sammensmeltning af flere materialer. Siden 2001 er mere end 10.000 vindmøllevinger taget ned. En stor del er endt på lossepladsen, andre er blevet brændt og endt som varme i radiatoren, mens andre igen er findelt så småt, at man har kunnet bruge den pulveriserede vindmøllevinge som fyldmateriale i for eksempel nye veje.
Dobbelt så stort elforbrug
Klimapartnerskabet for Energi- og Forsyningssektoren forventer, at Danmark fordobler sit elforbrug fra 2019 til 2030. Fordoblingen skyldes, at blandt andet eldrevne transportmidler og varmepumper kommer til at fylde betydeligt mere over de næste 10 år.
Kilde: Dansk Energi
Hos Stena Recycling, der er en af Danmarks allerstørste genanvendelsesvirksomheder, forsøger man at give vindmøllevingerne nyt liv. I dag er det sådan, at en havvindmølle har en kortere levetid end en mølle på land. Havvindmøller udsættes for hårdere vejrforhold, og når en mølle ikke længere skal stå på havet, kan man sætte møllen ind på land, hvor den kan fortsætte produktionen af grøn strøm i en årrække, fortæller Jakob Kristensen, der er direktør for forretningsudvikling:
»Vi skal give vindmøllerne nyt liv. Tårnet er nemt at genbruge, men det kan ikke nytte noget, at vi som genanvendelsesvirksomhed bare graver vingerne ned. Både vi og forskere bruger mange kræfter på at finde ud af, hvordan vi kan skille de forskellige materialer i vingens kompositmateriale ad og genanvende dem.«
Vindmøller bliver flere og flere steder set som en af de væsentlige metoder til at sikre grøn energi og nedbringe udslippet af klimagasser. Senest er Danmark, Tyskland, Holland og Belgien gået sammen om en plan om at rejse 10.000 vindmøller i Nordsøen. Ingen af vindmølleproducenterne har endnu fundet ud af, hvordan man kan producere vinger, der er nemmere at genanvende.
»Alle de vinger, der skal produceres nu, bliver jo med den gamle opskrift. Vi skal knække koden, så vi kan genanvende kompositmaterialerne. Det hele skulle gerne blive mere cirkulært, så man allerede i design-fasen tager højde for, hvordan vindmøllevinger – ja, i princippet alle ting – kan skilles ad og genanvendes i fremtiden. Når man designer, skal man tænke: Hvad skal der ske, når det her en dag bliver et affaldsprodukt?« siger Jakob Kristensen.
Nemmere at genbruge vinger
I fremtiden skal det være nemmere at genanvende vindmøllevinger. Det mål har en række danske vindmølleproducenter, genbrugsvirksomheder og Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Syddansk Universitet (SDU) og Energy Cluster Denmark sat sig. En af metoderne er at lave indholdsspecifikationer på de enkelte møllevinger, der tages ned, så genanvendelsesvirksomheder nemt kan se, hvad møllevingen indeholder.
Håbet er stadig grønt
Netop den cirkulære tankegang er den rette vej frem, siger Lykke Margot Ricard fra SDU:
»Selvom der er affaldsudfordringer, vi skal løse, bør vi ikke sænke farten på den grønne omstilling. Der er et kæmpe potentiale i forhold til at tænke cirkulær økonomi på de materialer, vi bruger til for eksempel vindmøller og solceller. Vi skal have en plan og tænke bedre genbrug ind fra begyndelsen.«
Vindmølleproducenterne er allerede nu i gang med finde ud af, hvad fremtidens vindmøllevinger skal laves af, og ikke mindst hvordan vingerne eller materialerne i vingerne kan genbruges, og på DTU forsker Poul Norby sammen med kolleger i fremtidens batterier. Her kredser mulighederne blandt andet om flowbatterier, der er store, stationære batterier, som kan opbevare store mængder strøm i længere tid. Batterierne er på størrelse med en shippingcontainer eller endnu større, og de er bedre for miljøet end de teknologier, man kender i dag. Og når det gælder de mindre batterier, bliver de i fremtiden nemmere at skille ad, så mere kan genanvendes.
Poul Norby er fortrøstningsfuld, når det gælder miljøbelastningen af den grønne omstilling:
»Vi er i gang med at løse vores afhængighed af fossil energi. Samtidig bliver vi hele tiden bedre til at genanvende materialer, vi ikke har meget af. Vi skal passe på vores ressourcer, og det ser jeg også, at vi bliver bedre og bedre til.«
Nogle solceller giver negativt klimaaftryk i Danmark
En stikprøve af solcellepaneler på det danske marked viser, at 4 ud af 12 af de undersøgte paneler vil have udledt mere CO2 i produktionsfasen, end de når at spare atmosfæren for i den tid, de ligger på et dansk tag. I undersøgelsen sammenlignes solpanelernes klimaregnskab med strømmen i det danske elnet. Især 3 forhold forklarer det højere CO2-aftryk:
- Andelen af fossile brændstoffer, der er anvendt i produktionen.
- Mængden af materialer, der er anvendt til det enkelte panel.
- Teknologien: Tyndfilms- eller krystallinske solcellepaneler. Tyndfilmspaneler er langt mindre ressourcetunge at producere, hvilket giver dem en klar fordel i CO2-regnskabet. Til gengæld er de ikke lige så effektive til at producere strøm som de krystallinske, og derfor er de ikke så udbredte.
Kilde: Klimaeffektiv renovering: Balancen mellem energibesparelse og materialepåvirkninger i bygningsrenovering og Kai Kanafani, forsker ved Institut for Byggeri, By og Miljø på Aalborg Universitet.
Forbrugermagten kan skubbe på
Som forbruger kan det være svært at finde ud af, hvad man kan gøre for at være med til at løse udfordringerne. Derfor drømmer Lykke Margot Ricard blandt andet om mærkningsordninger, så forbrugerne nemmere kan se, i hvilken grad bilbatteriet eller solcellerne er designet til at kunne genbruges. Når forbrugerne begynder at stille større krav til gennemsigtighed, brug af »rene« mineraler og bedre mulighed for genbrug, lægger det et pres på både producenter og energiselskaber, lyder det fra både Peer Schouten og Lykke Margot Ricard.
»For nogle år siden var der stor debat om såkaldte konfliktmineraler i smartphones. Forbrugerne blev opmærksomme på, at hvis de købte mobiler eller computere, så kommer metallerne måske fra miner i Congo, hvor folk slås om det. Derfor har mange firmaer gjort en indsats for at undgå mineraler fra konfliktområder,« siger Peer Schouten.
Lykke Margot Ricard bringer et andet eksempel på bane: »Dengang vi kaldte det drivhusgasser, talte man om freon i køleskabe, der er dårligt for ozonlaget. Så begyndte folk at stille krav, og det betød faktisk, at producenterne begyndte at lave køleskabe uden freon. Man kunne ønske sig, at noget lignende sker i forhold til elbiler, vindmøller og solceller.«
6 gange så stort behov for metaller i elbiler
Til en benzinbil bruger man følgende metaller:
- 22,3 kilo kobber
- 11,2 kilo mangan
Til en elbil bruges:
- 53,2 kilo kobber
- 8,9 kilo litium
- 39,9 kilo nikkel
- 24,5 kilo mangan
- 13,3 kilo kobolt
- 66,3 kilo grafit
- 0,5 sjældne jordmetaller
Kilde: Det Internationale Energiagentur