Bildtext: Masugn 3 vid SSAB i Luleå. I masugnar omvandlas järnmalm till rentjärn med hjälp av kalk och koks. Koks- och järntillverkning skapar stora utsläpp av koldioxid. SSAB:s anläggning
i Luleå med järn-, stål- och koksverk producerar i dag över 25 procent av Sveriges indu-striella C02-utsläpp. Användning av vätgas för omvandling av järnmalm till järn tar bort behovet av koks vid tillverkningen.
En artikel i septembernumret av FiB/K DEBATT Miljöarbete med tillägg av författaren Esa Vuorinen efter frågor från redaktören (Anders Romelsjö).
Detta nummer av FiBIK ligger tidsmässigt i fas med valet 2026. Med full kraft måste riksdag och regering under nästa mandatperiod (och nästa, och nästa… ) ta tag i klimatkrisen och minska landets koldioxidutsläpp.
Text: Esa Vuorinen som är professor emeritus i materialteknik, samt ordförande i FiB/K:s lokalförening Giron (Norrbotten och Västerbotten).
”Det pågår ett ständigt utvecklings-arbete för att förbättra befintliga produkter .. ;’
Utifrån min bakgrund som lärare i materialteknik, speciellt i äm-net materialval och ekodesign för ingenjörsstudenter, vill jag nämna hur man kan dela in olika åtgärder i tre nivå-er utifrån hur mycket de kan minska miljö-påverkan från den produkt eller process som det berör.
- Omdesign av befintliga produkter kan generellt sett minska miljöpåverkan med upp till 50 procent, det vill säga halvera miljöpåverkan.
- Utveckling av nya material, produkter och processer kan allmänt minska miljöpåverkan upp till SO procent eller ned till en femtedel av den ursprungliga.
- Skapande av nya systemlösningar, ofta i kombination med uppfinningar, kan minska miljöpåverkan med upp till 90-95 procent eller ned till mellan en tiondel och en tju-gondel av den ursprungliga miljöpåverkan.
Bildtext: Masugn 3 vid SSAB i Luleå. I masugnar omvandlas järnmalm till rentjärn med hjälp av kalk och koks. Koks- och järntillverkning skapar stora utsläpp av koldioxid. SSAB:s anläggning
i Luleå med järn-, stål- och koksverk producerar i dag över 25 procent av Sveriges indu-striella C02-utsläpp. Användning av vätgas för omvandling av järnmalm till järn tar bort behovet av koks vid tillverkningen.
Koldioxidnivån i atmosfären idag, och ökningstakten av densamma, gör att utsläppen behöver minska med 90-95 procent för att om möjligt stoppa temperaturökningstakten på jorden.
Det pågår ett ständigt utvecklingsarbete för att förbättra befintliga produkter och minska utsläppen från industri, trafik samt byggande/ boende. Dessa områden står var för sig, i grova drag, för en tredjedel av koldioxidutsläppen i Sverige. Det finns utmärkta exempel på upp-finningar som minskar utsläppen avsevärt. Två exempel är elbilar (trafiken) och värme-pumpar (byggande/boende).
Sällsynta, med fa undantag är dock system-lösningar/-uppfinningar som skulle minska utsläppen rejält. Ett av undantagen är den svenska energipolitiken. Vattenkraften expan-derade 1900-1970, kärnkraften byggdes ut 1970-1990 och vindkraftsutbyggnaden som har utökats (2000 och framåt) har överträffat förväntningarna.
FiB/K DEBATT
Bildtext:Att återförstatliga elmarknaden är den viktigaste uppgiften för regering och riksdag avseende minskning av koldioxidutsläppen, menar skribenten. På bilden Ljusne Strömmar i Söderhamns kommun i Gävleborg. Kraftverket byggdes på 40-talet.
Foto: Lars Ove Jonsson
Vindkraftsutbyggnaden som har skett främst i Norrland behöver kompletteras med en utbyggnad i södra Sverige, där stängningen av några kärnkraftsreaktorer tidvis har lett till en effektbrist. Därtill behöver vindkraften lik-som den utbyggnad av solenergianläggningar som startat kompletteras med olika energilag-ringslösningar som batterier och pumpkraft.
Nämnas ska också den satsning på tillverkning av järn med hjälp av vätgas som statliga LKAB, SSAB och Vattenfall har startat (det så kallade Hybrit-projektet). När den driftsätts kommer landets koldioxidutsläpp att minska avsevärt.
Men dessa exempel är dock enstaka undan-tag gällande systemlösningar som kan minska koldioxidutsläppen med upp till 90-95 pro-cent.
Det är viktigt att riksdag och regering gör sitt bästa för att skapa system som minskar koldioxidutsläppen rejält. Följande exempel skulle medföra stora miljövinster:
- Återförstatliga järnvägen och skapa system som minskar utsläppen frän biltrafiken. Exempelvis: fortsatta dubbelspårsutbyggna-der på stambanorna (minskar biltrafiken), introduktion av biltåg (långa sträckor kan
personbilar transporteras med tåg), öka möjligheterna att transportera gods, till exempel timmer, på järnväg.
- Återförstatliga skolan, inte bara för att skapa en likvärdig skola utan också för att många kommuner idag har många tomma skol-lokaler på grund av friskolorna.
- Ge stöd till olika energisparåtgärder i bostäder för att minska användningen av Gynna sådant som ökar användningen av solenergi, vindkraft och biobränslen.
Den viktigaste uppgiften för regering och riksdag är dock att återförstatliga elmarknaden. Vattenkraften i Sverige byggdes upp med stöd av staten, likaså kärnkraften. Vindkraftsutbygg-naden har, liksom den nystartade solcellssats-ningen, subventionerats.
Det är inte hållbart att den centraleuro-peiska energipolitiken styr oss. Vi betalar fan-tasipriser för elektriciteten trots att vi år efter år är en av Europas största exportörer av el till andra länder. Sverige exporterar årligen 15-20 procent av vår elproduktion.
Genomförande av systemlösningar tar tid, ofta mellan 10 och 50 är att genomföra men vi har en fördel. Historiskt har Sverige med en medveten planering byggt upp samhälleliga system som fungerar.•
”Vi betalar fantasipriser tör elektriciteten trots att vi år efter år är en av Europas största exportörer av el till andra länder;’
__________________________________________________________________
Tillägg av författaren Esa Vuorinen.
-
Systemlösningar är ovanliga. Ta till exempel frågan om järnvägens utbyggnad. Här i Norrbotten byggde man Malmbanan i slutet av 1800 talet – början av 1900-talet. Därtill km väl inlandsbanan under de första årtiondena av 1900 talet om jag kommer ihåg rätt. Därefter har det inte hänt så mycket förutom att man har byggt en kustbana upp till Umeå. ”Norrbotniabanan” har vi väntat på länge. Nu har man byggt ca 10 km ut från Umeå och startat prospektering uppåt. Vi får se när det blir klart.
-
Systemlösningar ger inte alltid 90-95 % minskning av utsläppen. Därtill är dessa ofta besvärliga då de kan vara komplexa och mycket behöver testas och verifieras.
Hörde på radion i veckan att användningen av vätgas vid tillverkning är väldigt dyr så enligt SR (”Klotet” tror jag det var) så är vätgas bara användbar i undantagsfall. Stämmer det vad SR påstår?
Den offentliga, skattefinansierade vården håller på att bli helt utträngd av privat vård. Över 30 år av nedskärningar (avindexering) har åstadkommit detta. Det har inte förekommit någon nämnvärd diskussion eller information kring detta. Det har skett i det tysta. Avindexeringen fortgår och till detta kommer upprustningen som i år uppgår till ca 200 miljarder kr. (kommer att öka kraftigt varje år upp till ca 400 miljarder kr)
Det finns flera problem med vätestålet.
Ett, som jag inte är kompetent på att dryfta, är att väteinnehåll i vissa sorters stål inte är oproblematiskt.
Det största problemet är att väteframställningen av ”grön” vätgas är för dyrt. https://sv.wikipedia.org/wiki/V%C3%A4te#Produktion_i_industrin
Det har visat sig att elektrolysörer är dyra både i inköp och i drift. Den vindkraft som byggdes i Norrland för väteframställningen står mest stilla (när det blåser bra) för att den inte får någon avsättning. Det saknas pumpkraft för att kunna jämna utbudet och det saknas kapacitet i stamnätet för att kunna exportera strömmen söderut/västerut.
Ett annat problem är att det råder en mycket stor överkapacitet inom världens ståltillverkning. Är det någon som minns Stålverk 80 ?
Jag vet inte riktigt hur det har gått med Sveriges nya klimatsatsning för tillverkning av ”grönt stål” men tycker ändå det är något som passar Sverige precis med sin stora export av stål och järn.
Det är en helt ny teknik som säkert möter många hinder men varför stoppa en satsning på framtiden och en hållbar sådan som högerpartierna vill?
I alla fall de partier längst ut på högerskalan som ex. vis Sverigedemokraterna.
”Grönt stål” är ett vänsterprojekt och jag vill det ska fortsätta liksom jag vill att satsningen på alternativ miljövänlig energi ska fortsätta.
Alltför mycket är redan investerat för att bara avbryta.
Det vore som att kasta pengarna i sjön.
Northvolt havererade, men låt det räcka med det.
Nu, gnugga geniknölarna för att satsa på framtidens teknik för civilsamhället.
Och då ädlare syften än fantasisummor till AI, energislukande dataserverhallar och framtidens AI drivna robotkrig.
Problemet är inte klimatet! Fd Uruguays president, José Mujica, Pepe kallad, sätter tummen på det verkliga problemet med sitt påpekande: ” Vi har skapat konsumtionssamhället, där berg av varor kastas, redan i produktions och distributionsled. För systemet kräver ständig tillväxt, för att inte kollapsa….” Alla dessa idéer om tekniska lösningar kräver också systemförändringar, för att värna miljö och överresursnyttjande! Klimatförändringar utgör inget hot! IPCC:s vetenskapliga del, inte den politiska, har ju reviderat hot till klimatförändringar. Co2 halten var ju extremt låg vid industrialismens början. Nära där fotosyntesen äventyras. Idag är jorden grönare än på mycket länge. Öknarna minskar och livsmedelsproduktionen slår det ena rekordet efter det andra! Att co2 ökar när klimatet blir varmare är en naturlig process. Haven släpper co2 när det blir varmare till atmosfären och fotosyntesen får mer ”mat”. En ständigt varierande process. Vi kan inte utrota co2! Va ä dä för okunskap. Experter från alla möjliga områden tar sig mandat att uttala sig och den reella kunskapens påpekande drunknar i flödet!
När det gäller militariseringen tystnar helt plötsligt alla röster om miljö- och klimathot.
Precis som de aldrig existerat.
Det känns som man lever i en förljugen del av Världen.
Tysklands förbundskansler Freidrich Merz säger nu att om Ryssland ”tillåts” vinna kriget i Ukraina så är hela NATO-alliansen hotad till undergång.
Därför tänker nu förbundskanslern göra storindustriella satsningar för vapen till Ukraina inför den kommande vintern.
Trots att motståndet mot detta vapenstöd bara växer och växer hos det tyska folket.
Många av det tyska folket vill tvärtom, de vill sluta med miljardrullningen till Ukraina och istället öppna för att köpa billig olja och naturgas från Ryssland för att få igång den tyska ekonomin som hotar att stagnera och med det även tyskarnas välstånd.
Här finns en tydlig konflikt mellan Tysklands regering och folket de representerar.
Men att blanda in klimathot i kampen för fred är ju kontraproduktivt. Klimatförändringar utgör inget hot, bara enkla anpassningar. Krig kan vi inte anpassa oss till. Men de enorma satsningarna på upprustning för krig är nästan att jämföra med ett självspelande piano. Det krävs en massiv opinion för att stoppa!
När det gäller klimatpåverkan så blir vinsten mellan järnväg och vägtrafik minimal när vätgasdrivna och batteridrivna ellastbilar slår igenom är bränsleskillnaden i kwh per ton och km marginell om man tar hänsyn till verkningsgrad, luftmotstånd, rullmotstånd och imperfektheten i räls och spårprofiler (som slits ).
Den stora fördelen med järnvägsutbyggnad är att bygga snabbare järnvägar för persontrafik och fullt ut ta hänsyn till lättar boggietryck och möjligheten till brantare lutning som moderna motorvagnståg klarar. Utrednigar har konsevativt appliserat befintliga standarder för kombinerad gods och passagerartrafik viket lett till astronomiska kostnader och ett omotiverat motstånd mot höghastighetstågsutbyggnad.
Själva vinsten ligger i att mer gods kan överföras till befintligt järnvägsnät från de vägar som är överfulla med lastbilar. I stadsbebyggelse tar järnväg dessutom minimalt med utrymme för motsvarande transportkapacitet. Motsvarande att bygga motorvägar för godstransporter tar extremt stor plats (inklusive trafikkaruseller) och vinsten i ökad godskapacitet ökar dramatiskt med avlastning av pasagerartrafiken från befintliga spår.
”Den viktigaste uppgiften för regering och riksdag är dock att återförstatliga elmarknaden. Vattenkraften i Sverige byggdes upp med stöd av staten, likaså kärnkraften. Vindkraftsutbygg-naden har, liksom den nystartade solcellssats-ningen, subventionerats.”
Den svenska elmarknaden har aldrig varit statlig.
Elverken byggdes av städer och privata aktörer. Vattenkraften byggdes ofta av skogsbolag eller samfällighter, förutom av städer.
(På 70-talet bodde jag i Skellefteå. Strömmen där var mycket billigare än i Norrbotten för att kommunen ägde/äger vattenkraften medan Vattenfall – som äger luleälvens vattenkraft – tillämpade rikstaxa i Norrbotten.)
Distributionen har heller aldrig varit statlig, och det finns fortfarande många samfälligheter och kommunala elbbolag.
Att förstatliga elmarknaden är dessutom ett oklart projekt.
Menas produktionen, elhandeln, distributionen eller stamnätet? Inget av detta är förenligt med WTO-medlemskapet eller med EU-medlemskapet.
Jag föreslår att någon sakkunnig skriver en uppsats om elens historia i Sverige. Det vore ett ämne för en grupp ekonomer, historiestuderande och teknologer.
”Från engelskt kol till Uppsalas glödlampor till kinesiska solpaneler till Turning Torsos hissar”, typ.
Svar på frågor med anknytning till artikeln
Jag ber att få tacka för era synpunkter. Dessa kör igång tankeverksamheten hos mig och visar på att jag har varit oklar med vissa saker, och därtill uttryckt mig fel om att staten skulle ha styrt elmarknaden. Jag hoppas nedanstående rader rätar upp några av oklarheterna. Mvh Esa
Om järn- och ståltillverkning m.h.a. vätgas:
1. Vätgasframställning är idag dyrt. Tanken som nämnts i flera exempel som jag har stött på under de senaste åren är att kunna lagra den energi som framställs genom vindkraft när behovet av el inte är så stort till att framställa vätgas. Lagra vätgasen och använda den därefter i olika processer. Ovako i Hofors ersatte gasol i sina processer med vätgas 2023. Nu under 2026 har man pausat detta då elkostnaden för framställning av vätgasen är för hög. I Hybrit-projektet har man tagit ett steg tillbaka vad gäller att bygga upp stora lager för vätgas. Man gör detta efter att ha testat processen respektive vätelager i Luleå.
Det pågår forskning på många universitet för att få fram billigare processer för att framställa vätgas. Det finns naturliga ”vätgasfyndigheter” på vissa platser på jorden, däribland en i Frankrike. Hur dessa ska kunna ”utvinnas” är oklart.
2. Väte i stål? Vid svetsning av stål med högre kolhalt (och högre halt av andra legeringsämnen) kan s.k. väteförsprödning uppstå. Det beror på att svetsprocesser är snabba och väte som i vissa fall kan låsas in i svetsen och dess värmepåverkade zon kan utgöra initieringspunkter för sprickbildning Man kan eftervärma dessa områden och på så sätt låta vätet tränga ut ur stålet. Vid ståltillverkning (gjutning) sker kylningen-relativt sett långsamt och risken för väteförsprödning är liten. Det pågår flera projekt runt om i Europa i vilka man undersöker risker med väte i stålprocesser närmare.
3. Man kan också dra paralleller till pulvermetallurgiområdet där man i vissa anläggningar använder ammoniak som vätebärare-splittrar upp väteatomerna från kväveatomerna vid ca 700 oC och använder gasen som skyddsgas vid sintring (pulverkornen binds samman genom att atomerna i olika pulverkorn skapar bindningar mellan sig) av pulvermetallurgiska (P/M) komponenter vid ca 1100-1250 oC. Väteatomerna reducerar bort eventuella oxider från pulverkomponenterna under processen.
De senaste åren har man testat användning av ammoniak som vätebärare för att användas som bränsle i motorerna. Det här skulle kunna minska utsläppen från fartygstrafiken radikalt om man får det att fungera.
4. Man kan lagra väte även i fast form i metaller s.k. metallhydrider. Dessa kan frigöra vätet om de värms över en kritisk temperatur (ca 250 oC för MgNi-hydrid). De rena ”metallskeletten” kan senare laddas med vätgas igen. Dessa metallhydrider skulle kunna utgöra ”batterier” som lagrar vätgas för användning i t.ex. motorer.
5. Sammantaget vill jag upprepa det som jag framförde i artikeln att systemlösningar tar mellan 10-50 år att genomföra. Hybrit-projektet startade 2016. Nu har det gått 10 år. Man har stött på olika problem och löst vissa av dessa. Vi får se när de kan starta produktionen med den nya metoden, om det blir 2029 som jag sett uppgifter om eller om det dröjer några år till.
Vad gäller trafiken så är det stora fördelar att använda el som drivmedel i stället för bensin eller diesel för fordon. Förbrukningen av el för elbilar ligger för de flesta bilar på mellan ca 1,5 och 2,5 [kWh/mil]. För järnvägstrafik så har jag noterat litteraturvärden för gods på ca 0,05 [kWh/ton km] och för persontrafik ca 0.10 [kWh/ton km]. Om man tänker sig att en elbil väger 2 ton så kan man dubblera värdena för tågtrafiken så att om man skulle lasta bilen på tåget så skulle det gå åt ca 1 kWh/mil. Man skulle alltså halvera elförbrukningen om man använde tåget i stället för elbilen. Ja man skulle inte spara så mycket men enligt litteraturen så har elförbrukningen för tågtrafiken som drivs med el minskat under de senaste 10 åren med ca 20 %. Bilarnas förbrukning kommer säkerligen också att reduceras framöver, så vi får se hur det ser ut om ca 10 år.
https://rail-research.europa.eu/wp-content/uploads/2024/07/ERSIPB-EDSIPB-B-S2R-219-01_-_20240314_Energy_saving_measures_in_rail_report_changes__2_.pdf
Om ”återförstatligande …av elmarknaden.” ; Här är kritiken att den aldrig varit förstatligad korrekt. Jag ber om ursäkt för detta misstag. Utbyggnaden av de olika energislagen har fått stöd av staten och den har skett planerat och skapat en god tillgång på el i Sverige. Sverige har exporterat upp till ca 30 TWh el per år de senaste åren. Här är väl det kritiska att vanliga elkonsumenter tvingas betala elpriser som styrs till stor del av den ”europeiska marknaden”, vilket har medfört höga priser här i Sverige trots bra tillgång på el i Sverige. En reglering av elpriserna och av elmarknaden i Sverige kommer nog att bli nödvändig framöver. Detta pga den fluktuerande ”europeiska elmarknaden” och därtill den förväntade ökningen av elbehovet i Sverige.