Looking for Spirax Sarco products and services?

PÅ VÄG MOT NETTONOLLÅNGA

EFFEKTIVITET, ELEKTRIFIERING OCH TEKNIK SOM ARBETAR TILLSAMMANS

Geothermal area steaming boreholes

Sean Spencer, Utvecklingschef

5 minuters läsning

Den har spelat en viktig roll i vårt förflutna och vår nutid, och kommer också att förbli avgörande för våra framsteg i framtiden. Dess överlägsna termiska energikvaliteter gör den till ett grundläggande element för att varje dag producera så mycket av det som vi tar för givet. Och tack vare fortsatt snabb teknikutveckling och tekniska genombrott, ser vi fram emot att dra nytta av dess många fördelar i en värld med nettonoll avtryck i morgon. 

Det fanns inget behov av att uppfinna ånga; då den har funnits på jorden längre än vad vi har. Du kan fortfarande se ånga i sitt mest naturliga tillstånd, sprutande ur gejsrar som skapar makalösa upplevelser. Dess kraft och styrka ger en indikation om varför ånga är det mest använda värmebärande mediet i världen. Och lyfter fram dess grundläggande natur. 

Dess förmåga att hålla betydande mängd energi som kan användas både mekaniskt: för att till exempel snurra en turbin, eller som värme: för att möjliggöra många processer, gör ångan till en viktig hållbar och förnybar resurs. Tack vare ång- och kondensatslingan kan vattnet som används återvinnas av effektiva system, vilket sparar energi när den skapas. 

Med sin höga effektivitet, låga toxicitet, enkla transport, överlägsna värmekapacitet och låga kostnad jämfört med andra alternativ, är en värld utan ånga fullständigt otänkbart. Vi har ångan att tacka för många av de enorma tekniska framsteg som skett i samhället under de senaste 300 åren. Även om de mekanismer som använder och behöver ånga kan ha förändrats, har själva ångan förblivit grundläggande för vår utveckling. 

Den spelar en nyckelroll inom läkemedelsindustrin och säkerställer att läkemedel och vacciner kan produceras både säkert, tillförlitligt och i stora mängder. Sjukvården förlitar sig på ånga för att hålla instrument rena och riskfria när man behandlar oss. Både kemi- och petroleumindustrin behöver ånga för att dess anläggningar ska fungera smidigt samt för sin tillverkning av de många produkter vi använder i vår vardag. Från plast till polyester (världens vanligaste klädmaterial) till ammoniakproduktion som ger gödningsmedel för att livnära världen. Och dess många användningsområden inom livsmedels- och dryckesindustrin betyder att vi inte behöver oroa oss för säkerhet och hållbarhet för så många saker vi både äter och dricker.

Dessa är bara några av fördelarna som ångan ger oss. Det är anledningen till att vi ser ånga inte bara som ett användbart fenomen, utan även som naturlig teknologi. Ett säkert, hållbart och pålitligt sätt att förbättra vår livskvalitet, nästan utan jämförelse med något annat.

Men förutom möjligheten till ett bra foto, har vi inte så mycket praktisk användning av gejsrar och med undantag för några få platser på jorden, är ånga som geotermisk energi inte något alternativ. Det betyder att för att utnyttja dess värde måste ångan alstras av oss. Och det är där som utmaningen ligger för att garantera dess hållbara framtid. 

Vi behöver stora mängder ånga för att upprätthålla vår tillväxt och livskvalitet. Det är viktigt att vi så snabbt som möjligt kommer bort från att generera ånga med gas, kol eller olja till förnybara, effektiva energikällor.

OMFAMNA NYA MÖJLIGHETER

Den globala energikrisen påskyndar stora förändringar i hur vi genererar vår energi. För det första är det en snabbt växande andel som kommer från förnybara källor (främst vind eller sol, men med varierande resultat). För det andra ökar potentialen för grön vätgas baserat på förnybar energi och elektrolys varje dag. För det tredje finns det en växande acceptans för behovet av elektrifiering av värme i industri och byggnader. Slutligen, ny teknik för både värme- och kraftlagring växer fram och kommer snart att finnas tillgänglig i stor skala. 

Sådana paradigmskiften i hur industrin arbetar sker inte över en natt. Men tiden är avgörande för att vi ska kunna nå de utmanande nettonoll-målen. Det är därför praktiska alternativ för att överbrygga klyftan mellan tillgång och efterfrågan på elektricitet är avgörande för att uppnå en hållbar verksamhet. Innovationer som lagring av termisk energi, där tillvaratagandet energitoppar och omvandla dessa till användbar ånga och sedan lagra den till dess att den behövs, kommer att vara avgörande i övergången. Figur 1 illustrerar varför vi behöver hitta sätt att maximera vår effektivitet när det kommer till att få ut det mesta av förnybara källor, som till exempel solenergi:

Solar generation energy shifting

TA POSITIVA STEG NU

About half of the fuel consumed for energy in industry can be electrified

Sammantaget så står värme för efterfrågan av mer än dubbelt så mycket  som den globala elproduktion, och genererar 55 % av de globala energiutsläppen¹. Att få ner den siffran är ett viktigt mål för utfasning av fossila bränslen², men hittills har försök ofta skett i silostruktur, där man tittar på områden som elektrifiering, vätgas, biomassa och kolavskiljning, användning och lagring (CCUS) separat, och fokuserar på specifika slutanvändningar. 

Det är därför vägen till koldioxidneutralitet kan förefalla svår; väntan på att ny teknik ska ersätta något som vi har förlitat oss på i decennier eller till och med århundraden. Tack och lov finns sätt att använda hållbart genererad ånga gott och väl inom räckhåll. 

När behovet för utfasning av fossila bränslen på vår planet blir mer akut är det betryggande att veta att med ånga betyder det inte att man förlorar det helt. Vi vet alla att dagarna med att köra bensin- eller dieselfordon närmar sig slutet, att vår användning av naturgas kommer att begränsas samt att svåra beslut kommer att behöva fattas om vi ska säkra vår planets framtid. 

Så är inte fallet med ånga. Att komma bort från fossileldade pannor kräver inte att man måste vänta i decennier på att nya alternativ ska komma fram. Det innebär inte heller en totalrenoveringav befintliga system. Möjligheten att eftermontera pannor med elteknik finns redan nu. När gammal utrustning behöver bytas ut finns nya, mer effektiva elektriska alternativ lätt tillgängliga. När energiproduktionen går över från kol, gas och olja kommer ånga att vara redo att visa sin koldioxidneutrala potential. 

Dessutom kommer det att finnas ett ökande behov av att göra mer med mindre, ständigt utvärdera och förbättra effektiva åtgärder som kommer att göra ångan ännu viktigare för så många industrier som är beroende av den. Datadrivna, systemomfattande tillvägagångssätt kommer att vara det mest effektiva sättet att göra detta. 

Eftersom ånga används så flitigt av så många olika branscher, finns det ett stort utbud av olika storlekar ångsystem, konfigurationer, applikationer samt driftsmetoder. Detta innebär att det finns många alternativ för att identifiera möjligheterna för att förbättra ångsystemens prestanda. 

Precis som ånga har hjälpt civilisationer runt om i världen att växa och utvecklas, är det nu ingenjörernas tur att hjälpa ångan att behålla sin plats i vår historia. Ånga har tagit oss med på en givande resa hittills och kommer att fortsätta göra så i århundraden framöver. 

Det är ingenjörer inom alla discipliner som kommer att designa, bygga, bygga om, driva och säkra infrastrukturen och tekniken för att utfasning av fossila bränslen i Sverige ska kunna uppnås fullt ut
National Engineering Policy Centre, Royal Academy of Engineering

Källor: 

¹ “Global Energy Perspective 2022,” McKinsey, 26 april 2022. 
² Observera att nå nettonoll inte bara handlar om CO2-utsläpp, utan alla växthusgaser, inklusive metan och F-gaser. Här använder vi utfasning av fossila bränslen för att täcka alla relevanta utsläppsminskningar. 
National Engineering Policy Centre, Royal Academy of Engineering (https://raeng.org.uk/media/b4jpdttw/net-zero-a-systems-perspective-on-the-climate-challenge-final-nepc.pdf
“Net-zero heat: Is it too hot to handle?”, McKinsey Sustainability, 22 juli 2022. (https://www.mckinsey.com/capabilities/sustainability/our-insights/sustainability-blog/net-zero-heat-is-it-too-hot-to-handle