sponsoreret

Forskning skal få klimaplan i mål – både i luften og i jorden

Hele verden forsøger lige nu at knække koden på det nærmest mytiske Power-to-X. I Danmark er vi i en unik position til at lykkes med det, siger minister.

Af - 20. august 2021

Hvordan laver vi vores grønne energi om til flydende brændstof? Det kæmper DTU-forskere lige nu med.

Få Science Reports nyhedsbrev
Tilmeld dig gratis

Danmark er i front på den grønne omstilling, og der arbejdes hårdt på at udbygge den position på flere områder.

Det gælder ikke mindst Power-to-X, som er et område med enorme grønne og økonomiske perspektiver. Udtrykket dækker over en relativt simpel tanke: Hvordan kan vi på den bedst mulige måde lagre og benytte den grønne energi, der i høj grad skal drive vores samfund gennem den grønne omstilling?

Og faktisk er det ikke længere ren utopi at omdanne energien i vind, vand og sol til flydende brændstof. Det bliver gjort verden over som en del af forskningen i Power-to-X.

Processen er for kluntet

Ikke mindst på Danmarks Tekniske Universitet (DTU) i Lyngby nord for København, hvor Jens Kehlet Nørskov er en af de førende forskere på området. Han beretter om lovende resultater – ikke mindst, fordi den første flyvning nogensinde udelukkende på hydrogen og elektricitet blev gennemført sidste år.

Trods det, er der lang vej igen. For selvom det kan lade sig gøre at omdanne elektricitet til flydende brændstof, er processen fortsat så ineffektiv, at det ikke kan konkurrere økonomisk med fossile brændstoffer 

– Det er simpelthen for kluntet. Vi laver vand om til brint, og så bruger vi brinten til at omdanne CO2 fra atmosfæren til kulbrinter eller alkoholer, og det kan man så bruge som brændstof. Men der er for mange trin i processen, og der sker store energitab i processen, forklarer Jens Kehlet Nørskov.

Sagt mere direkte: Vi kan godt sætte strøm til vand og CO2 og få brændstof ud af det. Men der skal en meget stor mængde strøm til at lave en meget lille mængde brændstof. Og så længe det er tilfældet, vil Power-to-X ikke revolutionere vores energiforbrug, for det vil ikke kunne betale sig at bruge det.

Mere forskning og større skala

Ifølge Jens Kehlet Nørskov skal der to ting til, før det kan blive realistisk eksempelvis at fragte passagerer på tværs af Atlanten i et fly, der er drevet af grønt brændstof. Mere forskning og en gennemgribende opskalering.

Opskalering, fordi alting er billigere, hvis man gør det i stor stil. Og mere forskning, fordi der skal findes en mindre “kluntet” måde at lave vandspaltningen på.

– Humlen er, at vand og CO2 er et meget stabile molekyler. Brændstof er et meget ustabilt molekyle. Det skal jo helst futte af, hvis man sætter en tændstik til det, for det er den energiudladning, der kan drive en motor. Så udfordringen er, at vi skal have en bedre forståelse af, hvordan vi kan tage strøm fra en vindmølle eller et solpanel og bruge den til at omdanne stabile molekyler til mere ustabile molekyler, forklarer Jens Kehlet Nørskov.

Hvis alt det her lyder meget kompliceret – og som en håbløs løsning på fremtidens energiudfordringer – så har du ret i én af de ting. Det er meget kompliceret. Men det er ikke håbløst. Tværtimod er Power-to-X ikke science fiction eller et område, vi kan drømme om at bruge en dag på linje med flyvende biler og fedtfri chokolade. Det er her allerede, og det er kommet for at blive.

– Der er ingen vej udenom. Spørgsmålet er ikke, om det kommer, men om hvor godt det bliver, og hvor meget vi skal betale for det, fastslår Jens Kehlet Nørskov.

Danmark har stærk position

Og på det punkt bliver han bakket op af regeringen. Den har længe fremhævet Power-to-X som en helt central del af Danmarks og verdens mulighed for at komme i mål med ambitiøse klimamål.

– Power-to-X udgør en bærende del af det fundament, klimaindsatsen står på. Sandheden er, at mulighederne for at skabe grønt brændstof gennem Power-to-X allerede eksisterer i dag. Det er ikke science fiction, men science. Nu skal vi have teknologien op i skala og ned i pris, siger klima-, energi- og forsyningsminister Dan Jørgensen (S).

Regeringen og forskeren er altså rørende enige her – mere forskning i Power-to-X på en større skala er ikke noget, vi kan tillade os at lade være med at gøre. Og det skyldes ikke mindst, at det er et område, hvor Danmark er førende og har unikke muligheder.

– Danmark har store fordele i forhold til udviklingen af Power-to-X. Vi har store vindressourcer, et robust energisystem og et innovativt erhvervsliv med kompetencer både på produktions- og aftagersiden. Danmark har verdens største vindmølleproducenter, de mest klimaambitiøse aktører inden for skibs- og luftfart, og vi er verdensmestre i skibsmotorer, fortæller Dan Jørgensen.

Næste skridt i vindeventyret

Ifølge ministeren er der altså mulighed for, at Power-to-X kan bygge videre på det danske vindeventyr, som har sikret Danmark en førerposition, når det kommer til skabelsen af grøn energi. Og også som økonomisk frontlinje kan Power-to-X komme til at ligne vindsektoren, mener Dan Jørgensen.

– Der er store potentialer for dansk erhvervsliv. Med Power-to-X kan vi fjerne udledninger fra den tunge transport som for eksempel skibs- og luftfart, som er svære at elektrificere og som vi derfor ikke har tilstrækkelige løsninger til for nuværende. De løsninger skal Danmark være med til at udvikle. Det er løsninger, der er behov for verden over, så der ligger et kæmpe eksportpotentiale, vurderer han.

Regeringen har blandt andet sat penge af i forskningsreserven til missionen “Grønne brændstoffer til transport og industri”, hvor Power-to-X er en central del. Og Jens Kehlet Nørskov oplever også generelt en stor interesse fra politisk side.

– Jeg ser, at der bliver puttet mange penge i den her altafgørende opskalering. Der er lidt mindre forståelse for de videnskabelige ting, vi mangler, men der er nye initiativer på vej, også fra private fonde. Men vi kunne godt bruge endnu et gear. Ikke mindst fordi, det her allerede er på vej til at blive et industrieventyr. Chancen for, at vi får det afgørende gennembrud er jo cirka proportionel med, hvor meget vi investerer, siger Jens Kehlet Nørskov.

Forskning skal skaffe resultater i landbruget

I foråret lavede Science Report en serie med forskningsordførerne fra de politiske partier på Christiansborg, og de var alle enige i, at forskning kommer til at spille en helt afgørende rolle i den grønne omstilling. Det gælder blandt andet mulighederne for store gennembrud som Power-to-X, der fundamentalt kan ændre den måde, vi udvikler og lagrer energi på. Men ifølge Dan Jørgensen er det også essentielt at se på løsninger, der kan skære udledningen ned på kort sigt.

– Klimaindsatsen handler om både om her-og-nu og fremtiden. Vi skal skære ned på udledningerne de steder, hvor det er muligt i dag, lyder det fra ham.

I den forbindelse har regeringen sat fokus på landbruget, hvor der i april blev offentliggjort en plan for reduktion af CO2-udledningen med 7,1 millioner tons årligt i 2030. Ligesom resten af regeringens klimatiltag skal den reduktion udregnes fra niveauet i 1990, hvor landbruget udledte 14,4 millioner tons CO2. 

Der er altså omtrent tale om en halvering på den 30-årige periode, og de seneste tal viser, at der er langt igen. Landbruget udleder stadig over ti millioner tons CO2 årligt og står dermed over for en stor opgave, hvis det ambitiøse mål skal nås.

– Vi kan ikke komme i mål med det uden forskning og nye løsninger. Vi er dybt afhængige af, at der bliver videreudviklet på alle områder – både i markbrug, staldene, lavbundsjorder, skove og alt muligt andet. Der er brug for ny viden i alle dele af produktionsapparatet, siger Anders Martin Klöcker, der er erhvervs- og forskningsdirektør i Landbrug & Fødevarer.

Skal mindske spild

Et af de vigtigste områder er ifølge Anders Martin Klöcker at få skruet ned for spild i landbruget. Det kan være alt fra at sikre, at smågrise ikke dør til bedre kontrol med afgrøder. Der eksisterer allerede gode eksempler på, at forskningen kan hjælpe med at begrænse spild og samtidig skabe nye indtjeningsstrømme for de danske landmænd.

– Engang anså vi valle for at være et affaldsprodukt i osteproduktion, men det viste sig at indeholde så meget god protein, at man nu laver det til proteinpulver, som er blevet det bedst indtjenende område i Arla. Det samme skete med produktion af kartoffelmel, hvor man fandt ud af, at det vand, man trækker ud af kartoflerne, indeholder en masse gode stoffer, og det sælges i dag til en langt højere kilopris end kartoffelmelet selv, fortæller Anders Martin Klöcker.

Innovative løsninger som disse, der reducerer spild og samtidig generer merværdi, der kan modvirke eventuelle tab på andre områder grundet klimaindsatsen, er ifølge Landbrug & Fødevarer helt afgørende for at nå klimamålene. Og til at hjælpe sig med at finde frem til morgendagens gennembrud på området, er blandt andet forskerne på Københavns Universitets institut for plante- og miljøvidenskab.

– Vi har et rigtig godt samarbejde med landbruget, hvor vi arbejder med teori og mulige løsninger, som vi stiller til rådighed. Så har de ekspertisen til at implementere dem på en måde, der fungerer i virkeligheden, siger Svend Christensen, der er leder af instituttet.

Gennembrud og ændring i livsstil

Der er en række områder i landbruget, hvor forskningen kan hjælpe landmændene på vej, fortæller Svend Christensen. Især er der lige nu fokus på udvikling af nye typer afgrøder, der kan mindske belastningen på miljøet markant.

– Vi kigger for eksempel meget på en amerikansk plante, der hedder hvedegræs, som har den fordel, at den ikke skal såes. Den består simpelthen bare år efter år, og det er enormt godt for jorden, for så skal den ikke pløjes. Det er generelt forbundet med en masse dårlige ting miljømæssigt at forstyrre jorden for meget. Den er samtidig rigtig god til at opsamle CO2. Men hvedegræs giver bare ikke nok afkast nu, så der er vi ved at se på, om vi kan moderere den, så det bedre kan betale sig for landmændene, fortæller han.

Dommen fra forskeren er imidlertid klar – vi kan ikke blive ved med at leve, som vi har gjort, uanset hvor geniale løsninger, Svend Christensen og hans kolleger finder frem til.

– Vi skal spise mindre kød, det er uundgåeligt. Heldigvis kan forskningen så bidrage med bedre og bedre køderstatninger, som både i smag og næringsstoffer er ved at komme tæt på. Det er en anden vigtig måde, vi kan bidrage på – ved at erstatte nogle af de ting, der ikke er bæredygtige, siger han.

Svend Christensen fremhæver kvæg som en af de helt store syndere, da de udleder en stor mængde metangas. Det arbejder forskerne på at mindske ved brug af forskellige enzymer og andre midler i dyrefoder, men uanset succesen for det projekt, skal vi både i Danmark og globalt forberede os på en nedskalering af oksekødsproduktion.

– Vi kan ikke få det hele. Skal vi nå de her klimamål kræver det både nye innovative løsninger, men også en ændring af vores kostvaner, fastslår Svend Christensen.

Han fortæller, at der er nogle “lavthængende frugter” i landbrugets omstilling som for eksempel arbejdet med lavbundsjorde. Andre ting som ændret brug af gødning og grønnere kost til dyr kan man også nå at gøre meget ved inden 2030. Men en masse andet kan forskerne ikke nå til den deadline. 

– Vi arbejder eksempelvis meget med rødder på planter og leder efter løsninger på, hvordan de kan suge mere kvælstof og vand op af jorden. Udviklingen af planter er i det hele taget enormt vigtigt. Men meget af det vil kræve en del år og meget mere forskning, siger Svend Christensen.

Tags:

Science Report