Selv om fornybar energi vokser raskt, antar de fleste at verden fortsatt vil være avhengig av fossil energi i minst et par generasjoner. Her er en bok som utfordrer denne tanken, og hevder at selv jeg som snart er 60 kan komme til å få se de siste bensinstasjoner og fossile kraftverk lagt ned.

Glem karbonfangst og -lagring, se bort fra «hydrogensamfunnet». Solceller, batterier, sensorer og «kunstig fotosyntese» er teknologiene som innen 25–30 år vil gjøre verden uavhengig av fossil energi. Dette er hva boken «The Switch: How solar, storage and new tech means cheap power for all», handler om, skrevet av den britiske økonomen Chris Goodall.

Solcellemarkedet har over lengre tid hatt en vekst på 30–40 prosent årlig, til tross for at ekspertene lenge har spådd utflating. Goodall argumenterer for at veksten vil fortsette etter det samme S-formede mønster som vi kjenner fra andre disruptive teknologier som privatbilen og mobiltelefonen. Nærmest som en illustrasjon peker han på at solcellemarkedet med en slik S-formet vekstkurve vil kunne nå hele 150 terawatt installert kapasitet i 2041, nok til å dekke verdens antatte energietterspørsel om 25 år. Prislappen på en slik massiv utbygging vil være mindre enn hva det vil koste å dekke den samme etterspørselen med fossil energi.

Nøkkelen til å forstå de kraftfulle endringene i energimarkedet ligger i å studere teknologienes læringskurve, mener Goodall. Konvensjonell energi har en negativ læringskurve; nye reserver er generelt dyrere å utvinne enn de gamle. Kostnadene ved solcelleenergi, derimot, faller med mer enn 20 prosent for hver gang markedet dobles i volum. Batterier og sensorer, nødvendig for å lagre og styre strøm, ser ut til å ha en minst like stor læringskurve som solcellebransjen. I sum betyr dette at strøm fra solceller, som allerede er billigere enn kraft fra fossil energi mange steder i verden, kommer til å falle så kraftig i pris at det blir lønnsomt å lagre store mengder solenergi, enten i batterier eller i form av «syntetisk» fremstilt olje og gass.

Et energisystem hovedsakelig basert på billig sol- (og vind-) energi vil se radikalt annerledes ut enn dagens. Det «flyttbare» strømforbruket vil beveges til tidene på døgnet når det er mye sol og/eller vind. I boken møter vi bl.a. vekstbedrifter som REstore og OhmConnect som viser at det er et stort forretningspotensial i såkalt «demand response», det vil si å betale bedrifter og husholdninger for at de går med på å flytte prosesser som å smelte metall, kjøre oppvaskmaskinen eller lade bilen til perioder med overskudd på strøm. Automatiske strømmålere og millioner av sensorer vil sørge for at nettselskapene fortløpende har detaljinformasjon om forbruk og ladestatus, noe som vil redusere bruken av gassturbiner og dieselaggregater. Innføring av «rushtidstariffer» i strømnettet vil virke i samme retning.

Billig solenergi gir videre kraftig vekst i markedet for lagring av strøm. Prisen på batterier er fortsatt relativt høy, men faller kraftig. Tesla, Nissan og General Motors anslår at prisen på litium batteri-cellene vil falle fra vel 300 dollar per kilowatt time, til nærmere 100 dollar i 2020. Goodall har tro på at teknologiske gjennombrudd kan gi enda billigere batterier. I boken trekkes blant annet frem bedriften 24M etablert av MIT-professoren Yet-Ming Chiang, som lager batterier med radikalt forenklet arkitektur. I siste utgave av Economist kan vi forøvrig lese om et gjennombrudd for en annet batterikonsept, også denne utviklet av en MIT-professor.

Billigere batterier vil føre til at elbilene overtar en stadig større del av nybilsalget. Ettersom bilene står stille mer enn 90 prosent av tiden, vil de – når ladeinfrastrukturen er bygget ut – lagre og avgi strøm tilpasset behovet i strømnettet. Goodall anslår at dersom elbilene utgjør 50 prosent av verdens bilpark i 2035, så vil bilenes samlede batterikapasitet være tilstrekkelig til å dekke husholdningenes kvelds- og nattforbruk.

Men er det nok litium? Ifølge USAs geologibyrå utgjør de kjente og utvinnbare reservene av metallet ca 13,5 millioner tonn. Det er nok til å produsere batterier med en lagringskapasitet på ca 90 terawattimer, ca seks ganger verdens samlede timeforbruk, og ca tre ganger det antatte forbruket om 25–30 år. Litiumbatteriet blir imidlertid ikke enerådende, det vil få konkurranse fra en rekke andre lovende batterityper.

Goodall konkluderer at solceller, vind og batterier er tilstrekkelig til å erstatte fossil energi i de mest folkerike delene av verden, men ikke på den nordlige halvkule der det bor minst 1 milliard mennesker, de fleste med et høyt energiforbruk. Det blir for dyrt og plasskrevende å bygge store batteriparker for langtidslagring av strøm. I boken drøfter han også hvilke teknologier som kan gi oss solenergi også i vinterhalvåret og i lengre perioder med svikt i sol- og vindproduksjonen. De neste to tiårene vil imidlertid fornybar gass og olje ha fått en viktig plass som lagringskilde, spår forfatteren (potensialet for å ta i bruk vannkraftmagasiner som de norske er nevnt, men har ikke fått noen sentral plass i analysen).

Først vil vi se bedrifter som lykkes med å omdanne bio-avfall til drivstoff. Som eksempel trekker han frem lovende teknologiselskaper som Red Rock Biofuels og Cool Planet. På sikt, når elbilene har overtatt for forbrenningsmotoren på veiene, vil drivstoffet som produseres med ressurser fra skogen kunne erstatte diesel og olje i kraftverkene.

NY BOK: Chris Goodall: «The Switch: How solar, storage and new tech means cheap power for all», Profile Books, London 2016.

Det neste steget, ifølge forfatteren, er at de store industrilandene gradvis vil begynne å fylle infrastrukturen og turbinkraftverkene som i dag er reservert naturgass, med metangass. Spesielt i Europa og USA har såkalt «Power-to-Gas» (P2G) fått ny oppmerksomhet i det siste. Man ser at billig sol- (og vind-) kraft også vil gjøre det billig å produsere hydrogen, som i reaksjon med CO₂ gir gassen metan. Erfaringene fra de første P2G-anleggene i Tyskland, California og Danmark gir grunn til optimisme. Metangassproduksjonen vil kunne hente råvaren CO₂ i avgassene fra avfalls- og avløpsrenseanlegg, og fra sement- og annen prosessindustri. Det elegante ved P2G, er at man ikke trenger å bygge ny infrastruktur, men kan ta i bruk den som allerede finnes.

Men det er først når vi har erstattet den fossile oljen og gassen med syntetisk olje eller gass, såkalt «solar fuel», at vi vil ha et 100 prosent fornybart energisystem. Forfatteren oppsøker blant annet teknologibedrifter som Climeworks og Carbon Engineering, som fanger CO₂ fra luften. Vi møter avanserte bioengineering-selskaper som Joule og Electrochaea, spesialisert på bakterier og reaktorer spesialdesignet for å omgjøre CO₂ til syntetisk drivstoff. Det er liten grunn til å tro at ikke disse løsningene vil fungere i stor skala, mener Goodall, men peker på at lave oljepriser og høyt energiforbruk gjør prosessene ulønnsomme i dag. En høyere oljepris eller karbonavgift samt tilgang på billig solenergi vil endre regnestykket fundamentalt. Det vil gjøre det lønnsomt å «kopiere fotosyntesen» for å fremstille syntetisk olje og gass for langtidslagring av energi, et marked som forfatteren mener vil kunne ta av før det er gått 20 år.

Goodall er optimist, men er han for optimistisk? Boken tar nok for lett på en del av barrierene som i dag bremser omleggingen. Det kan være barrierer knyttet til oppgraderingen av strømnettene og organiseringen av markedet i de enkeltelandene, og utfordringen med å få tilrettelagt nok land i befolkningstette områder. Forfatteren mener imidlertid at markedet og investorene vil sørge for at endringene vil skje raskere enn de fleste i dag klarer å forestille seg. Selv i dag rammes konvensjonelle kraftprosjekter av «investeringstørke». Investorene ser at kraftverkene blør for å gi plass til den raskt voksende fornybare energiproduksjonen. Sol-, vind- og vannkraft sto for 90 prosent av all ny kraftproduksjon som ble levert på nettet i 2015, ifølge IEA. Hvis dette var situasjonen i 2015, er det farlig å undervurdere hvor mye som kan skje på en generasjon.