Tag Archives: Brundtland

Trodde du att förnybart är hållbart? Tänk efter igen...

"Hållbarhet" är ett mode-ord just nu. Det används ofta och gärna, speciellt av kärnkrafts-motståndare, och förespråkare av förnybar energi. Det antas att om något är förnybart är det också per automatik hållbart. Det antas också att kärnkraft inte är hållbart. Vad förvånade folk blir när de får reda på att det är det motsatta som gäller...

Låt oss för en gångs skull ta ett steg tillbaks och titta närmare på vad det är vi menar med "hållbarhet". I den här artikeln kommer vi att koncentrera oss på det begreppet i samband med energiproduktion.

Vad hållbarhet inte är

Det finns en vag uppfattning att om något är hållbart kan vi börja använda det nu och sedan fortsätta använda det för alltid, eller att något som är hållbart aldrig förbrukar resurser. Även om detta nu hade varit sant så hade förnybara energikällor inte varit hållbara. Detta därför att solpaneler byggs inte av solsken, eller vindkraftverk av en stadig eftermiddagsbris. De byggs av förbrukningsbara resurser, som stål, koppar, neodymium, gallium, arsenik, indium och andra inte alltid vanligt förekommande material. De har dessutom begränsad livslängd, vilket gör att inom överskådlig tid måste de rivas och ersättas. Detta betyder att sol- och vindkraft förbrukar resurser och kan sålunda inte användas i all evighet.

Men detta är inte vad vi menar med hållbarhet, så låt oss fortsätta.

Vad hållbarhet är

"Hållbar utveckling" definierades av Brundtland-kommissionens rapport "Our common future" i juni 1987 som:

...utveckling som tillgodoser nuvarande behov, utan att ta bort möjligheten för framtida framtida generationer att tillgodose deras egna behov.

Låt oss ta en titt på detta. Säger den här definitionen något om förnybart eller att använda samma saker för alltid? Säger det att användning av fossila bränslen är dåligt? Nej, det gör det inte. Rapporten säger inte ens att vi inte får helt förbruka en resurs.

Vad gäller icke-förnybara resurser, som fossila bränslen och mineraler, minskar användningen av dem de tillgängliga reserverna för framtida generationer. Men detta betyder inte att sådana resurser inte bör användas. Generellt sett skall utarmningstakten beakta hur kritisk resursen är, tillgängligheten av teknologier för att minimera utarmningen, och sannolikheten för att ersättare blir tillgängliga.

Så hållbarhet betyder alltså följande:

  • Vi har behov, och vi skall få dem tillgodosedda.
  • Framtida generationer kommer också ha behov, och vi skall inte göra något som hindrar dem från att få de behoven tillgodosedda.

När det talas om hållbarhet är det oftast framtiden som nämns. Men vad som då glöms är att utveckling som inte tar hänsyn till nutidens behov inte är hållbar. Hållbar utveckling måste tillgodose både nuvarande och framtida behov.

Så nu när vi etablerat vad hållbarhet egentligen betyder, låt oss tillämpa det.

Hållbarhet i verkliga livet

Vad är våra behov när det gäller energi? De är flera, och ett av dem är: tillförlitlighet.

Tillförlitlig energiproduktion betyder att vi får den mängd energi vi behöver, i det ögonblick vi behöver den. Energi är färskvara. Speciellt elektrisk energi måste produceras i samma sekund vi behöver den. Om produktionen inte motsvarar behovet har vi ett underskott. Vi accepterar inte elunderskott. Inte nog med att det är irriterande, det är direkt farligt eftersom vi är beroende av elektricitet för många kritiska applikationer, som sjukhus, telekommunikation, matlager och i stort sett allt som gör vårt samhälle modernt och välmående. Vidare riskerar effektunderskott på elnätet att förstöra eller skada utrustning om är kopplat till det.

Är vindkraft och solkraft hållbara energikällor?

Sol- och vindkraft lever inte upp till Brundtland-kommissionens definition av hållbara på grund av det mest banala av skäl: när solen inte lyser, och när vinden inte blåser, då levererar de ingen energi. I och med detta tillgodoser de inte vårt behov av tillförlitlighet.

Men säkerligen finns det väl alltid vind och sol? Nej, ibland finns de verkligen inte. Solen är ett självklart fall eftersom den inte lyser 24 timmar per dygn (utom norr om Polcirkeln på sommaren men det hjälper oss inte under kalla mörka vintrar). Och vind då?

Vindkraft i Sverige, jan-feb 2009
Rapporterad vindkraft i Sverige, januari-februari 2009.

Ovanstående diagram är statistik för vindkraft i Sverige, hämtad från Vattenfalls sida www.vindstat.nu. Detta representerar dygnsmedelprodutionen av vindkraft i Sverige i 30 dagar. De rapporterande anläggningarna finns från Sveriges sydspets till längst upp i norr. Bilden är så som den såg ut 14 februari, 2009.

Mängden installerad vindkraft, det vill säga maximal kapacitet, var 695 MW för de visade 30 dagarna, vilket motsvarar cirka 85% av all installerad vindkraft i Sverige. Detta betyder att teoretiskt högsta möjliga energiproduktion i det här diagrammet är 16 680 MWh per dygn. Med detta i åtanke ser vi att från 25 till 30 januari producerade vindkraften bara 2-4% av installerad kapacitet. Efter detta gjorde den ett skutt uppåt, men inom en vecka var det nere på under 10% igen i ytterligare fyra dagar.

Och igen måste vi få påminna om att detta är dygnsmedel och visar sålunda inte variationerna under dygnet. Det betyder att vid vissa tillfällen producerade vindkraften i Sverige sannolikt mindre än 1% av installerad kapacitet.

Detta betyder att utveckling som förlitar sig på förnybar energi som sol och vind för att tillgodose våra behov inte kan kallas hållbar annat än om det finns något som kan helt ersätta dem under lågperioder.

Är biobränslen hållbara?

Biobränslen är en annan förnybar energikälla som får mycket uppmärksamhet. Tillgodoser biobränslen våra behov? Detta kan ifrågasättas, därför att även om tillförlitligheten är god, är löftet om kapacitet i bästa fall skakigt. Och än värre är att biobränslen slår mot ett av våra mest grundläggande behov: hälsa och långt liv. Biobränslen, precis som alla andra förbränningsbara kraftkällor, släpper ut gaser och föroreningar som är hälsofarliga. Förbättringar kan göras, men frågan är hur många för tidiga dödsfall vi accepterar innan biobränsleteknik förbättras till acceptabla nivåer. Sålunda bör biobränslens hållbarhet ifrågasättas.

Är kärnkraft hållbart?

Låt oss se på de behov som vi har, och som framtida generationer kommer att ha:

  • Kapacitet
  • Tillförlitlighet
  • Ren luft, land och hav
  • Hälsa

Tillgodoser kärnkraft dessa behov? Ja det gör det. Kärnkraft har en kapacitet och tillförlitlighet som matchas enbart av vattenkraft och fossila kraftkällor. Kärnkraft förorenar inte luft, land eller hav på oacceptabelt sätt. Och kärnkraft hotar inte hälsa på ett oacceptabelt sätt. Faktum är att de kraftkällor kärnkraften ersätter, som exempelvis kolkraft, orsakar 2 miljoner människors förtidiga död på grund av luftföroreningar. Genom att ersätta sådana kraftkällor räddar kärnkraft liv.

Kärnavfall är något som måste hanteras, ja. Men detta är en lösbar fråga, lösbar på ett sådant sätt att det inte kommer att hindra framtida generationer från att få sina behov tillgodosedda. Den vetenskapliga kunskapen om hur man gör detta har funnits sedan 1970-talet. Det som har hindrat oss från att realisera dessa lösningar har dels varit behovet av att skaffa praktisk erfarenhet om hur man gör det, och politik. Men lösningar som exempelvis den svenska djupförvarsmetoden KBS-3 är nu såpass mogna att de kan realiseras inom snar framtid. Ytterligare alternativ för att ta hand om kärnavfall blir tillgängliga allteftersom den tekniska utvecklingen går framåt. Det finns inget skäl att anta att kärnavfall inte kan hanteras på ett sätt som överensstämmer med Brundtland-kommissionens definition om hållbarhet.

Om vi använder kärnkraft, måste framtida generationer göra det också?

Att vi använder kärnkraft nu tvingar det inte framtida generationer att göra samma sak. Kärnkraftverk har en ändlig livslängd på ca 40-60 år. För kraftverk till förnybara energikällor, som sol och vind, är livslängden ännu kortare. Därefter måste de rivas och ersättas. Framtida generationer kan välja vad som helst att ersätta dessa anläggningar med. De sålunda inte bundna av våra val. Vill de använda något annat än vad vi använder står det dem fritt att göra det.

Och troligt är att de kommer att välja något annat. Fusionskraft har undgått oss hittills, men utvecklingen ser lovande ut. Forskningsanläggningen ITER byggs i skrivande stund. Och uppföljaren DEMO är på ritbordet. Om man inte stöter på några stora hinder är forskningen vid dessa anläggningar klar 2050, varpå fusionskraften kommer att vara kommersiellt gångbar. Om vi ser pessimistiskt på detta, dröjer det eventuellt ytterligare 100 år innan de löser problemen. Pessimistiskt räknat är det rimligt att anta att senast år 2150 kan kärnkraft, sol, vind och så gott som allting annat vi använder för vår basproduktion börja fasas ut. Detta är vad Brundtland-kommissionen nämner när den talar om "sannolikheten för att ersättare blir tillgängliga".

Och även om fusionskraft aldrig realiseras måste det som kärnkraftsmotståndarna hävdar kan ersätta kärnkraften nu sannerligen kunna ersätta den i framtiden också. Om inte faller påståendena om möjligheten att ersätta kärnkraften med förnybart, och då vi måste fortsätta använda kärnkraften och göra den än mer effektiv.

Så gör det något att vi riskerar göra slut på kärnbränslen? Nej, det gör det inte. Om vi börjar få slut på de resurserna, vilket ändå inte är troligt att hända på 2 000 - 5 000 år, kan framtida generationer byta till något annat. De är inte bundna av våra val och sålunda uppfyller kärnkraft definitionen av hållbar utveckling.

Slutsats

Det har sagts att den som tittar för långt fram riskerar att snubbla över sina fötter. Detta gäller även frågor som denna. Vi får aldrig glömma att våra nuvarande behov också måste tillgodoses. Ser vi enbart till framtida behov har vi inte hållbar utveckling. Och tyvärr uppfyller förnybara energikällor som sol, vind och biobränslen inte våra nuvarande behov. Hur mycket tid och pengar vi än lägger på forskning och utveckling kan vi inte få solen att lysa på kommando, ej heller kommer vi att kunna tvinga vinden att blåsa när vi vill. Biobränslen bygger på förbränning, vilket vi ännu inte vet hur hur man skall göra ofarligt för hälsan. Sålunda är de inte hållbara.

Kärnkraft däremot är, såvitt vi kan avgöra, hållbart.

Artiklar: DN

Did you think renewable power is sustainable? Think again...

"Sustainability" is a buzz-word these days. It is used often and eagerly, especially by opponents of nuclear power and proponents of renewable alternatives. There is an assumption to there that if something is renewable it is also automatically sustainable. There is also an assumption that nuclear power is not sustainable. How surprised people get when they find out that the exact opposite is true...

Let's take a step back and for once examine what we actually mean by the concept of sustainability.  In this article, we will be focusing on sustainable power production.

What sustainability is not

There seems to be a vague notion out there that something that is sustainable we can start using now and then keep using forever, or that something that is sustainable never consumes any resources. Well even by this faulty definition, renewables are not sustainable. This is because solar panels are not built from sunshine,  nor are wind turbines built from a stiff afternoon breeze. You build them from consumable materials such as steel, copper, neodymium, gallium, arsenic, indium and other sometimes not too common materials. Also they have a finite life span after which they must be torn down and replaced. This means that solar and wind power does consume resources and in the end cannot be used forever.

But that is not the definition of sustainable, so let's move on.

What sustainability is

"Sustainable development" was defined by the Brundtland-commission report "Our common future" in June 1987 as:

...development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs

Now let's look at this. Does this say anything about renewables, using the same things forever, or even that using fossil fuels would be a bad thing? No it does not. The report doesn't even say we cannot deplete a resource.

As for non-renewable resources, like fossil fuels and minerals, their use reduces the stock available for future generations. But this does not mean that such resources should not be used. In general the rate of depletion should take into account the criticality of that resource, the availability of technologies for minimizing depletion, and the likelihood of substitutes being available.

So what sustainability means is this:

  • We have needs, and we must meet them.
  • The future generations will also have needs, and we must not do anything that prevents them from getting these needs met.

People talking about sustainable development often talk about the future. But what they keep forgetting is that development that does not tend to the needs of the present as well, is not sustainable. Sustainable development must meet both current and future needs.

So now that we have established what sustainability actually means, let's get to work applying it.

Applying the definition of sustainable to the real world

What are our needs when it comes to power? Among all needs, one is reliability.

Reliable power production means that we get have the amount of power we require, the instant we require it. Power is a perishable commodity. Especially electricity must be produced the very second we intend to consume it. If production does not meet demands, we have a power deficit. We do not accept power deficits. Not only is a power deficit annoying, but it can also be very dangerous as we are relying on electricity for a great number of critical applications, such as hospitals, tele-communications, cold food storage and pretty much anything that makes our society modern and thriving. Also power drops on the electrical grid risks damaging or destroying equipment connected to it.

Hence a source of power must be able to deliver as much as we want, the moment we want it or it is not, by definition, sustainable.

Are wind power and solar power sustainable sources of power?

Solar power and wind power are not living up to Brundtland commission definition of sustainable, for that most inane of reasons: when there is no wind, and when there is no sun, they do not deliver power. And by not doing that, they fail our need of reliability.

But surely there is always wind and sun, isn't there? No, not always. Sun is a no-brainer, because sun does not shine 24 hours per day (except above the arctic circle in the summer but that doesn't help us in the cold dark winter). So what about wind?

Wind power in Sweden, jan-feb 2009
Reported wind energy production in Sweden, Jan-Feb 2009

The graph above is statistics for wind power in Sweden, fetched from Vattenfall's page www.vindstat.nu. This page represents day average wind power production in Sweden for 30 days. The reporting plants range all the way from the south tip of Sweden to the far reaching north. The image is a snapshot of the graph taken at February 14, 2009.

The amount of installed wind power, that is to say the maximum power capacity, that reports to this webpage was 695 MW for the 30 days displayed, which is about 85% of all installed wind power in Sweden. This means that theoretical maximum power production in this graph is 16 680 MWh per day. Keeping this in mind, we see that for January 25 to January 30, wind power delivered 2-4% of installed capacity. After that it made a skip up, but less than a week later is was down below 10% again for another four days.

And again we must remind you that this is day average production and does not consider fluctuations during the day. This means that wind power in Sweden at times most likely delivered less than 1% of installed capacity.

This means that development that would rely on renewables such as solar and wind to meet our power needs, would not be considered sustainable unless there was something else that could entirely replace them for low periods. Such replacements do not exist.

Are bio-fuels sustainable?

Bio-fuels is another renewable alternative that is getting much attention. Do they meet our needs? That can be questioned, because while reliability is acceptable, the guarantees of capacity are shaky at best. And even worse is that bio-fuels strike at one of our most basic needs: health and long life. Bio-fuels, just like any other combustible power sources, release gases and pollutants that are harmful to human health. While being mostly neutral when it comes to carbon balance, this does not make the emissions any less harmful to people. Improvements can be made, but it must be asked how many premature deaths we are willing to tolerate before the technology of bio-fuels have been improved to acceptable levels. Hence this leaves the sustainability of bio-fuels in doubt.

Is nuclear power sustainable?

Let's look at the needs we have, and that the future generations will have:

  • Capacity
  • Reliability
  • Clean air, land and water
  • Health

Does nuclear power fulfill these needs? Yes it does. Nuclear power has a capacity and reliability that is matched only by hydro power and fossil fuels. It does not pollute air, land nor sea in such a manner that we cannot accept it. And it does not threaten health in such a manner we cannot accept it. In fact, the power it replaces, such as for instance coal plants, kills about 2 million people prematurely every year from air pollution. So in replacing that, nuclear power saves lives.

Nuclear waste is an issue, yes. But it is a solvable issue, solvable in such a way it will not impede future generations from having their needs met. The science needed to know how to do that has been available since the 1970's. It is part needing to gather experience on how to do it, and mostly politics that has kept us from implementing them so far. But for instance the Swedish method for a deep geological repository KBS-3 is at such a level of maturity it may begin being implemented in the near future. And more alternatives for dealing with nuclear waste are being made available as technological development progresses. We have no reason to assume nuclear waste cannot be dealt with in a sustainable manner that meets the definition by the Brundtland commission.

If we use nuclear power, must future generations use it too?

Using nuclear power now does not force future generations to use it. Nuclear plants have a finite life span of about 40-60 years. For renewables like solar and wind, their life span is even shorter. After that, the plants must be replaced. The future generations are free to choose whatever method of production they want for these replacements. They are not locked in by our choice. If they want to use something else, they are free to do so.

And choosing something else, they most likely will. Fusion power has dodged us for some time, but the progress is very promising. The research facility ITER is being constructed as we speak. The follow-up DEMO is on the drawing board. If there are no big snags, work at these plants will be done by 2050, at which time fusion power can go commercial. If we are unlucky, it might be another 100 years before they work out the problems. Being pessimists, we can reasonably estimate that by 2150 at the latest, fission nuclear power, solar, wind and pretty much everything else we use for our base load, can be phased out. This is what the Brundtland commission report speaks of: "the likelihood of available substitutes".

And even if fusion power never takes place, whatever opponents of nuclear power claim can be used to replace nuclear power now, can most certainly be used to replace it then. If not, their case falls apart anyway and we must keep using nuclear power and make it even more effective.

So does it really matter that we risk depleting our nuclear fuel resources? No, it does not. If we start to reach the end of such resources, something that is not likely to happen by at least 2 000-5 000 years anyway, then future generations may switch to whatever else they want to use. They are not bound by our choices, and as such, the definition of sustainable development is met by nuclear power.

Conclusion

It has been said that the person that stares too far ahead, risks tripping over their own feet. This is true also in this matter. We must not forget that our needs must also be met, and not just the needs of future generations. Otherwise we do not have sustainable development. And sadly, renewables such as wind, solar and bio-fuels do not yet meet these needs. No matter how much we spend on research, we cannot force the sun shine when we want it to, nor make wind blow on demand. Bio-fuels rely on combustion, which we do not know yet how to make non-hazardous to health. Hence they are not sustainable.

Nuclear power however is, as far as we can make out, sustainable.