Kraftvärmeproduktion i ett hållbarare perspektiv

Enligt statistik från IPCC svarar produktion av el och värme för cirka en fjärdedel av världens utsläpp av växthusgaser, lika mycket som jord och skogsbruk och betydligt mer än transport (14 %). Produktionen av energi har ökat globalt med 3 % årligen under de senaste fyra decennierna. År 2016 innebar dock ett trendbrott – IEA rapporterar att de energirelaterade koldioxidutsläppen slutat öka. På Inspectas kraftvärmedagar 2016 diskuterades både de stora strategiska frågorna kring ny teknik och de små detaljerna, som ger oss säkrare drift och högre tillgänglighet.

Hur klara hållbarhetsutmaningen?

Anders Wijkman är en av de stora profilerna inom den svenska miljörörelsen. Som före detta politiker i riksdagen och i Europaparlamentet, ordförande i Röda Korset och i Naturskyddsföreningen, biträdande generalsekreterare i FN och ledamot av Kungliga Vetenskapsakademin har han ett brett perspektiv på samhällets och människans påverkan på vår omgivning. Under de två senaste åren har han på uppdrag av regeringen suttit som ordförande i Miljömålsberedningen, som skall analysera Sveriges miljömål. Han är också ordförande i Återvinningsindustriernas branschorganisation. Det är alltså en person som vet vad han talar om i frågor kring ett hållbarare samhälle.

”De 50-60 senaste årens utveckling har inneburit en stor mängd utmaningar, från försurning av haven, ökade emissioner av aerosoler till atmosfären, kemisk förorening av land och vatten till global uppvärmning, som snabbt förändrat vårt klimat. En lösning för att bryta trenden är att övergå från linjär ekonomi med ständigt ökande volymer av förbrukade material till olika former av cirkulär ekonomi. Den senare innebär att vi håller liv i saker längre och bygger in återvinning från början, hyr i stället för att äga för att öka nyttjandegraden. Våra bilar står stilla 95 % av tiden som en passiv resursförbrukande egendom. Ett ton material transporterar 75 kg nyttolast. Varför är vi så dåliga att analysera de verkliga kostnaderna för vår livsstil? Nya statistiska metoder visar att energiproduktion med kol ger en vinstmarginal på 11 % med konventionella ekonomiska kalkyler, men en förlust på 11 % om de strukturella kapitalkostnaderna räknas med!”

Anders ser dock positiva tecken: ”Kostnaderna för elproduktion med sol och vind sjunker och år 2017 kommer vindkraftens kostnad per producerad MWh att för första gången ligga under kolkraftens. I Sverige är elproduktionen i princip koldioxidfri, men vi står inför stora utmaningar att göra processindustrin, transporterna och jordbruket klimatneutrala. Koldioxidskatten har gjort konkret nytta, men miljömålsberedningen har lagt ribban ännu högre – Sverige skall vara klimatneutralt redan år 2045. Men, det förutsätter tekniksprång till exempel inom den tunga industrin, bättre stadsplanering med smarta hus och andra transformativa lösningar. I dag räknas BNP-tillväxten enbart som kvantitetsökning, inte som förbättrad livskvalitet. Vi behöver andra ekonomiska parametrar.”

Havsenergi – en vågad idé?

Genom åren har det gjorts många försök att utnyttja havsvågornas energi för kraftproduktion. Men, tekniska problem har försinkat starten av storskalig kommersiell produktion. Kan en ny svensk idé innebära ett genombrott för vågenergin, en förnybar och till synes outtömlig resurs?

”Varje sekund alstrar havsvågorna mer energi än vad världen förbrukar, en koncentrerad form av kraft med hög energitäthet. Jämnheten i försörjningen är vågkraftens fördel – när det blåser mycket i Nederländerna och Tyskland blir elpriserna negativa från vindkraften och när solen inte skiner går den producerade elenergin ner dramatiskt. Vågkraften balanserar upp nätet tillsammans med andra energikällor. Det handlar om den sista förnyelsebara energikällan, som är tillgänglig för stora delar av mänskligheten, längs Atlantkusten, i södra Afrika, Asien, Sydamerika etc.”, förklarar Patrik Möller från företaget Corpower Ocean.

Tidigare utrusatt absorbera vågenergi har inte varit tillräckligt robust eller effektiv i relation till vikt och kostnad. Vågor har en enorm kraft, men en långsam rörelse, som gör det svårt att bygga kraftverk som fungerar i alla vågperioder. Den nya lösningen består av en kompakt boj. I den finns en unik konstruktion för faskontroll, som med fjäderhjälp ger en förstärkt resonant rörelse, som alstrar tre gånger mer effektiv energi. En kaskadväxel delar in en stor last i flera delar och skapar en jämn rörelse, så att mekaniken inte slits i stycken vid en våldsam storm.

”Vi har också optimerat bojgeometrin vid tester på KTH i Stockholm och i franska Nantes samt fältförsök med mindre skalmodeller Portugal och i Skottland. Utbytet ligger redan nu nära vindkraftverken, som ändå haft 30 år på sig för att optimeras – nu kan vi leverera fem gånger mer energi per ton utrustning. Fullskaleförsök inleds 2017 vid Orkneyöarna tillsammans med ledande europeiska energiföretag.”

Teknik från plast till digital röntgen

Några av de allvarliga olyckorna inom industrin beror på att fel plastmaterial använts i rör och tankar eller att fel skett vid fogning. Ofta beror detta på okunskap. Det som fräter på stål påverkar också plast. Det är viktigt att få upp kontrollen på plast till samma nivå som för andra material.

Pernilla Utterström på Inspecta är medförfattare till den nya handboken för inspektion av skador på glasfiberarmerad plast (GAP) och en överskådlig skadeatlas med informativa bilder.

”För att få den bästa kombinationen kan man använda kemikaliebeständig termoplast inne och härdplast, som ger styrka, på utsidan. För skarvning kan man använda laminering, som ger ett förband med samma konstruktion, men limning blir allt vanligare. Kom bara ihåg att alla vanliga konstruktionsregler gäller – de är funktions- och inte materialdefinierade. Kontrollen är också ett problem – i dag finns inget godkänt tredjepartsorgan i Sverige med rätt att certifiera konstruktioner. Lösningen blir en kontroll av enstaka objekt och produktintyg.”

Skador på plast är ibland svåra att detektera eftersom en skadad yta inte behöver innebära allvarliga problem – plast är till viss del självläkande. För att undersöka om skadan är allvarlig kan digital röntgen användas, en teknik som vanligtvis används för undersökning av komplicerade metallkonstruktioner, där andra oförstörande provtekniker som visuell provning, penetrantprovning, ultraljud och vanlig röntgen inte ger ett önskat resultat.

Roger Gustafsson på Inspecta har lång erfarenhet av digital röntgen:

”Digital röntgen består av en skärm och en strålkälla. Bilden skapas i realtid och den kan manipuleras så att man förstorar intressanta områden. Som exempelfall kan vi ta vi med digital röntgen fångade upp en längsgående läcka i en panel i panntuber, något som inte upptäcktes med vanliga metoder – pannstoppet fick förlängas med sju dagar, men man slapp ett eventuellt haveri. Tekniken kommer från sjukvården. Den är ännu inte godkänd i de harmoniserade standarderna, utan vi erbjuder den på frivillig bas, till exempel vid kontroll av dysor, ventiler och pumpar, där man lätt kan se blockeringar och igensättningar.”

Mer om det senaste inom digital röntgen, DDA

Text: Tage Erikson