Norge har mange naturgitte forutsetninger for å bli en internasjonal foregangsnasjon når det gjelder klimavennlig energi. Mulighetene er store, på mange områder, men det trengs både teknologi, kompetanse og innsatsvilje for å realisere dem.

Innholdet av drivhusgassen karbondioksid (CO2) i atmosfæren har økt med mer enn 30 prosent de siste 100 årene, og i det samme tidsrommet har den globale gjennomsnittstemperaturen økt fra 13,6 til 14,4 ºC. Det er overveiende sannsynlig at menneskeskapte utslipp av klimagasser er årsaken til endringene i atmosfæren og klimaet.

Det er bred internasjonal enighet om at klimaendringene vil få alvorlige konsekvenser dersom innholdet av CO2 og andre klimagasser i atmosfæren fortsetter å øke. FNs klimapanel (IPCC) konkluderte i sin rapport i 2007 at de globale utslippene av klimagasser må reduseres med 50 til 85 prosent innen 2050, dersom den globale temperaturstigningen skal reduseres til 2,0 - 2,4 ºC. Reduksjoner i samme størrelsesorden er vedtatt som nasjonale mål for flere industriland som Sverige, Tyskland, Frankrike, Storbritannia og Norge.

EUs regjeringssjefer har gått inn for den såkalte 20-20-20-strategien, som går ut på at tre viktige mål skal være nådd innen 2020. Utslippene av klimagasser til atmosfæren skal reduseres til minst 20 prosent under nivået i 1990. I tillegg skal 20 prosent av energiforbruket i 2020 komme fra fornybare energikilder, og det primære energiforbruket skal reduseres med 20 prosent ved hjelp av energisparing og økt energieffektivitet. NGI er aktivt involvert i forskning og utvikling (FoU) på alle disse områdene.

Photo: Alligator film /BUG / StatoilHydro

Deponering av drivhusgasser
Deponering av CO2 i undergrunnen, i nedtappede petroleumsreservoarer eller i underjordiske vannreservoarer, er et potensielt viktig bidrag til en reduksjon av klimagassutslippene. Verden vil fortsatt være avhengig av olje, gass og kull i mange år fremover, og derfor er det viktig å jobbe med CO2-deponering parallelt med at det utvikles andre og mer klimavennlige energiformer.

Det er nødvendig å utvikle en rekke nye metoder og teknikker før CO2-deponering kan bli et bidrag til å redde det globale klimaet. CO2 må kunne fanges og renses fra forbrenningsgasser på en effektiv og økonomisk måte; egnede deponier må kunne påvises og kartlegges; det må utvikles trygge teknikker for injeksjon av CO2 i deponiene; og det må utvikles metoder for overvåking av deponiene under og etter injeksjonsfasen.

NGI er involvert i FoU-prosjekter på de tre sistnevnte områdene. Det finnes mange potensielt velegnede deponiområder ute i Nordsjøen, og flere land i Europa for øvrig ser ut til å ha muligheter for CO2-lagring på land.

Les mer på egne temasider for CO2-lagring

Reduksjon av CO2-utslippene
Forskere ved NGI jobber også med utvikling av en metode som kan føre til store reduksjoner av CO2-utslippene i Indonesia og eventuelt i andre land på tilsvarende utviklingsnivå. Beregninger tyder på at de indonesiske utslippene i beste fall kan reduseres med opptil 54 millioner tonn CO2-ekvivalenter i året, like mye som de samlede norske utslippene i 2009.
 
Teknikken går ut på å gjøre avfall fra risproduksjonen, altså skall og strå, om til biokull ved hjelp av oppvarming uten tilgang på oksygen. På den måten binder man opp rundt halvparten av karbonet som ellers ville bli sluppet ut i atmosfæren. Ifølge det vitenskapelige tidsskriftet Nature skal denne måten for fjerning av CO2 fra kretsløpet være bedre enn både skogplanting og CO2-fangst og -lagring.

Les mer på egne temasider om biokull

- Vi får en sterk vinn-vinn-situasjon: Man lagrer karbon istedenfor å slippe det ut i atmosfæren, og konseptet forbedrer samtidig livsvilkårene for de fattigste bøndene på de dårligste jordene, sier  NGIs prosjektleder Gerard Cornelissen.

Fornybar vindkraft
Vindkraft er én blant flere fornybare energikilder som for tiden er i sterk vekst. Vindturbiner er tradisjonelt blitt plassert på land, men i løpet av de siste årene er det blitt mer og mer vanlig å plassere turbiner til havs med fundamentering og forankring i havbunnen. Det medfører at NGI opplever økt etterspørsel etter sine tjenester og kompetanse innen offshore grunnundersøkelser, fundamentering og forankring, instrumentering og overvåking.

Vindkraft-bransjens etterspørsel etter NGIs tjenester øker fordi det er mye mer komplekst og krevende å forankre en vindturbin til havs enn på land. NGI har i nærmere 30 år vært i verdenseliten når det gjelder installasjon av oljeplattformer på havbunnen, og denne kompetansen blir nå videreutviklet for å møte utfordringene med installasjon av vindturbiner.

Norge har i dag ca 300 vindturbiner på land og én offshore pilotinstallasjon (Hywind) utenfor Karmøy. Når det gjelder vindkraft offshore er det så langt Storbritannia som har tatt en internasjonal lederposisjon. Da regjeringen i Storbritannia i juni 2008 utlyste den tredje runden med offshore vindkraftkonsesjoner var det snakk om hele 32 gigawatt (GW), mens de to tidligere rundene var på henholdsvis 1 og 7 GW.

NGI har hatt en rekke oppdrag med installasjon av vindturbiner i den sørlige delen av Nordsjøen. Olje- og gassfelter blir som oftest utbygd med et fåtall plattformer, mens de store offshore vindkraftprosjektene gjerne omfatter svært mange enkeltinstallasjoner. Bare på Doggerbank i den britiske delen av Nordsjøen kan det bli snakk om opptil 2500 vindturbiner, og alle sammen må fundamenteres og forankres til havbunnen. I 2011 starter NGI det strategiske forskningsprosjektet Offshore Vindenergi, med delfinansiering fra Norges forskningsråd.

Les mer på egne temasider for offshore vindturbiner

Photo: Alpha Ventus/ Matthias Ibeler 

Geoenergi reduserer forbruket
Geoenergi er en fornybar energiform som hittil har vært lite utbredt i Norge. Enkelte hevder at berggrunnen i Norge inneholder mer energi enn de samlede norske olje- og gassreservene utenfor Norskekysten, og nå blir det installert stadig flere varme- og kjøleanlegg for å utnytte denne klimavennlige og effektive energiformen.

Det finnes i hovedsak to typer geoenergi. Norske byggherrer har hittil satset utelukkende på grunn geoenergi, som handler om å utnytte solenergi som er lagret i grunnen. Energien hentes ut ved å bore brønner ned til maksimalt 300 meters dyp. Inne i brønnene monteres energisamlere i form av tynne plastrør hvor kjølemediet (som oftest en blanding av vann og etanol) kan sirkulere.

En kommende teknologi er det som kalles dyp geoenergi, og som handler om å bore ned til minst 1000 meter under jordoverflaten for å utnytte varmen fra jordens indre. Temperaturen nedover i jordskorpen stiger med ca 10-25 grader pr kilometer, og denne temperaturforskjellen utgjør en enorm energiressurs.

Geoenergi-anlegg bruker tilført energi til å utnytte den lavtemperatur-varmen som finnes i grunnen. Et riktig utformet geoenergianlegg har en energieffektivitet på opptil 400 prosent: Det vil si at for eksempel 1000 watt i driftsenergi inn til et anlegg gir 4000 watt varme ut igjen. En energimengde som tidligere kunne brukes til å varme opp ett rom om vinteren, kan dermed brukes til å varme opp fire rom isteden.

Les mer på egne temasider for geoenergi

 

Oppsummering
Det finnes ingen enkle løsninger på de globale klimaproblemene, som isteden må løses med et samspill av teknologiutvikling på en rekke felter i tillegg til tiltak av mer politisk karakter. Både geoenergi, reduserte CO2-utslipp, deponering og vindkraft kommer til å bli viktige bidrag i verktøykassen som må utvikles for å løse klimaproblemene.