global uppvärmning
DESCRIPTION
Global uppvärmning. Prof. Bo Nordell Arkitektur och infrastruktur Luleå tekniska universitet Landstingsfullmäktiges miljöseminarium Luleå den 8 mars 2007. Global uppvärmning. Den globala uppvärmningen är ett vetenskapligt faktum Startade ca 1880 och 1999 var temperaturhöjningen ca 0.7 o C - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/1.jpg)
Prof. Bo NordellArkitektur och infrastrukturLuleå tekniska universitet
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium Luleå den 8 mars 2007
Global uppvärmningGlobal uppvärmning
![Page 2: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/2.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Global uppvärmning
Den globala uppvärmningen är ett vetenskapligt faktumDen globala uppvärmningen är ett vetenskapligt faktum Startade ca 1880 och 1999 var temperaturhöjningen ca 0.7Startade ca 1880 och 1999 var temperaturhöjningen ca 0.7ooCC
dvs 0.7/120 0.006dvs 0.7/120 0.006ooC per årC per år Orsaken omtvistad – tre förklaringarOrsaken omtvistad – tre förklaringar
– Växthuseffekten Växthuseffekten – Variationer i solinstrålningenVariationer i solinstrålningen– Termiska föroreningarTermiska föroreningar
![Page 3: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/3.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Orsaker till global uppvärmning
Växthusförklaringen innebär att atmosfärens ökande
CO2- halt höjer atmosfärens temperatur.
Variationer i solens instrålning - ännu inget starkt fotfäste Termiska föroreningar – en koldioxidfri förklaring
![Page 4: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/4.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Global uppvärmning = termisk förorening?
En varm sommardag i Tokyo höjs lufttemperaturen 3En varm sommardag i Tokyo höjs lufttemperaturen 3ooC C pga luftkonditionering (heat islands).pga luftkonditionering (heat islands).
Mänsklig aktivitet i Tokyo motsvarar ca 140 W/mMänsklig aktivitet i Tokyo motsvarar ca 140 W/m22
Motsvarande för Stockholm är ca 70 W/mMotsvarande för Stockholm är ca 70 W/m22.. Utslaget på Sveriges yta är värmeutsläppet 0.15 W/mUtslaget på Sveriges yta är värmeutsläppet 0.15 W/m22. .
dvs 2-3 ggr större än det geotermiska värmeflödet.dvs 2-3 ggr större än det geotermiska värmeflödet.
ÄR DETTA GLOBAL UPPVÄRMNING?ÄR DETTA GLOBAL UPPVÄRMNING?
![Page 5: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/5.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Principen är enkel……
””Släpper man ut värme i ett rum blir det varmare”Släpper man ut värme i ett rum blir det varmare”
- detta gäller även för det stora globala rummet…detta gäller även för det stora globala rummet…- principen är inte kontroversiell utan självklarprincipen är inte kontroversiell utan självklar- kritikerna menar att denna värmemängd är försumbarkritikerna menar att denna värmemängd är försumbar
![Page 6: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/6.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08 Global and Planetary ChangeVol. 38. Issue 3-4. 305-312
![Page 7: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/7.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Miljöaktuellt. nov 2003
NK, 14 feb 2007
![Page 8: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/8.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Professor Rickard Lundin (Svenska Institutet för Rymdfysik) ang. ”växthuseffekten”
”Det är ingen liten skara forskare som är av annan åsikt. Problemet är vilka som rätteligen skall betraktas som "klimatforskare". Glaciologer, hydrologer, solforskare, paleo-klimatologer, planetologer, och rymdvetenskapare hamnar utanför kategorin.Långa tidsserier av glaciologer och paleoklimatologer tagit fram ger en helt annan bild än den gängse mediadebatten.
Skulle aldrig ha ställt upp i en debatt som denna om det inte vore för att jag har mitt på det torra och jag genom åren upplevt så mycken rädsla hos många forskare. Man hukar sig för att inte riskera sina ev. framtida forskningsanslag. De som inte ställer in sig i ledet och hyllar gängse uppfattningar hamnar lätt utan finansiering. Deras forskning betraktas som intressant, men ändå ovidkommande i sammanhanget”.
Nyhetsinslag i radions P1 den 12 sep 2006med Rickard Lundin, Lena Sommestadmed Rickard Lundin, Lena Sommestad
![Page 9: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/9.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Globala medeltemperaturer
Global medeltemperatur över mark, hav, och globalt medelGlobal medeltemperatur över mark, hav, och globalt medel
MARKYTA
7.9
8.4
8.9
9.4
9.9
1880 1920 1960 2000
Tem
per
atu
re (
oC
)
HAVSYTA
15.0
15.5
16.0
16.5
17.0
1880 1920 1960 2000
Tem
per
atu
re (
oC
)
MEDEL
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
1880 1920 1960 2000
Tem
per
atu
re (
oC
)
![Page 10: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/10.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Jordens energibalans
Solinstrålning (kortvågig)Solinstrålning (kortvågig)1368 W/m1368 W/m22 (342 W/m (342 W/m22))Reflekterande strålningReflekterande strålning
428 W/m428 W/m22 (107 W/m (107 W/m22))
940 W/m940 W/m22 (235 W/m (235 W/m22))Utgående långvågig strålningUtgående långvågig strålning
JordenJorden- Area = 4- Area = 4ΠΠRR22
- Tvärsnittsarea = - Tvärsnittsarea = ΠΠRR22
(100 %)(100 %)(30 %)(30 %)
(70 %)(70 %)
![Page 11: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/11.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
NettovärmeutstrålningNettovärmeutstrålning(Geotermisk energi, mm.)(Geotermisk energi, mm.)
Jordens energibalans över en längre tidsperiod
![Page 12: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/12.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
En 25 W lampa medför en viss konstant temperatur på globens yta
Två 25 W lampor ger en högre yttemperatur
Utgående strålning = lampans effekt
”Global” energibalans
![Page 13: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/13.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
NettovärmeutstrålningNettovärmeutstrålning(Geotermisk energi. mm.)(Geotermisk energi. mm.)
Jordens energibalans över en längre tidsperiod
TTss = Jordytans medeltemperatur = Jordytans medeltemperatur• År 1880: 13.6År 1880: 13.6ooCC• År 1999: 14.3År 1999: 14.3ooCC
TTee= Jordens effektiva = Jordens effektiva
medeltemperatur (-18.8medeltemperatur (-18.8ooC)C)
![Page 14: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/14.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Jordens energibalans
• All solenergi som når Jorden återstrålas till rymdenAll solenergi som når Jorden återstrålas till rymden Jorden får inget nettovärmetillskott från Solen Jorden får inget nettovärmetillskott från Solen
• Energibalansen för Jorden år 1880 (medeltemperatur = 13.6Energibalansen för Jorden år 1880 (medeltemperatur = 13.6ooC) C) Nettovärmeutflödet = geotermiska flödet från Jordens inreNettovärmeutflödet = geotermiska flödet från Jordens inre
• Energibalansen för Jorden år 1999 (medeltemperatur = 14.3Energibalansen för Jorden år 1999 (medeltemperatur = 14.3ooC)C)Nettovärmeutflödet är högre än geotermiska flödetNettovärmeutflödet är högre än geotermiska flödet
Det måste ha tillkommit en ytterligare nettovärmekällaDet måste ha tillkommit en ytterligare nettovärmekälla
![Page 15: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/15.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Jordens nettovärmekällor
Användning förnyelsebar energi medför inget värmetillskott Användning förnyelsebar energi medför inget värmetillskott
till Jorden, eftersom denna energi finns redan härtill Jorden, eftersom denna energi finns redan här Användning av fossila bränslen + kärnkraft = värmetillskott Användning av fossila bränslen + kärnkraft = värmetillskott Detta värmetillskottet måste leda till global uppvärmning!Detta värmetillskottet måste leda till global uppvärmning!
Frågan är bara i vilken grad?Frågan är bara i vilken grad?
Termodynamikens lagar säger oss att:Termodynamikens lagar säger oss att:– Energi kan inte skapas eller förstöras utan bara omvandlas Energi kan inte skapas eller förstöras utan bara omvandlas – All All användanvänd energi (el. olja etc.) blir slutligen till värmeenergi (el. olja etc.) blir slutligen till värme
![Page 16: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/16.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Naturlig nettovärmeNaturlig nettovärme
Geotermisk energiGeotermisk energi VulkanutbrottVulkanutbrott JordbävningarJordbävningar MeteoritnedfallMeteoritnedfall
Icke-naturlig nettovärmeIcke-naturlig nettovärme
EnergiförbrukningEnergiförbrukning- Kol, Olja, GasKol, Olja, Gas- KärnkraftKärnkraft- Biobränsle > tillväxtBiobränsle > tillväxt Kärnvapentester, Kärnvapentester,
bomberbomber
Jordens nettovärmekällor
![Page 17: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/17.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Värmeutsläpp från kärnkraftverk
![Page 18: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/18.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Jordens nettovärmekällor (utslaget över hela jordytan)
Geotermiskt värmeflöde Geotermiskt värmeflöde 0.068 W/m0.068 W/m22
Global energiförbrukning (fossilt + kärnkraft) Global energiförbrukning (fossilt + kärnkraft) 0.020 W/m0.020 W/m22 All nettovärmeAll nettovärme 0.088 W/m0.088 W/m22
Jorden var i jämvikt år 1880 Jorden var i jämvikt år 1880 - nettoutstrålning = 0.068 W/m- nettoutstrålning = 0.068 W/m2 2 (geotermiskt värmeflöde)(geotermiskt värmeflöde)
Jorden åter i jämvikt i framtiden då Jorden åter i jämvikt i framtiden då - nettoutstrålning = 0.088 W/m- nettoutstrålning = 0.088 W/m22 (all nettovärme) (all nettovärme)
Termisk förorening Naturlig värme
![Page 19: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/19.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Jordens utstrålning
Utstrålning: Utstrålning:
• År 1880 = geotermiska flödetÅr 1880 = geotermiska flödet• År 1999 = geotermiska flödet + ca 1/3 av våra värmeutsläppÅr 1999 = geotermiska flödet + ca 1/3 av våra värmeutsläpp
Således blir 2/3 av våra värmeutsläpp kvar på JordenSåledes blir 2/3 av våra värmeutsläpp kvar på Jorden Temperaturen kommer därför att öka tills temperaturen blir Temperaturen kommer därför att öka tills temperaturen blir
så hög att all nettovärme strålar ut.så hög att all nettovärme strålar ut.
![Page 20: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/20.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Global uppvärmning
Global temperaturökning. i dag och i framtidenGlobal temperaturökning. i dag och i framtiden
0.51.2
0.7
1.9
3.9
2.5
0
1
2
3
4
Ocean Land Mean
Tem
pera
ture
(o C)
Today Future
![Page 21: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/21.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Sammanfattning
Innan den globala uppvärmningen (~1880)Innan den globala uppvärmningen (~1880) Medeltemperatur = 13.6Medeltemperatur = 13.6ooC C Nettoutstrålning = geotermiskt värmeflöde (naturlig Nettoutstrålning = geotermiskt värmeflöde (naturlig
nettovärme)nettovärme)
Sedan 1880 har fossila bränslen och kärnkraft tillkommit:Sedan 1880 har fossila bränslen och kärnkraft tillkommit: Icke naturliga nettovärmeutsläppIcke naturliga nettovärmeutsläpp Jordens medeltemperatur har ökat till 14.3Jordens medeltemperatur har ökat till 14.3ooC. C. År 1999: Nettoutstrålning = geotermiskt värmeflöde + 1/3 av År 1999: Nettoutstrålning = geotermiskt värmeflöde + 1/3 av
våra termiska föroreningarvåra termiska föroreningar FRAMTIDEN: Jordens temperatur måste öka ytterligare FRAMTIDEN: Jordens temperatur måste öka ytterligare
1.81.8ooC för att åter komma i termisk balans.C för att åter komma i termisk balans.
![Page 22: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/22.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Nettovärmeutsläpp
LuftVatten
Mark
Restvärme = global uppvärmning
Fortsatt forskning – var finns värmen?
![Page 23: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/23.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Global värmelagring dvs global uppvärmning, 1880 – 1999
Värmelagring:Värmelagring: 101014.14.kWhkWh %%
Mark (uppvärmning)Mark (uppvärmning) 23,923,9 31,531,5
Luft (uppvärmning)Luft (uppvärmning) 5,05,0 6,66,6
Hav (uppvärmning)Hav (uppvärmning) 21,621,6 28,528,5
Smältning av landisSmältning av landis 16,816,8 22,222,2
Smältning av havsisSmältning av havsis 8,58,5 11,211,2
TOTALTTOTALT 75,875,8 100,0100,0
MarkLuftHavSmältning av is
Genom att betrakta global uppvärmning i energitermer kan Genom att betrakta global uppvärmning i energitermer kan dess omfattning beräknas, kvantifieras, och förstås. dess omfattning beräknas, kvantifieras, och förstås.
![Page 24: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/24.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Globala värmeutsläpp, 1880 - 1999
Värmekälla:Värmekälla: 101014.14.kWhkWh % % EnergianvändningEnergianvändning11 34,734,7 83,683,6 VulkanutbrottVulkanutbrott22 3,93,9 9,59,5 JordbävningarJordbävningar22 2,72,7 6,56,5 MeteoritnedslagMeteoritnedslag -- -- KärnvapentesterKärnvapentester 0,10,1 0,20,2 KrigKrig 0,10,1 0,20,2
TOTALTTOTALT 41,541,5 100,0100,0
1/1/ Endast Endast kommersiellkommersiell energianvändning, fossilt + kärnkraft energianvändning, fossilt + kärnkraft2/ 2/ Endast riktigt stora jordbävningar och vulkanutbrott finns medEndast riktigt stora jordbävningar och vulkanutbrott finns med
EnergianvändningVulkanerJordbävningarÖvrigt
![Page 25: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/25.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Global värmelagring – globala värmeutsläpp, 1880-1999
1014 kWh %
Global värmelagring
Luft, mark och vatten 75,8 100,0
Globala värmeutsläpp
Nettovärme 41,5 54,7
Saknad värme 34,3 45,3
TOTALT 75,8 100.0
55%45%
Värmeutsläpp
Saknad värme
- Detta betyder att 55% av den globala uppvärmningen beror på värmeutsläpp- Detta betyder att 55% av den globala uppvärmningen beror på värmeutsläpp- Varifrån kommer den saknade värmen?- Varifrån kommer den saknade värmen?- Hur stor är den icke-kommersiella energianvändningen?- Hur stor är den icke-kommersiella energianvändningen?
![Page 26: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/26.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Exempel på icke-kommersiell energianvändning
Fackling av gas Bränder i kolgruvor Torvbränder Olja för annat än energi (t.ex. plasttillverkning) Vedeldning> tillväxten
Det finns högst sannolikt ytterligare nettovärmekällor!!
![Page 27: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/27.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Gasfackling
Ca 20 länder står för 85% av facklingen Praxis i tidig oljeproduktion – ingen gasmarknad Afrikas gasfackling motsvarar 50% dess energianvändning Saudiarabien - 38 miljard m3 (1980) till 0,12 miljard m3 (2004) Problemets omfattning - Världsbanken ger ut The News Flare Global fackling 1980-2000 (2700 miljarder m3) = 0.3.1014 kWh Facklingen har minskat kraftigt under senare år
-> Den har gett stora värmeutsläpp sedan 1880.
GROV UPPSKATTNING: Totalt ca 5.1014 kWh sedan 1880?
![Page 28: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/28.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Var förekommer gasfackling?
Europe: 3 bcm
Central andSouth America:10 bcm
North America:12-17 bcm
Middle East: 30 bcm
CIS: 15-60 bcm
Asia: 7-20 bcmAfrica: > 45 bcm
![Page 29: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/29.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Bränder i kolgruvor och kolfält
100-tals kolbränder pågår runt om i världen Underjordsbränder - svåra att lokalisera och släcka Några av de äldsta och största finns i Kina, USA, och Indien Den första branden i Indien startade för snart 100 år sedan
- har nu spritt sig till 70 kolgruvor I Kina brinner varje år 200 million ton kol (1.3.1012 kWh)
- vilket motsvarar ca 20% av USAs årliga kolförbrukning
GROV UPPSKATTNING: Totalt ca 5.1014 kWh sedan 1880?
![Page 30: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/30.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Bränder i kolgruvor och kolfält
![Page 31: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/31.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Torvbränder
Torvbränder kan också brinna under århundraden 1997 motsvarade CO2-utsläppen från torvbränder bara i
Indonesien 40% av all global fossil förbränning Fler än 100 torvbränder i Kalimantan and East Sumatra
fortsätter att brinna sedan 1997 Utan närmare studier är slutsatsen att dessa bränder bidrar
till de globala värmeutsläppen i samma utsträckning som gasfackling och kolbränder.
GROV UPPSKATTNING: Totalt ca 5.1014 kWh sedan 1880?
![Page 32: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/32.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Ytterligare värmekällor
Olja för plasttillverkning finns inte med i kommersiell energiDå plasten förr eller senare eldas frigörs värme
Även eldning av förnyelsebara värmekällor bidrar om de förbrukas i högre takt än de återbildas. - Om det finns mindre skogsmassa idag än 1880 har även
detta medfört ett nettovärmetillskott till Jorden
GROV UPPSKATTNING? Totalt ca 5.1014 kWh sedan 1880?
En fransk student vid LTU försöker f.n. hjälpa mig att uppskatta icke-kommersiell energianvändning.
![Page 33: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/33.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Slutsatser
55%45%
Värmeutsläpp
Saknad värme
Värme-utsläpp
Gas-fackling
Kol-bränder
Torv-bränder
Alt. olje-anv.
Saknad värme
18%
Kommersiell energi-användning Kommersiell + grovt skattad icke-kommersiell energianvändning
Förklarar 55% av den globala uppvärmningen
Förklarar 82% av den globala uppvärmningen
![Page 34: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/34.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Vad gör vi nu då?
Minska COMinska CO22 -utsläpp ? -utsläpp ?
Lagra COLagra CO22 under mark? under mark?
Bygga ut kärnkraften? Bygga ut kärnkraften? Kraftverk i rymden?Kraftverk i rymden?
Alla dessa åtgärder minskar COAlla dessa åtgärder minskar CO22-utsläppen men minskar inte -utsläppen men minskar inte
utsläppen av värme! Kärnkraft och rymdkraft resulterar båda i utsläppen av värme! Kärnkraft och rymdkraft resulterar båda i nettovärmeproduktion!nettovärmeproduktion!
Den enda framkomliga vägen är effektivare energianvändning Den enda framkomliga vägen är effektivare energianvändning samt att utnyttja förnyelsebar energi. Med förnyelsebar energi samt att utnyttja förnyelsebar energi. Med förnyelsebar energi kan Jordens energibalans inte störas.kan Jordens energibalans inte störas.
?? NEJ!NEJ!
![Page 35: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/35.jpg)
Prof. Bo NordellArkitektur och infrastruktur
Luleå tekniska universitet
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium Luleå den 8 mars 2007
Förnyelsebar energiFörnyelsebar energi
![Page 36: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/36.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Förnyelsebar energi - solenergi i någon form
● Motorbränsle - alkoholer (etanol), bio-oljor..
● Elektricitet - solceller, vindkraft, vågkraft, biobränsle..
● Värme/kyla - solfångare, spillvärme, naturlig värme/kyla i mark,
luft och vatten
![Page 37: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/37.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Naturliga energikällor för värme och kyla
För ett storskaligt utnyttjande av förnyelsebar energi krävs att energin kan lagras tills den behövs (korttids- och långtidslagring)!
Tekniken finns - stora energilager byggs oftast under mark
Vinterkyla Luft Ytvatten Snö och is Mark Grundvatten
Sommarvärme Luft Ytvatten Sol Mark Grundvatten
![Page 38: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/38.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Markens temperatur
VINTERTID Marken är varmare än lufttemperaturenSOMMARTIM Marken är kallare än lufttemperaturen
Detta beror på att värme/kyla passivt lagras in mellan säsongerna. Markens medeltemperatur är ungefär lika med årsmedel i luft.
![Page 39: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/39.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Skillnad mellan högsta och lägsta månadsmedeltemperatur
![Page 40: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/40.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
![Page 41: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/41.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Borrhål i berg för kyla och värme
tank för varmvatten
värmepump golvvärmesystem för lågtemperaturuppvärmning
Borrhåls-värmeväxlare
Bergvärme för typiskt småhus• Borrdjup: ca 100-150 m• Borrhålsdiameter: ca 110 mm• Värmefaktor: 3-4• Uttag: 20000-30000 kWh varav
ca ¼ är drivenergi till värmepump.• Inv. kostnad ca: 100.000 kr• Avkastning: 10%• Ca 300.000 installationer i Sverige
![Page 42: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/42.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Hur vanligt är bergvärme/bergkyla?
• Det finns ca 1.2 miljoner borrhålssystem för värme och kyla i världen• Hälften i USA och hälften i Europa, varav hälften i Sverige • Det finns alltså 300.000 bergvärmebrunnar i Sverige – ökning ca 40.000/år• FoU vid LTU och LTH har starkt medverkat till denna utveckling
• Sveriges totala energibehov för uppvärmning och kylning är ca 100 TWh• År 2000 kom ca 15% av denna energi från borrhålssystem• År 2010 beräknas borrhålssystemens stå för 27% av all uppvärmning
dvs 20% av all uppvärmning sker med förnyelsebar energi
![Page 43: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/43.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
VÄRMELAGER LULEÅ
Världens första - byggdes i Luleå
Var i drift mellan 1983-1990
SSABs spillvärme via fjärrvärmenätet
Borrhål: 120 st á 65 mVolym: 120.000 m3
Årligt värmeuttag: ca 2000 MWh
Lagringstemperatur: max 82CUttagstemperatur: 65-35C
![Page 44: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/44.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Därlingen Schweiz
Sommar: värme från bro (väg) lagras i borrhålssystem
Vinter: värmen håller vägen isfri
Teknik kan användas för att hålla flygplatser snö- och isfria.
![Page 45: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/45.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Därlingen Schweiz
![Page 46: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/46.jpg)
Hybrid system - Boreholes with summer recharge from lake
Näsby Parks Slott, Stockholm
![Page 47: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/47.jpg)
Heat load from buildings (18.000 m2) marked in yellow
Boreholes
Water intake
Water outlet
Näsby Parks Slott, Stockholm
![Page 48: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/48.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Chemistry Department, Lund
Energy balance by combining buildings with different load profiles
Chemistry
IKDC
Architecture
Energy store 165 boreholes
![Page 49: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/49.jpg)
Heating loadHeating load
ChemistryIKDC
![Page 50: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/50.jpg)
Cooling loadCooling load
ChemistryIKDC
Architecture
![Page 51: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/51.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Building area : 180.000 mBuilding area : 180.000 m22
Energy wells :180 wells, 200 m deepEnergy wells :180 wells, 200 m deep
Central heating and cooling stationCentral heating and cooling station
District heating and coolingDistrict heating and cooling
Energy storage Energy storage (wells)(wells)
Housing flatsHousing flats
Office buildingOffice building
Radisson HotelRadisson Hotel
UniversityUniversity
Avantor-Nydalen, Oslo
![Page 52: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/52.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Anneberg: solvärme - säsongslagring - uppvärmning
![Page 53: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/53.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Utveckling värmepumpssystem för bostadshus (EHPA 2000)
0
5
10
15
20
25
30
AU DK SF FR DE GR IT NL NO SP SW CH UK
Total energi (TWh)
2000
2010
Sveriges totala uppvärmningsbehov är ca 100 TWhSveriges totala uppvärmningsbehov är ca 100 TWh
![Page 54: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/54.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Värmepumpar för bostadshus
År Antal system
(st)
Total
kapacitet
(MW)
Värme
produktion
(TWh/år)
Energi-besparing
(TWh/år)
CO2-reduktion
(1000 ton/år)
2000 360.000 2.500 15 10 4.000
2010 650.000 4.500 27 18 7.200
EHPA 2001
Energibesparing är missvisande!Bör kallas förnyelsebar energi!
![Page 55: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/55.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Komfortkyla
![Page 56: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/56.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
• Konventionell kylningskostnad ca 1 kr/kWh
• 1 ton 0°C is/snö 1 ton 6°C water = 100 kWh • Snöns värde = 100 kr/ton
Is och snö - värdefull förnyelsebar resurs
![Page 57: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/57.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
SNOW and ICE
Natural ice
Natural snow
Artificial ice/snow
![Page 58: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/58.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
5
Snölagringsmetoder
![Page 59: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/59.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Snölagring/kylning
Vinter
2
Kyllast
Sommar
![Page 60: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/60.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Snölager
Kallt vattenPSmältvatten P
Varmt vattenSnömagasin
Värmeisolering
![Page 61: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/61.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Sundsvalls snölager (nov 1999)Sundsvalls snölager (nov 1999)Längd: 140 m Bredd: 60 m Djup: ca 2 mLängd: 140 m Bredd: 60 m Djup: ca 2 m
![Page 62: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/62.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
![Page 63: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/63.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
SnökanonSnöproduktion: ca 100 m3/hLufttemperatur: < -2oCVerkningsgrad: 1:100-200(1 kWh drivenergi ger 100 – 200 kWh kyla)
![Page 64: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/64.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Sundsvalls snölager, 40000 mSundsvalls snölager, 40000 m3 3 (2002)(2002)
![Page 65: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/65.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
2002-2003 2003-2004 2004-2005 2005-2006 Prognos2006-2007
Prognos2007-2008
Tot
alko
stna
d [k
r/kW
h]
Snökyla med tippinkomst
Kylmaskin med miljöanpassat köldmedia
Kylkostnad
![Page 66: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/66.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Ännu lönsammare med ökande energipriser
28
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
-5% 0% 5% 10%
Elprisökning per år
Kylk
ostn
ad [
SE
K/k
Wh] Snökyla
Kylmaskin, 134a eller liknande
Miljökylmaskin, ammoniak eller propan
![Page 67: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/67.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
LTU utformade Sundsvallslagret - världens första snölager (på mark) i stor skala.
Efter 5 år är Sundsvallslagret kylkostnad lägre än för konv. kylning
Stor potential i stora delar av Europa– St. Petersburg – årlig snötransport 20 milj. m3 snö – Stockholm 1-3 milj. m3 snö/år – Japan, Kanada– Wiens flygplats. Studenter vid LTU deltar i projektet; ca 0,5 milj m3
snö/år motsv. ca 35.000 MWh kyla; Kylningsbehov: 30.000 MWh; Kyleffekt 31 MW. Mycket gynnsamma förutsättningar.
SnowPower AB, ett nybildat företag i Luleå gör f.n. flera förstudier för snölagring – Plannja Hardtech; kontinuerlig processkylning (älvvatten/snö)– Sunderby sjukhus, kylning av sjukhuset under sommaren.
Potential Snölager
![Page 68: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/68.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Snö/is
Vatten
Volym: 100000 m3
Kyla: 6000 MWh
Anl.kostn. 50 MSEK
Kyleffekt: valfri
Betald fyllning
Smältförlust ca 1-2%
Bör anslutas till fjärrkyla
1 års pay-off tid!
Bergrumslager för snö
![Page 69: Global uppvärmning](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081503/5681477a550346895db4aff8/html5/thumbnails/69.jpg)
Landstingsfullmäktiges miljöseminarium, 2007-03-08
Sammanfattning
• Naturvärme och Naturkyla förnyelsebar energi som ger Lönsamma och miljöfrämjande lösningar
• Oftast krävs någon form av lagring - passiv eller aktiv
• Av världens markvärmepumpar finns hälften i USA och hälften i Europa, varav hälften finns i Sverige.
• Tekniken är tillförlitlig, ”förlåtande” • Enastående potential
• Naturvärme/naturkyla bör alltid övervägas vid uppvärmning/kylning
• Norrbotten har synnerligen bra förutsättningar för naturenergi. • Snökyla har en enorm potential – snöns värde 100 kr/ton!• Det finns plats för många nya idéer och användningsområden