Det identifiseres nye energiteknologier som trenger rask utvikling for å teste deres langsiktige investeringslevedyktighet.
Målet er reduksjon av klimagassutslipp, og kraftsektoren som den største bidragsyteren står i sentrum for innsatsen med det brede spekteret av dekarboniseringsteknologier som står til rådighet.
Kjerneteknologier som vind og sol er nå bredt kommersialisert, men nye rene energiteknologier er kontinuerlig under utvikling og dukker opp. Gitt forpliktelsene til å oppfylle Parisavtalen og presset for å få teknologiene ut, er spørsmålet hvilke av de nye som trenger FoU-fokus for å bestemme sitt langsiktige investeringspotensial.
Med dette i tankene har FNs klimakonvensjon (UNFCCC) sin teknologikomité identifisert seks nye teknologier som sannsynligvis vil gi fordeler på global skala, og den sier at de må bringes ut på markedet så snart som mulig.
Disse er som følger.
Primær energiforsyningsteknologier
Flytende solcelleanlegg er ikke en ny teknologi, men fullt kommersialiserte teknologier på høyt teknologisk beredskapsnivå kombineres på nye måter, sier komiteen. Et eksempel er fortøyde flatbunnede båter og solcelleanlegg, inkludert paneler, transmisjon og omformere.
To klasser av muligheter er indikert, dvs. når det flytende solfeltet er frittstående og når det ettermonteres eller bygges med et vannkraftverk som en hybrid. Flytende solenergi kan også designes for sporing med begrensede merkostnader, men med opptil 25 % ekstra energigevinst.
Flytende vind gir potensialet til å utnytte vindenergiressurser som finnes på mye dypere vann enn faste havvindtårn, som vanligvis er på 50 meters dyp eller mindre, og i regioner med dyp havbunn nær kysten. Hovedutfordringen er forankringssystemet, med to hoveddesigntyper som det investeres i, enten nedsenkbare eller forankret til havbunnen, og begge med fordeler og ulemper.
Komiteen sier at flytende vindmølledesign er på ulike teknologiske beredskapsnivåer, med flytende horisontalaksede turbiner som er mer avanserte enn vertikalaksede turbiner.
Muliggjørende teknologier
Grønn hydrogen er et høyt tema for dagen, med muligheter for bruk til oppvarming, industri og som drivstoff. TEC bemerker imidlertid hvordan hydrogenet produseres, som er avgjørende for utslippspåvirkningen.
Kostnadene er avhengige av to faktorer – elektrisiteten og, enda viktigere, elektrolysørene, som bør være drevet av stordriftsfordeler.
Neste generasjons batterier for lagring bak måleren og i stor skala, som for eksempel litiummetall i faststoff, dukker opp og tilbyr store, ikke-marginale forbedringer i forhold til eksisterende batteriteknologi når det gjelder energitetthet, batterilevetid og sikkerhet, samtidig som de muliggjør raskere ladetider, sier komiteen.
Hvis produksjonen kan skaleres, kan bruken av dem være transformativ, spesielt for bilmarkedet, ettersom det potensielt muliggjør utvikling av elektriske kjøretøy med batterier med levetid og rekkevidde som er sammenlignbare med dagens tradisjonelle kjøretøy.
Termisk energilagring for oppvarming eller kjøling kan leveres med mange forskjellige materialer med ulik termisk kapasitet og kostnader, og det største bidraget vil sannsynligvis komme i bygninger og lett industri, ifølge komiteen.
Termiske energisystemer i boliger kan ha svært stor innvirkning i kalde områder med lav luftfuktighet der varmepumper er mindre effektive, mens et annet nøkkelområde for fremtidig forskning er kjølekjeder i utviklingsland og nylig industrialiserte land.
Varmepumper er en veletablert teknologi, men også en der det fortsatt gjøres innovasjoner innen områder som forbedrede kjølemidler, kompressorer, varmevekslere og kontrollsystemer for å gi ytelses- og effektivitetsgevinster.
Studier viser konsekvent at varmepumper, drevet av elektrisitet med lavt klimagassutslipp, er en kjernestrategi for oppvarmings- og kjølebehov, sier komiteen.
Andre nye teknologier
Andre teknologier som er gjennomgått er luftbåren vindkraft og systemer for konvertering av marine bølger, tidevann og havtermisk energi, som kan være avgjørende for noen lands eller underregioners innsats, men som komiteen kommenterer at de neppe vil gi fordeler på global skala før de tekniske og forretningsmessige utfordringene er overvunnet.
En annen ny teknologi av interesse er bioenergi med karbonfangst og -lagring, som akkurat er i ferd med å bevege seg forbi demonstrasjonsfasen og mot begrenset kommersiell utrulling. På grunn av relativt høye kostnader sammenlignet med andre tiltak for å redusere utslipp, må utrullingen hovedsakelig drives av klimapolitiske initiativer, med utbredt utrulling i den virkelige verden som potensielt kan involvere en blanding av forskjellige drivstofftyper, CCS-tilnærminger og målindustrier.
– Av Jonathan Spencer Jones
Publisert: 14. januar 2022