Gästkrönika: En ny ekonomi med förnybar energi

Från The World Ahead 2025 publicerad i The Economist, översatt av InPress. ©2024 The Economist Newspaper Limited. Alla rättigheter förbehållna.

Tänk om vi kunde skapa billigt bränsle ur tomma luften? I över hundra år har vi prövat en svindlande mängd olika sätt att hitta likvärdiga ersättare för fossila bränslen. Syntetiska bränslen skulle kunna användas i befintlig infrastruktur för energi, transport och industri, med ett sammanlagt värde på över hundra tusen miljarder dollar.

Bensin, diesel, fotogen, propan, olja, naturgas och raketbränsle är allihop kolväten. Syntetiskt bränsle behöver alltså väte (från vatten) och kol (från koldioxid i atmosfären). Naturen har enligt detta recept tillverkat levande varelser, inklusive människor, i miljarder år. Innan industrialiseringen kom var växter vår primära bränslekälla. Men växter nyttjar inte solenergin tillräckligt effektivt för att kunna ersätta fossila bränslen. Finns det något annat sätt att använda vatten och luft för att tillverka enorma mängder billigt bränsle?

Vilken process vi än väljer kommer den att kräva enorma mängder energi. Syntetiskt bränsle tillverkas genom att omvandla elektrisk energi till kemisk. Men att slita isär vatten- och koldioxidmolekyler för att göra bränsle kräver lika mycket energi som sedan frigörs via förbränning, och mer därtill. Om den görs med el från nätet, som drivs av förbränning av kol eller naturgas, kan bränslesyntes aldrig konkurrera med bränsleutvinning. Vi behöver nya energikällor som är rikligt tillgängliga, billiga och mindre miljöskadliga än fossila bränslen.

Och vilken är den billigaste, mest skalbara energikälla mänskligheten känner till?

Solceller. Utsläppsfria, noll rörliga delar, ingen urananrikning och ingen specialiserad arbetskraft krävs. Solceller är glasrutor som skapar rikedom. Vi borde nyttja dem därefter.

Rikliga mängder billig solenergi, direkt från panelerna, kommer att stöpa om dussintals branscher.

Omvandling mellan kemisk och elektrisk energi har en verkningsgrad på ungefär
35 procent i båda riktningar.

Traditionellt har eldning av bränsle för att göra el varit det naturliga ekonomiska flödet. Men när solenergin kostar mindre än 10 procent av el från nätet, blir det ekonomiskt gynnsamt att konvertera el till koldioxidneutralt, kemiskt bränsle. Det ligger bara några år bort. Solenergin blir 15–20 procent billigare för varje år, i takt med effektivare tillverkning. Syntetiskt solbränsle blir snart billigare än konventionellt bränsle på vissa marknader, och omkring 2040 kommer det att vara billigare överallt.

Jag noterade denna trend för fyra år sedan och bestämde mig för att göra verklighet av visionen om villkorslöst överflöd av energi. Jag hoppade av mitt jobb som programmerare på NASAs Jet Propulsion Laboratory och grundade Terraform Industries. Jag skaffade startfinansiering från investerare som delade min framtidsinriktade optimism, anställde de smartaste ingenjörerna jag kände och började jobba. På Terraform tillverkar vi nu billig, syntetisk naturgas av solljus, vatten och luft.

Vårt ”Terraformer”-system är en kompakt, kemisk anläggning utformad för att integreras direkt med en installerad en-mega­watts uppsättning solpaneler – så det finns inga kostnader för elöverföring. Den innehåller en elektrolysör (för att göra väte av vatten), ett kolinfångningssystem (för att fånga koldioxid ur luften) och en Sabatier-reaktor som kombinerar de två till syntetisk naturgas (metan). Det hela drivs av solenergi.

Hittills har vi visat att vi kan producera väte för mindre än 2,50 dollar per kilo, koldioxid för mindre än 250 dollar per ton och syntetisk naturgas av pipelinestandard för 35 dollar per tusen kubikfot (MCF). Detta gör oss konkurrenskraftiga på många marknader som är beroende av bränsleimport.

Vi nöjer oss inte förrän vi har mättat den globala marknaden för kolväten, till lägre kostnad än fracking. Vi har ytterligare stora kostnadsminskningar på gång, och är på väg att kunna utveckla flytande bränslen ur metanol. 2025 räknar vi med att kunna producera väte för långt under två dollar per kilo. Vår fullskaliga Terraformer, som vi ska demonstrera i närtid, kommer att producera 2300 MCF naturgas per år. Ett normalhushåll använder cirka 70 MCF per år för uppvärmning och matlagning. Vi behöver distribuera miljontals enheter under kommande årtionden för att möta global efterfrågan.

Rikliga mängder billig sol­- ­­e­­nergi direkt från panelerna kommer att förändra dussintals branscher utöver bränsletillverkning. Den kan användas för avsaltning, cementproduktion, industriell uppvärmning och för att tillverka gödsel. Sol­energi ger tillgång till oerhört välstånd för mänskligheten, om bara en liten bråkdel av jordens landyta täcks med paneler. Övergången från ändliga, fossila bränslen till riklig solenergi löser problemet med koldioxidutsläpp – samtidigt som det ger en rejäl skjuts för global, ekonomisk tillväxt.