I 1980 var jeg fortsatt tenåring og tok opp vind- og solkraft med pappaen til en klassekamerat. Han var ansatt i NVE. — Mulig, men altfor dyrt og urealistisk, mente han. Mitt poeng var at det var dyrt å sette gang oljeleting og å bygge vannkraftverk, men det ga ikke gehør. Hadde det vært opp til ham og hans likesinnede ville ingen av disse to blitt muliggjort.
Vindkraft
Vindkraft har høy effektivitet og inntjeningsevne. Det totale havvindpark er nå i Storbritannia (1,2 GW), men Kina er i ledelsen med vindkraft.
På småskalasiden finnes en rekke forskjellige vindmøller som både er stillegående og effektive. Noen kan til og med genere kraft fra forbipasserende trafikk. Plassert i midtrabatten på motorveien kan de trekke vind fra begge kjøreretninger.
Havkraft
Havstrømmer burde ikke være ukjent for nordmenn slik vi har badetemperaturer om sommeren på grunn av Golfstrømmen.
Selv om tidevannskraft har raskere flyt av vannmasser, passer ikke dette like bra overalt. Havstrømmer er kolossale og stabile. Havstrømturbiner har høy effektivitet, 70 prosent, langt høyere enn vind- og solkraft – nesten like høyt som kullkraft med sine 80 prosent – uten å forurense.
Utenfor Japan er en flerårig test nå ferdig på dypvannsturbiner. Det hele begynte i 2011. Selve uttestingen av turbinene startet først i 2017. I Japan mener de at prisen er omtrent som for solenergi. Ifølge Ocean Energy Systems, etablert av International Energy Agency, kan havkraft gi 300 Gigawatt med energi innen 2050 – som tilsvarer strømbehovet til 210 millioner husstander.
Solkraft
Her kan nevnes at mellom nevnte vindmøller vil det komme flytende øyer med solcellepaneler flere steder. I Frankrike ble det eksempelvis i 2015 innført et påbud om at alle nybygg med flate tak i forretnings- og industriområder må ha solcellepaneler.
I 1991 viste det populærvitenskapelige tv-programmet Beyond 2000 solcellepaneler fra Texas Instruments som kunne integreres i vinduer. Så ble det stille om det, i vel tyve år. Nå i juli kom endelig gjennombruddet, fra University of Michigan. Effektivitetsgraden er 10 prosent med håp om å øke det til 15, altså cirka halvparten av vanlige solcellepaneler. Panelet vil bli lagt inn mellom to lag av glass. Foreløpig er de bare 50 prosent transparent, med et grønt skjær. Ellers finnes fleksible, bøyelige og til og med sammenrullbare paneler. Soldrevne biler har også begynt å få fotfeste. Den snertne, aerodynamiske trehjulingen Aptera har en startpris på ca kr 200 000.
Fasaden var dekket av paneler, nesten som akvarier, fylt med alger
Enda mere interessant er prismene som konsentrerer sollyset og gir solcellepaneler en langt høyere effektivitet. Teknologien kom allerede i 2016. Solcellepaneler har forholdsvis lav utnyttelsesgrad, men dette kan endres ved hjelp av et ytre lag optiske glasspyramider som fokuserer sollyset slik at utnyttelsen øker trefoldig, til rundt 90 prosent. Ifølge forskere ved Stanford Universitetet kan dette lages med få råmaterialer til en rimelig penge og erstatte det ytre laget på ordinære sol-
cellepaneler.
Til nå har silikonbaserte solpaneler vært ledende, men det kan forandre seg.
Ferroelektriske krystaller skal være tusen ganger mer effektive enn tradisjonelle siliconbaserte solcellepaneler, ifølge forskere ved Martin Luther Universitetet Halle-Wittenberg (MLU) i Tyskland. I motsetning til silikonbaserte paneler som krever positiv- og negativladede lag, består de av ultratynne lag av forskjellige materialer. Ved hjelp av en spesiell laserteknikk lages et materiale bestående av 500 lag som er 200 nanometer tykt. Et hårstrå er bortimot 100 000 nanometer tykt.
Det finnes nå faktisk også «solcellepaneler» som fungerer om natten og paneler for innendørs bruk («Zombie-panels»), som høster kunstig lys.
Batterikraft
Litium-ionbatterier er det mest populære og brukte oppladbare batteriet. Tesla bruker litium-jernfosfat (LFP) for å oppnå lengre levetid. Men det finnes andre typer med andre egenskaper og ikke minst bedre yteevne.
Vanadium Flow (Redox) batterier er vannbaserte og ikke-flambare, dermed også langt sikrere enn mange andre typer. Siden Vanadium Flow-batterier er større og mer klumpete, er de bedre egnet for lagring av større mengder kraft til nettet.
Hamp har fått en renessanse på mange områder og kan også brukes i batterier, med langt bedre yteevne enn tradisjonelle lithium-ion eller LFP-batterier. Produsentene er heller ikke belemret med utstrakt bruk av sjeldne råmaterialer. Hamp vokser raskt og det er bastfibrene i planten som ellers sjeldent blir brukt, som kan brukes som superkondensator på høyde med grafén (graphene) – men til en brøkdel av prisen. Hampbatterier kan brukes i nærmest alt, også elektriske biler. Amerikanske og Canadiske forskere mener hampbatterier varer åtte ganger lenger enn litiumbatterier og utkonkurrerer grafén for en tusendels av prisen! Hamp er en ettårig plante og tar opp CO2 dobbelt så godt som trær.
Lagring uten batterier
Energi forsvinner ikke, men kan forandre «form». Det «nye» i lagring nå, i stedet for dyre og ofte lite miljøvennlige batterier, er lagring av kinetisk energi – bevegelsesenergi, kjent fra enkelte klokker. Enkelt forklart lades det opp automatisk ved bevegelse, som omgjøres til en magnetisk ladning som blir elektrisitet. Man kan bruke «overskuddskraft» som for eksempel solkraft fra dagtid i en prosess hvor man lagrer ved hjelp av kinetisk energi. Det kan sammenlignes med å pumpe vann opp i tanker på et vanntårn slik at kraften når vannet renner ned (tyngdekraft) er nok til å gi trykk i springen. Man bygger opp trykket når kraften er mest tilgjengelig. Det trenger selvfølgelig ikke være vannbasert. Det kan like godt være sand eller annet. Poenget er å både slippe batterier og å lagre energien fornuftig fra kraften når den er mest tilgjengelig. Dette er også en metode som kan fungere bra i høyhus og skyskrapere.
Havstrømturbiner har høy effektivitet, 70 prosent, langt høyere enn vind- og
solkraft.
I 2013 ble en femten etasjers# boligblokk Bio Intelligent Quotient (B.I.Q.) ferdigstilt i Hamburg, Tyskland. Fasaden var dekket av paneler, nesten som akvarier, fylt med alger. Fasaden generer nok elektrisk kraft til å lyse opp hele bygningen. Mikroalger vokser ved hjelp av CO2, næringsstoffer, dags- og sollys og produserer biomasse og varme. Biomassen omdannes til metan (biogass) med en virkningsgrad på opptil 80 prosent, og videre til elektrisitet og varme. Overskuddsvarmen som produseres i de 129 bioreaktorene og som ikke brukes av algene, hentes ut via en energisentral og føres enten inn i fjernvarmenettet eller lagres midlertidig i bakken.
Hampbatterier varer åtte ganger lenger enn litiumbatterier.
Nøytrinoer er en elementærpartikkel som finnes bokstavelig talt overalt og trenger igjennom hva som helst, selv jorden, og ble først omtalt i 1930 og påvist og bekreftet i 1956. Nå beveger vi oss inn på subatomær fysikk. Nobelprisen i fysikk i 2015 gikk til Takaaki Kajita og Arthur B. McDonald for oppdagelsen av at nøytrinoer har masse og kan endre karakter – nøytrino-oscillasjon – som igjen kan benyttes til å generere kraft. Her snakker vi om konstant alternativ energi også om natten og dette kan ha enorm betydning for fremtidig alternativ kraftproduksjon. Enkelt forklart bruker man supertynne lag av grafén og silikon som vibrerer når de treffes av nøytrinoer. Siden vibrasjonene er både i det vertikale såvel som horisontale planet, kan disse omgjøres til elektrisk energi. Dette kalles «Neutrinovoltaic technology».
