Energimaterialer

1. Hvor kommer energien fra?

Energi er en helt centralt både i hverdagen og inden for kemien. Men hvor kommer energien egentlig fra til alting i din hverdag? Og hvor meget CO₂ udleder vi? Centrale spørgsmål, som nok kun få af os tænker på.

Energi er helt centralt i vores hverdag. I dag stammer energien, vi bruger i vores moderne verden, stadig mest fra afbrænding af kul, olie, gas, benzin, træ eller andet og er den primære kilde til CO₂-udledninger. Hvordan kan kemi bidrage til at løse den store klimaudfordring med klimavenlig og bæredygtig energi? Hvordan kan vi egentlig få bæredygtig energi, når solen ikke skinner eller vinden ikke blæser? Og hvad stiller vi op med overskudsenergien fra vindmøllerne og solcellerne, når der er rigeligt af den? Det skal du lære om i forløbene Power-to-X og katalyse og Fremtidens batterier.  

2. Har vi energi nok i fremtiden?

En liste over de globale udfordringer, vi mennesker står over for i dag, er opstillet i figur 1. I toppen af listen finder du energi.  

Professor Jan Rossmeisl siger ”Det kan være svært at rangordne udfordringer i klimakrisen, men hvis man prøver, vil manglen på bæredygtig energi ende øverst på listen. Masser af bæredygtig energi er nøglen til at løse mange af de andre store problemer, så som fattigdom, rent vand, sult, og klima. Og hvis hele verdens befolkning skal have en god levestandard, må vi lykkes med at skaffe nok energi.” 

Hvordan løser vi så dén udfordring? Richard E. Smalley, der har oplistet udfordringerne i figur 1 har selv et bud på det:

”Be a scientist – save the World!” 

Vedvarende energi (også omtalt som grøn energi) er energi baseret på vedvarende energikilder som sol, vind og vand. Den spiller en central rolle i den grønne omstilling. Skal vi i mål med at løse denne udfordring og samtidig løse klimaudfordringen, er vi også nødt til at forholde til hvor meget energi, vi bruger, og hvor stort et klimaaftryk, vi sætter. Sagt på en anden måde skal vi forholde os til vores forbrug.  

3. Hvorfor elektrificere?

For at den vedvarende energi kan bruges direkte, bør vi elektrificere alle de elementer, der kan elektrificeres, det kan man kalde for en direkte elektrificering, som vist i figur 2. Biler og tog kan elektrificeres enten med batterier eller el–ledninger, den tunge transport med lastbil kan elektrificeres med batterier i nogen grad, når afstandene er korte. I 2023 kørte 6 procent af alle nyregistrerede lastbiler i Danmark på el. Batterier, der er genopladelige og er produceret mere bæredygtigt, er vejen frem til at løse denne del. Det er i fokus i temaet Fremtidens batterier.

Sværere er det med tung transport over længere afstande. Hvis du køber gadgets eller tøj fra enten USA eller Asien, tranporteres det over store afstande, med skibstransport (shipping) eller fly – transportformer der ikke lige kan elektrificeres. Her er vi afhængige af brændstoffer. I dag er de fleste brændstoffer fossile, men med kemi og teknologien Power-to-X, kan man ud fra vedvarende energi danne både brændstoffer og kemikalier på mere bæredygtig vis, via en slags indirekte elektrificering. Og netop det er centralt i temaet Power-to-X og katalyse.