Raphael Röcken and Patrick Moloney
7. september 2023
Hvorfor sirkularitet er nøkkelen til en bærekraftig energiomstilling
Det finnes ingen sirkulær økonomi uten ren energi, og ingen energiomstilling uten en sirkulær økonomi. De to er uløselig knyttet sammen og er avhengige av hverandre. Vi kaller dette forholdet for koblingen mellom energi og sirkulær økonomi.
Av Caroline Kötter, Associate Manager, Raphael Röcken, seniorkonsulent, og Patrick Moloney, direktør, Rambøll
Både energiomstillingen og overgangen til en sirkulær økonomi er grunnleggende for en bærekraftig fremtid.
Likevel har det hittil ikke blitt viet den oppmerksomheten og det søkelyset på hvordan de er avhengige av hverandre, som de sannsynligvis fortjener. Vi mener at man ikke kan få det ene uten det andre.
I denne artikkelen forklarer vi hvordan energiomstillingen og overgangen til en sirkulær økonomi henger sammen, og hva bedrifter og beslutningstakere bør tenke på for å lykkes med å håndtere dette forholdet.
Med over to tiårs erfaring med å hjelpe store selskaper med å navigere både i overgangen til ren energi og overgangen til en sirkulær økonomi, ser vi en todelt sammenheng mellom energisektoren og sirkulærøkonomien, som vi har kalt "koblingen mellom energi- og sirkulærøkonomi".
På den ene siden eliminerer ikke overgangen til en sirkulær økonomi behovet for energi. Den får oss snarere til å bruke energi effektivt, redusere forbruket av primærenergi og utnytte spillvarme og fornybar energi.
På den annen side er energiomstillingen avhengig av overgangen til en sirkulær økonomi - med den raske utbyggingen av infrastruktur for fornybar energi forventes etterspørselen etter en rekke kritiske mineraler å øke enormt. Det er sannsynlig at det vil bli knapphet på forsyninger de neste årene. Energisektoren har derfor ikke råd til å bruke knappe materialer bare én gang.
Energieffektivitet og egnede, sirkulære energikilder er de viktigste faktorene å ta hensyn til når man skal håndtere energi i den sirkulære økonomien.
- Energieffektivitet: Det globale energibehovet øker stadig og forventes å fortsette å øke. For å redusere etterspørselen etter primærenergi er det fortsatt behov for en gradvis forbedring av energieffektiviteten i industriprosessene, med mål om å bruke så lite energi som mulig. Dette vil sannsynligvis kreve både teknologiske oppgraderinger og prosessinnovasjon for å spare energi ved å operere på en smartere måte. De energikildene som er best egnet til å dekke det gjenværende energibehovet, er kilder som er i tråd med den sirkulære økonomiens grunnleggende prinsipper om å redusere avfall og forbruk av begrensede ressurser. Den gode nyheten er at flere eksisterende energikilder er i tråd med disse prinsippene.
- Fornybar energi: Fornybar energi bør være den prioriterte energikilden for alle selskaper som arbeider for sirkulæritet eller sirkulære produkter. Fornybar energi omfatter både energi som kan genereres fra naturkrefter, som sol og vind, og energi fra biomasse, som restprodukter fra jordbruk eller skogbruk. Disse energikildene er sirkulære fordi det ikke forbrukes begrensede ressurser når det produseres energi fra dem. Både vind og sol er tilnærmet uendelige, og de brukes bare, men forbrukes ikke under energiproduksjonen, det vil si at solen ikke slutter å skinne fordi den skinner på et solcellepanel. I motsetning til dette er kapasiteten til biologiske restprodukter (som biomasse) begrenset, ettersom de forbrukes under energiproduksjonen. Men med litt tid og innsats kan biomasse dyrkes om og om igjen.
- Spillvarme og industriell symbiose: En annen måte å produsere "sirkulær energi" på er fra industrielle prosesser som produserer spillvarme. For eksempel genererer IT-utstyret i datasentre varme som krever kjøling. I stedet for å bruke ekstra strøm til å kjøle ned datasentrene kan spillvarmen brukes enten internt eller som varmekilde i fjernvarmesystemer for å dekke varmebehovet i boliger eller industri. Fokus på energieffektivitet og energikilder alene er imidlertid ikke tilstrekkelig for å løse bærekraftsutfordringene i dagens energisystem, som omfatter ressursknapphet, avfall og karbonutslipp. Derfor har koblingen mellom energi og sirkulær økonomi en andre dimensjon som fokuserer på sirkulære løsninger for energisektoren.
Sirkulærøkonomien favoriserer aktiviteter som bevarer verdier i form av energi og materialer. Likevel vil det alltid være behov for energi i den sirkulære økonomien. Mange av produktene som er tilgjengelige i dag, er ennå ikke egnet for sirkulasjon fordi de ikke er langtidsholdbare, reparerbare, resirkulerbare osv. Produkter som egner seg for langsiktig sirkulasjon, må først designes og produseres, noe som krever energi.
Selv aktiviteter som per definisjon er sirkulære, som reprodusering og resirkulering, krever vanligvis store mengder energi. Tenk deg at du bygger en havvindmølle eller en stor bygning - selv med et sirkulært design vil du måtte demontere infrastrukturen etter noen tiår. Noen av delene eller materialene kan kanskje gjenbrukes 1:1 (avhengig av den spesifikke designen og materialene). De fleste materialene, som for eksempel fundamentet, må sannsynligvis demonteres, knuses, knuses og/eller smeltes om til et sekundært råmateriale før de kan brukes i nye produkter på et senere tidspunkt. Hvert eneste trinn i prosessen krever energi, samtidig som materialene holdes i kretsløpet.
Ingen produkter kan påberope seg å være sirkulære hvis de produseres eller resirkuleres ved å forbruke store mengder begrensede og ikke-fornybare energikilder, som for eksempel naturgass. Derfor er det avgjørende å prioritere energieffektivitet og sirkulære energikilder, som fornybar energi eller spillvarme.
Fordi vi står i fare for å oppleve mangel på sjeldne og begrensede mineraler, er det korte svaret. Samtidig som vi reduserer etterspørselen etter fossile energikilder, fører økningen i infrastrukturen for fornybar energi til nye problemer med ressursknapphet på grunn av den høye etterspørselen etter mineraler. Å bygge solcelleanlegg eller vindmølleparker krever generelt mer mineraler enn å etablere tilsvarende anlegg basert på fossilt brensel. En studie anslår at 1 kilowattime (kWh) med fornybar energi kan kreve ti ganger mer metaller enn 1 kWh med fossil energi.
Etter hvert som den "første bølgen" av infrastruktur for fornybar energi, som vindturbiner og fornybar energi, når slutten av sin levetid, oppstår det nye avfallsfraksjoner som er vanskelige å resirkulere. Et av de mest kjente eksemplene er vindturbinbladene. Mens de fleste vindturbinkomponenter, som stål, kobbertråd, elektronikk og gir, i det minste i teorien kan resirkuleres eller gjenbrukes, er det vanskelig å kvitte seg med de klumpete glassfiberbladene. Titusener av aldrende blader skal tas ned fra ståltårn rundt om i verden i løpet av de neste årene. Anslag viser til rundt 8000 blader per år i USA og rundt 3800 blader per år i Europa. Det er først i det siste at turbinprodusenter, vindparkoperatører og gjenvinnere har begynt å fokusere på å løse problemet.
En helhetlig tilnærming til sirkularitet i energisektoren er nødvendig for å takle noen av sektorens brennende bærekraftsutfordringer. Dette innebærer å utvide fokuset fra energieffektivitet og energikilder til å tilpasse produkter og materialer, teknologier og prosesser samt strategier til sirkulære prinsipper:
- Sirkulære produkter, deler og materialer: Solcellepaneler, vindturbiner, batterier osv. bør leve opp til sirkulære prinsipper. I praksis betyr dette at produktene skal ha lang levetid, kunne gjenbrukes, repareres, resirkuleres osv. Dette er imidlertid bare en del av løsningen. Man må også sørge for at produktene faktisk kommer inn i kretsløpet igjen. Dette krever typisk modeller for omvendt logistikk, inkludert returordninger som gir produsentene tilgang til eksisterende produkter og komponenter eller i det minste sekundære råvarer.
- Sirkulære teknologier og prosesser: Energisektoren må også utvikle og implementere flere teknologier og prosesser som gjør det mulig for produkter, deler og materialer å gå inn i kretsløpet igjen. Et eksempel er vindturbinvingene som hoper seg opp på søppelfyllinger fordi det ennå ikke finnes tilstrekkelige gjenbruksprosesser eller resirkuleringsteknologier i stor skala. Ved å bruke eksisterende kunnskap og teknologi fra energisektoren og anvende dem i en ny sammenheng kan man bidra betydelig til å øke sirkulæriteten. Et annet eksempel er de innovative gjenvinningsselskapene som bruker pyrolyseteknologi til å resirkulere plast. Den største delen av sluttproduktet er øremerket som råmateriale for ny plast. Mange av de nåværende forsøkene på å anvende energiteknologi i en mer sirkulær sammenheng befinner seg imidlertid fortsatt på et tidlig utviklingsstadium, noe som gir ytterligere muligheter for utvikling og innovasjon.
- Sirkulære strategier: Å omstille energisektoren i retning av den sårt tiltrengte sirkulære modellen innebærer systemiske endringer på et bredt nivå, fra valg av råmaterialer til designbeslutninger, produksjonsprosesser, vedlikeholdsprogrammer og resirkulering ved endt levetid. Listen over problemstillinger som må tas tak i, er så lang at mange organisasjoner synes det er vanskelig å finne ut hvor de skal begynne. Samtidig må de prioritere hvordan de skal investere ressursene sine, og derfor må de utvikle målrettede sirkulære strategier. Hvordan man kommer i gang med sirkulære strategier, er nærmere forklart i vår tidligere artikkel om sirkulære vesentlighetsvurderinger.
Energisektoren har vært sen med å anerkjenne behovet for sirkularitet, men dette er nå i ferd med å endre seg.
Behovet for å gå over til en lavkarbonøkonomi og samtidig sikre energiforsyningen vår har aldri vært så akutt som nå.
Likevel er både energiomstillingen og forsyningssikkerheten i stor grad avhengig av begrensede materialer. Sirkulære løsninger er derfor svært viktige for å sikre at energiomstillingen kan opprettholdes samtidig som avhengigheten av begrensede materialer kontrolleres.
Den store etterspørselen etter knappe og begrensede ressurser for å muliggjøre energiomstillingen vil også ha en betydelig innvirkning på ressurstilgangen i andre sektorer. For å sikre at energiomstillingen faktisk er bærekraftig, er det avgjørende at energisektoren går over til en sirkulær økonomi.
Energimyndigheter over hele EU anerkjenner nå denne sammenhengen og tar de første skrittene for å integrere kjerneprinsippene i den sirkulære økonomien i energiomstillingen. Et eksempel vi jobber med for tiden, er å identifisere sirkulærstrategier for vindindustrien og hvordan disse kan manifesteres i anbudskriterier, produktdesign, gjenbruk av materialer, anbud osv.
Energisektoren utvikler seg også i retning av en sirkulær økonomi - vi ser at både nettselskaper og kraftselskaper går over til en sirkulær økonomi, og vi ser også at energiselskaper utforsker banebrytende sirkulære teknologier og løsninger som Waste-to-X.
Slike utviklingstrekk er et viktig første skritt i retning av å høste fordelene som bevisstheten om sammenhengen mellom energi og sirkulær økonomi innebærer.
Vil du vite mer?
Raphael Röcken
Senior Consultant
+45 51 61 10 16
Patrick Moloney
Director, Strategic Sustainability Consulting
+45 51 61 66 46