Därför är cirkularitet nyckeln till en hållbar energiomställning

Ren energi krävs för en cirkulär ekonomi, och cirkulär ekonomi krävs för en omställning till hållbar energi. De båda hänger samman och är ömsesidigt beroende av varandra. Vi kallar det för kopplingen mellan energi och cirkulär ekonomi.

Medan vind är en förnybar energikälla är materialet som används för att tillverka turbinerna ändliga

facebook linkedin twitter

Av Caroline Kötter, Associate Manager, Raphael Röcken Senior Consultant, och Patrick Moloney, Director, Ramboll

Både energiomställningen och omställningen till en cirkulär ekonomi är förutsättningar för en hållbar framtid.

Men kopplingen mellan dem har hittills inte fått den uppmärksamhet den förtjänar. Vi hävdar att det ena inte kan existera utan det andra.

I den här artikeln förklarar vi hur energiomställningen och omställningen till en cirkulär ekonomi hänger samman och vilka företag och beslutsfattare som bör satsa på att hantera kopplingen mellan dem effektivt.

Hur ser kopplingen mellan energiomställning och cirkulär ekonomi ut?

Vi har över tjugo års erfarenhet av att hjälpa stora företag navigera både övergången till ren energi och övergången till en cirkulär ekonomi. Vi ser ett dubbelt samband mellan energisektorn och den cirkulära ekonomin. Vi kallar det för kopplingen mellan energi och cirkulär ekonomi.

Omställningen till en cirkulär ekonomi innebär inte att behovet av energi försvinner. Det handlar i stället om att utnyttja energi effektivt, minska användningen av primärenergi, ta vara på spillvärme och använda förnybara energikällor.

Å andra sidan är energiomställningen beroende av omställningen till en cirkulär ekonomi, och med den snabba utbyggnaden av infrastruktur för förnybar energi förväntas efterfrågan på olika kritiska mineraler öka enormt. En försörjningsbrist bedöms sannolik under de närmaste åren. Därför har energisektorn inte råd att använda material det är begränsad tillång på bara en gång.

De inbördes beroenden mellan cirkulär ekonomi och energiövergång (Källa: Ramboll)

Vad ska man tänka på när man hanterar energi i den cirkulära ekonomin?

Energieffektivitet och lämpliga, cirkulära energikällor är det viktigaste att tänka på vid hantering av energi i den cirkulära ekonomin.

Energieffektivitet: Den globala efterfrågan på energi ökar stadigt och förväntas fortsätta öka. För att efterfrågan på primärenergi ska minska behöver energieffektiviteten i industriprocesser fortsätta förbättras gradvis, med målet att använda så lite energi som möjligt. Troligen kommer det att krävas både teknikuppgraderingar och processinnovation för att spara energi genom smartare drift. De mest lämpliga energikällorna för det återstående energibehovet är i linje med den cirkulära ekonomins grundläggande principer: minska avfallet och användningen av ändliga resurser. Flera befintliga energikällor överensstämmer med de principerna.
Förnybar energi: Företag som strävar efter cirkularitet eller vill tillverka cirkulära produkter bör prioritera att använda förnybara energikällor. Förnybar energi innefattar både energi som kan genereras från naturliga källor, som sol och vind, och energi från biomassa, som restprodukter från jordbruk och skogsbruk. Alla de energikällorna är cirkulära eftersom det går att använda dem för energiproduktion utan att ändliga resurser förbrukas. Både vind och sol är praktiskt taget oändliga resurser. De används bara men förbrukas inte under energiproduktionen. Energin i solljuset minskar ju inte bara för att det lyser på en solpanel. Kapaciteten hos biologiska restprodukter (som biomassa) är däremot ändlig eftersom produkterna förbrukas när energin produceras. Men med lite tid och arbete kan biomassa odlas om och om igen.
Spillvärme och industriell symbios: Ett annat sätt att producera ”cirkulär energi” är från industriprocesser som avger spillvärme. IT-utrustningen på datacenter avger till exempel värme och kräver kylning. I stället för att använda extra el för att kyla datacenter kan man ta till vara spillvärmen, antingen internt eller som värmekälla i fjärrvärmesystem för uppvärmning av bostäder, kontor och industrilokaler. Men energieffektivitet och energikällor räcker inte för att klara hållbarhetsutmaningarna med vårt nuvarande energisystem, med resursbrist, avfall och koldioxidutsläpp. Därför har kopplingen mellan energi och cirkulär ekonomi en andra dimension, med fokus på cirkulära lösningar för energisektorn.

Varför är energi en viktig faktor i den cirkulära ekonomin?

Den cirkulära ekonomin gynnar aktiviteter som bevarar värde i form av energi och material. Men det kommer alltid att krävas energi i den cirkulära ekonomin. Många av de produkter som finns tillgängliga idag är ännu inte lämpliga för cirkulation eftersom de inte håller länge och inte går att reparera eller återvinna. Först måste produkter som är anpassade för långvarig cirkulation designas och tillverkas, och det kräver energi.

Även aktiviteter som är cirkulära per definition, som återtillverkning och återvinning, kräver oftast stora mängder energi. Tänk dig att du bygger ett vindkraftverk till havs eller en stor byggnad – även med en cirkulär design behöver infrastrukturen demonteras efter några årtionden. En del av delarna och materialen kanske går att återanvända helt och hållet. Det beror på designen och vilka material som ingår. De flesta material, bland annat grunden, behöver troligen demonteras, krossas, strimlas och/eller smältas till ett sekundärt råmaterial innan de kan användas i nya produkter i ett senare skede. Samtidigt som materialen ingår i ett cirkulärt förlopp kräver varje steg i processen energi.

Ingen produkt kan påstås vara cirkulär om det går åt stora mängder energi från ändliga och icke-förnybara källor – som naturgas – för att tillverka eller återcirkulera den. Därför är det viktigt att prioritera energieffektivitet och cirkulära energikällor, som förnybar energi eller spillvärme.

Varför är det viktigt med cirkulär ekonomi för energisektorn?

Det korta svaret är att vi annars riskerar att det blir brist på sällsynta och ändliga mineraler. Samtidigt som efterfrågan på fossila energikällor minskar leder utbyggnaden av infrastruktur för förnybar energi till nya problem med resursbrist på grund av den höga efterfrågan på mineraler. Det krävs ofta mer mineraler för att bygga solcells- eller vindkraftsparker än anläggningar för energiproduktion från fossila bränslen. En studie uppskattar att 1 kilowattimme (kWh) förnybar energi kan kräva tio gånger mer metaller än 1 kWh energi från fossila bränslen.

När den "första vågen" av infrastruktur för förnybar energi, som vindkraftverk och andra anläggningar för förnybara energikällor, når slutet av sin livslängd uppstår nya avfallsfraktioner som är svåra att återvinna. Ett av de mest kända exemplen är vindturbinblad. De flesta av komponenterna i en vindturbin, som stål, koppartråd, elektronik och växlar, kan åtminstone i teorin återvinnas eller återanvändas, men de skrymmande glasfiberbladen är fortfarande svåra att ta hand om. Tiotusentals uttjänta blad kommer att monteras ner från vindturbiner under de närmaste åren. Enligt uppskattningar handlar det om cirka 8 000 blad per år i USA och cirka 3 800 blad per år i Europa. Det är först nyligen som turbintillverkare, vindkraftsoperatörer och återvinningsföretag har börjat fokusera på att lösa problemet.

Vad ska man tänka på när man hanterar cirkularitet i energisektorn?

Det finns akuta utmaningar för energisektorn som kräver en helhetssyn på cirkularitet. Man behöver bredda fokus från energieffektivitet och energikällor till att anpassa produkter och material, tekniker och processer, samtidigt som man utvecklar strategier som bygger på cirkulära principer:

Cirkulära produkter, delar och material: Solpaneler, vindturbiner, batterier och andra element ska leva upp till cirkulära principer. I praktiken innebär det att tillverka produkter som håller länge, är återanvändbara, går att reparera och återvinna. Men det är bara en del av lösningen. Det måste också säkerställas att produkterna faktiskt kommer in i kretsloppet igen. För det krävs oftast omvända logistikmodeller som inkluderar system för återlämnande, så att tillverkare får tillgång till befintliga produkter och komponenter eller åtminstone sekundära råmaterial.
Cirkulär teknik och cirkulära processer: Energisektorn behöver också utveckla och använda fler tekniker och processer som gör att produkter, delar och material kan komma in i kretsloppet igen. Ett exempel är vindturbinvingarna som hopar sig i deponier eftersom det fortfarande saknas adekvata processer och tekniker för att återvinna dem. Att utnyttja befintlig kunskap och teknik från energisektorn i ett nytt sammanhang kan öka cirkulariteten betydligt. Ett annat exempel är innovativa återvinningsföretag som använder pyrolysteknik för att återvinna plast. Den största andelen av slutprodukten är öronmärkt som råmaterial för ny plast. Men många av de nuvarande försöken att tillämpa energiteknik i ett mer cirkulärt sammanhang är fortfarande på ett tidigt utvecklingsstadium och öppnar många möjligheter för utveckling och innovation.
Cirkulära strategier: En omställning av energisektorn till den cirkulära modell som vi så väl behöver innebär systemförändringar på bred front, från val av råvaror, designbeslut, tillverkningsprocesser och underhållsprogram till återcirkulation av uttjänta produkter. Listan över problem att ta itu med är lång. Så lång att många organisationer inte ens vet var de ska börja. Samtidigt måste de prioritera hur de ska investera sina resurser. Därför behöver de utveckla riktade cirkulära strategier. Hur man kommer igång med cirkulära strategier beskrivs mer ingående i vår tidigare artikel om att avgöra vad som är väsentligt för cirkularitet.

Energisektorn har varit sen med att inse behovet av cirkularitet, men det går framåt.

Vägen framåt

Behovet att övergå till en koldioxidsnål energiekonomi samtidigt som vi säkrar vår energiförsörjning har aldrig varit så akut.

Ändå är både energiomställningen och försörjningstryggheten starkt beroende av ändliga material. Därför är det mycket viktigt med cirkulära lösningar som gör att energiomställningen kan genomföras med kontroll över tillgången på ändliga material.

Den stora efterfrågan på knappa och ändliga resurser som krävs för energiomställningen kommer också att ha betydande inverkan på tillgången på resurser inom andra sektorer. Om energiomställningen verkligen ska bli hållbar måste energisektorn ställa om till en cirkulär ekonomi.

Energimyndigheter i hela EU är nu på det klara med den kopplingen och tar de första stegen för att integrera den cirkulära ekonomins grundprinciper i energiomställningen. Ett exempel som vi arbetar med just nu är att identifiera cirkularitetsstrategier för vindkraftsindustrin och hur strategierna kan ligga till grund för bland annat anbudskriterier, produktdesign, återanvändning av material och anbud.

Även energisektorn som sådan utvecklas mot en övergång till en cirkulär ekonomi. Vi ser företag inom transmissionssystem och allmännyttiga tjänster ställa om till en cirkulär ekonomi och även energiföretag som utforskar banbrytande cirkulär teknik och lösningar som Waste-to-X.

Det är viktiga första steg för att utnyttja fördelarna med att vara medveten om kopplingen mellan energi och cirkulär ekonomi.

Vill du veta mer?

Raphael Röcken
Senior Consultant
+45 51 61 10 16
Patrick Moloney
Director, Strategic Sustainability Consulting
+45 51 61 66 46