Can we live as today without fossil fuels? That is the question David MacKay asked in his book "Sustainable energy: Without the hot air" (available on the Internet).
The book is excellent and the task MacKay set himself is to estimate how much energy we use in our daily lives and compare that to how much energy it would theoretically be possible to generate only with renewable energy sources (wind, sun, hydro etc.). This is a tough challenge indeed since 85% of the energy we use on planet earth currently consists of fossil fules (oil, coal, gas). The big problem with the numbers MacKay uses in his book is that they all refer to Great Britain. What are the corresponding numbers if we would reuse MacKay's categories but count on Sweden instead?
That is the questions I want to have answered and I have thus defined a master's thesis topic that I would like some student to do. That topic is unfortunately not suitable for "my" computer science students and I have therefore posted it to the KTH Degree Project Portal (KTH Exjobbsportal). Since I assume this topic would be most interesting and easy to do for a Swedish-speaking student, I have written up the proposal in Swedish. I can't really be bothered to translate the proposal for this blog post but rather republish it below in Swedish.
Please disseminate the proposal as you see fit. I would love for someone (it doesn't have to be at KTH) to perform this project and write the thesis! I assume that the student in question would have an advisor at his/her "home department" but that I could help out by specifying the task and help out with what I could do in other ways as an informal "extra advisor". Here is the proposed thesis topic:
-----------------------------
Kan vi fortsätta att leva som idag om vi fasar ut våra fossila energikällor och bygger ut de förnyelsebara?
KTH/CSC/MID/STEM-projektet (Daniel Pargman) - Stockholm, Sverige
David MacKays bok ”Sustainable energy: Without the hot air” (”utan skitsnacket”) bryter ny mark genom att ytterst pedagiskt räkna på, sammanställa och förklara allt om alternativen till fossila energikällor. Hur ska vi leva år 2050 och hur kommer vi att producera vår energi om vi måste fasa ut vår användning av fossila bränslen och minska våra CO2-utsläpp med 80% eller mer? Det innovativa greppet MacKay använder sig av är att omvandla all vår samtida konsumtion av energi (transporter, boende, prylar, mat etc.) och alla möjlig framtida (fullt utbyggda) förnyelsebara energikällor (vind, sol, vattenkraft, biobränsle etc.) till en enhetlig skala; energi per person och per dag (kWh/p/d). Går det ens teoretiskt att få ihop det hela? Kan vi leva precis som idag men helt miljövänligt (förnyelsebara istället för fossila energikällor)? Det korta svaret är ”nja”, men mer ärligt är att säga att det starkt lutar mot ett ”nej”.
MacKay utgår från ”the big picture” med uträkningar från grunden och uppåt. Hur mycket regnar det i Storbritannien? Hur högt över havet ligger landet i snitt? Vilken kraft kan man klämma ur vatten som flödar nerströms? Hur mycket energi kan man teoretiskt lägga vantarna på ifall man fångar upp varje regndroppe som faller över Storbritannien? Om vi bortser från land som ligger lågt och där det regnar lite (England) och istället koncentrerar oss på höglandet där det regnar mycket (Skottland), vilken potential finns då kvar hos vattenkraften ifall den byggdes ut maximalt? Svaret är 7 kWh per person och dag i Skottland (jämfört med 1 kWh/p/d i det borträknade England). Hur stor del av denna potential kan tyglas för mänsklig bruk? Sådär håller MacKay på och går igenom alla möjliga och omöjliga källor till förnyelsebar energi i Storbritannien. På konsumtionssidan utgår MacKay istället från den livsstil och energiförbrukning som en genomsnittlig engelsman har i medelklassen eller övre medelklassen (“typical moderately-affluent person”). Hur mycket energi använder denne person för att framställa sin mat (mer för köttätare, mindre för vegetarianter), för att transportera sig själv och sina varor, för att värma upp sin bostad och kyla sin mat och för att framställa alla de prylar och saker som han eller hon konsumerar (1300 kilo prylar per person och år - 4 kilo nya prylar per dag). En typisk engelsk bilägare åker i snitt 50 kilometer per dag och med en typisk engelsk bil motsvarar detta 40 kWh/p/d.
David MacKays bok är exemplarisk och hela boken finns dessutom tillgänglig gratis på Internet. MacKay var tidigare professor i fysik vid Cambridge och är numera chief scientific adviser to the UK Department of Energy and Climate Change, DECC. Hans bok till trots så har han inte någon bakgrund inom ett energi-relaterat område. I första hand är MacKay dock folkbildare och en stor pedagog. Han har en blodhunds instinkter att söka upp och få tag på de siffror han behöver och absolut inget får stå i vägen för hans mission att förenkla, förtydliga och förklara. Han höftar och avrundar vilt och använder en sällsynt hänsynslös kombination av räknekonst och sunt förnuft för att tränga igenom horder av skilda enheter och förledande exakta, men obegripliga eller svårjämförliga data och siffror.
Bokens stora “svaghet” är att den helt utgår från förhållanden som gäller i Storbritannien. Detta exjobb går ut på att “översätta” MacKays bok till svenska förhållanden. Gissningsvis finns det stora likheter mellan förhållandena in Storbritannien och Sverige på konsumtionssidan emedan potentialen för att bygga ut de förnyelsebara energikällorna kan mer annorlunda ut i en jämförelse mellan Sverige och Storbritannien. Ditt uppdrag är att undersöka hur!
En bra start för att ställning till detta exjobbsförslag är att läsa detta 10 sidor långa synopsis av boken (pdf). Du kommer att genomföra och lägga fram exjobbet på din hemma-institution och med en lärare därifrån som handledare. Daniel Pargman (KTH/CSC/MID samt KTH Centre for Sustainable Communications) som har utformat denna exjobbsbeskrivning kommer dock att agera uppdragsgivare för exjobbet. Resultaten från ditt exjobb kommer att vara till stor nytta i ett forskningsprojekt som vi driver i samarbete med Sveriges kommunala energi- och klimatrådgivare. Ta gärna kontakt med mig (pargman@kth.se) om du vill veta mer!
Se även dessa två bloggposter om det projekt inom vilket exjobbet kommer att göras:
- http://danielpargman.blogspot.se/2013/10/improved-energy-habits-though.html
- http://danielpargman.blogspot.se/2014/10/birth-of-research-project.html
.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar