Energi och hållbarhet, miljögifter och toxiska metaller

Question 1

Vilka energislag dominerar den globala respektive svenska energiförsörjningen (energitillförseln) i grova drag?

Answer 1

• Globala: Kol, olja, naturgas och vattenkraft.
• Svenska: Biobränslen, råolja och petroleum, kärnbränsle och vattenkraft.
  
  • Elproduktion i Sverige domineras av vattenkraft och kärnkraft.

Question 2

Beskriv några betydande hållbarhetsproblem (och vad de beror på) med dagens energiförsörjning ur ett globalt perspektiv.

Answer 2

• 0.9 miljarder människor saknar tillgång till säker och effektiv energi
• Stora miljöproblem kopplade till energiförsörjning
  
  • Klimatpåverkan - fossila bränslen och avskogning
  • Försurning m.m.
• Stora hälsoproblem kopplade till förbränning (partiklar, skadliga kolväten, marknära ozon m.m.), även inomhus i u-länder.
• Många länder/regioner är beroende av import av fossila bränslen —> ekonomiska och säkerhetsmässiga risker
  
  • Uran, kritiska metaller till elektrifiering.

Question 3

Ange/beskriv (kort) 4 principiellt olika strategier för att minska energisystemens klimatpåverkan.

Answer 3

1. Minska energianvändningen genom effektiviseringar eller beteendeförändringar
2. Ersätt fossila bränslen med förnybar energi
3. Ersätt fossila bränslen med kärnkraft
4. Använd koldioxidavskiljning och lagring vid förbränning av fossila bränslen

Question 4

Vilka är de potentiellt främsta miljö/hållbarhetsproblemen för: kärnkraft, bioenergi, vattenkraft, solceller och vindkraft ?

Answer 4

• Kärnkraft
  
  • Olycksrisk, radioaktivt avfall.
  • Spridningsrisken av kärnavfall till kärnvapen.
  • Uran - “smutsig” gruvbrytning
• Bioenergi
  
  • Eventuella negativa effekter på biologisk mångfald, markanvändning.
• Vattenkraft
  
  • Stor effekt på det lokala ekosystemet
• Solceller
  
  • Indium (kritisk metall)

Question 5

Ge exempel på hur datacenter kan bli mer energieffektiva och minska sin klimatpåverkan.

Answer 5

• Utnyttja frikyla: kall uteluft, sjövatten/grundvatten.
• Ersätt luftkylning med vätskebaserade kylsystem.
• Koppla ihop med värmekonsumenter

Question 6

Utvecklingen mot större andel sol- och vindkraft inom elproduktionen ökar behovet av flexibilitet i andra delar av energisystemet. Varför då? Ge några exempel på lösningar/tekniker som kan bidra med flexibilitet.

Answer 6

• Internet of Things
  
  • Skapar förutsättningar för flexibel elanvändning och användning av lager, vilket möjliggör ökad andel förnybar el.
• Energilager
  
  • Batterier
  • Vätgas (el- till-gas)
• Flexibel elanvändning
  
  • Minskad elanvändning vid “underskott” (höga elpriser, sälja flextjänst)
  • Värmepumpar, elbilar, datacenter etc.
• Nätförstärkning (geografisk utvidgning)
  
  • Minska flaskhalsar

Question 7

Kom ihåg - Energi och hållbarhet

Answer 7

• Sol- och vindkraft växer kraftigt, men fossilt dominerar stort globalt.
• Fyra principiellt olika strategier för “koldioxidsnåla” energisystem, men som ibland medför andra hållbarhetsproblem eller utmaningar.
• Elanvändning i datacenter har inte ökat i takt med datatrafiken p.ga. effektivare kylning m.m.
• Mer variabel elproduktion och elektrifiering ökar behovet av flexibilitetslösningar och IT-lösningar

Question 8

Vad som är ett miljögift eller riskkemikalie bedöms ofta utifrån tre egenskaper (PBT). Vilka är dessa och vad innebär de? Vilka av dessa egenskaper är särskilt viktiga för organiska miljögifter ur ett miljöperspektiv och varför?

Answer 8

• PBT
  
  • Persistent (svårnedbrytbar)
    
    • Lång halveringstid
    • Förbjudna ämnen finns kvar länge i miljön
    • Kan färdas långt
  • Bioackumulerande (ansamlas i organismer över tid)
    
    • Lagras i fettvävnad och med tiden byggs upp högre koncentration hos organismen
    • Ofta fettlösligt och/eller persistent ämne som organismen har svårt att göra sig av med
  • Toxiskt (giftigt för organismer)
    
    • Toxiska metaller. Grundämnen bryt inte ner. Icke-essentiella metaller. Kvicksilver, elektronik, batterier m.m.
• Särskilt farliga är PBT-ämnen och sådana som är mutagena, reproduktionstoxiska och/eller cancerogena

Question 9

Organiska miljögifter

Answer 9

• Halogenerande kolväten
• Syntetiskt framställda för att fylla funktion i produkt
• Ofta låg toxicitet, men kan vara PBT-ämnen, hormonstörande, ökad risk för cancer, allergier.

Question 10

Vad innebär begreppet biomagnifiering?

Answer 10

• Innebär “anrikning i näringskedjan”. Koncentrationen av bioackumulerbart ämne ökar uppåt i näringskedjan. Snabbare upptag via födan än eliminering.

Question 11

Ge ett par exempel på både organiska miljögifter och toxiska metaller.

Answer 11

• Organiska miljögifter
  
  • DDT
  • Bromerande flamskyddsmedel
  • PFAS
    
    • Evighetskemikalier
    • Högfluorerade kolväten
• Toxiska metaller
  
  • Arsenik
  • Barium
  • Beryllium
  • Kadmium
  • Bly
  • Kvicksilver

Question 12

Ange/beskriv några viktiga spridningsvägar för miljögifter till miljön.

Answer 12

• Ämnen i varor(eller vid deras produktion):
  
  • Tillverkning, användning & avfallshantering/avloppsvatten
    
    • Toxiska metaller i elektronik
    • Flamskyddsmedel
• Medveten spridning
  
  • Bekämpningsmedel
• Oavsiktlig spridning
  
  • Avfallsförbränning - dioxiner
  • Ved/kol - Polyaromatiska kolväten (PAH)

Question 13

Vad regleras av EU-direktivet RoHS?

Answer 13

• Man ska ersätta och begränsa farliga kemiska ämnen i elektrisk och elektronisk utrustning
• Företag som tillhandahåller produkterna måste se till att gränsvärden uppfylls.
• Ämnen som ska regleras
  
  • Kvicksilver
  • Kadmium
  • Bly
  • Sexvärt krom

Question 14

Kom ihåg - miljögifter och toxiska metaller

Answer 14

• Miljögifter är ämnen som uppfyller kraven på PBT och vissa särskilt farliga ämnen
• Toxiska metaller och organiska miljögifter är de viktigaste grupperna, flera används i elektronik
• Spridning sker både avsiktligt (via produkter) och oavsiktligt i olika led (avfall)
• Minskad spridning och exponering av många kända miljögifter i Sverige, men PFAS är nästa stora utmaning för samhället.