Vi kutter Japans CO₂-utslipp

Seniorforsker Petter Nekså har vært med på å utvikle klimavennlig teknologi som nå gir store grønne gevinster i Japan. Foto: Svein Tønseth.

Det sparte CO₂-utslippet er like stort som om rundt en halv million moderne biler ble parkert for godt.

Kilden til denne grønne gevinsten er klimavennlig oppvarming av tappevann.


Fra gassbrennere til varmepumper
Hjemme i solens rike bruker de fleste japanerne gassbrennere til å varme opp vannet i varmtvannstanken.

Men i skyggen av vår hjemlige klimadebatt har to millioner husstander og bedrifter i Japan – med norsk hjelp – gått over til å skaffe seg varmtvann på grønnere vis enn naboene.

Nøkkelen til det hele er varmepumper med teknologi som har sitt opphav i pionérarbeid ved SINTEF og NTNU.


Tilbake til naturen
Varmepumper er kjent for at de sparer strøm når de brukes til oppvarming av bygninger. I de fleste varmepumper er det kjemikalier som frakter varmen.

Men når de bygges for det, kan de bruke ett av naturens egne stoffer i stedet – nemlig CO₂. Da klarer de å bli gjerrige på strømmen selv når de produserer rykende varmt vaskevann.


Grønt paradoks
For mange kan det virke som et paradoks at den utskjelte klimagassen CO₂ kan brukes inne i varmepumper til å bekjempe utslipp av CO₂ fra gassbrennere.

Men brukt i ei varmepumpe gir ikke CO₂ noe bidrag til drivhuseffekten, selv om stoffet skulle lekke ut til atmosfæren. CO₂’en som sirkulerer i varmepupmpa, ”lånes” nemlig fra industriavgasser som ellers ville ha sluppet rett ut.


Klimagevinst i Japan
– Uten CO₂-varmepumpene, ville de to millioner brukerne i Japan vært henvist til å varme vannet sitt ved å brenne gass. Nå bruker de litt elektrisitet i stedet, riktignok fra fossilt fyrte kraftverk, til å drive ei varmepumpe. Men fordi varmepumpene er så energieffektive, går miljøregnestykket opp i pluss. Beregningene våre viser at varmepumpene sparte Japan for et CO₂-utslipp på 1,1 millioner tonn i 2009, sier seniorforsker Petter Nekså ved SINTEF Energi.

Samme år slapp Norge ut 42,4 millioner tonn CO₂.

Utslippsreduksjonen på 1,1 millioner tonn i Japan tilsvarer 2,6 prosent av dette utslippet – og 2,5 prosent av det noe høyere utslippet Norge hadde i 2008 (44,2 millioner tonn).

Les mer:  Kan frigjøre mye grønn el i Norge

Kjemikalier til besvær
Historien om den norskutviklede CO₂-varmpepumpa begynner en dag på slutten av 1980-tallet. Den gangen sirkulerte ozon-nedbrytende kjemikalier i varmepumper og kjøleanlegg.

Gjennom en avtale fra 1987 besluttet det internasjonale samfunnet å avskaffe disse stoffene. Kjemisk industri lanserte raskt et nytt kjemikalium som erstatning, men dette stoffet viste seg å ha sterk drivhuseffekt.

Faktisk er det slik at lekkasjer fra kjøleanlegg og varmepumper i dag gir et utslipp av klimagasser som tilsvarer rundt ti prosent av jordas menneskeskapte CO₂-utslipp fra fossile brensler.


Framsynt professor
Med dette som bakgrunn begynte professor Gustav Lorentzen (1915-95) ved NTNU å ivre for at verden burde gå over til å bruke naturens egne stoffer i varmepumper og kjøleanlegg. Valget falt altså på CO₂.

I gamle dager hadde CO₂ vært et vanlig arbeidsmedium i kjøleanlegg til sjøs. Lorentzen brakte CO₂-teknikken et viktig skritt videre. Han klekket ut en metode for å optimalisere trykket i slike anlegg. Det ga også nye muligheter for å regulere ytelsen til anleggene.

Tidlig i 1989 søkte han om patent på oppfinnelsen. Sammen med Petter Nekså, den gangen ung doktorstudent, blinket han ut tappevannsvarmepumper som ett av flere lovende bruksområder.

Les mer: Røtter i fiskerinasjonen Norge

Japansk lisensproduksjon
Siden har snøballen rullet. Hydro Aluminium sikret seg tidlig rettighetene til å kommersialisere den norskutviklede CO₂-teknologien.

Fra Hydro-systemet kjøpte japanske Denso alt høsten 2000 retten til å bruke patentet til å lage tappevannsvarmepumper for boliger. De følgende årene ble tilsvarende avtaler inngått med to andre store japanske leverandører.


Ambisjon om femdobling
Høsten 2009 var det solgt to millioner slike varmepumper i Japan. Mye av salgssuksessen skyldtes at Denso gikk i allianse med Japans største strømleverandør – Tokyos energiverk, som markedsfører varmepumpa fra Denso i storstilte reklamekampanjer.

– Ikke alle CO₂-varmepumpene som installeres i Japan bygger på vår patenterte løsning. Men uansett er det pionerarbeidet ved SINTEF og NTNU som har satt i gang hele denne utviklingen der borte, sier Petter Nekså. Han har sjøl vært med på å utvikle den patenterte teknologien som har gitt japanerne den grønne gevinsten.

Japanernes ambisjon er at ti millioner slike varmepumper skal være installert i solens rike innen utgangen av 2020


Bedrifter, hotell og sykehus
– Kan privatkunder her hjemme på enkelt vis gå hen og skaffe seg en slik varmepumpe til oppvarming av tappevann?

– I Norge vil det i første omgang være bedrifter, hoteller og sykehus som kan installere slike varmepumper, og en håndfull bedrifter har allerede gjort det. For boligmarkedet i Norge foreligger det ennå ikke noen passende modell, i og med at de japanske er for store og dyre i forhold til vårt forbruksmønster for varmt tappevann. Men det vil være fullt mulig å utvikle versjoner som passer også for norske husholdninger, sier Petter Nekså.


Bruskjølere og frysedisker
Også på kjøleområdet har CO₂-teknologien gjort sitt inntog, og da først og fremst i dagligvaresektoren. Her er poenget å unngå dagens kjemikalier – for å hindre at lekkasjer fra anleggene skal ha drivhuseffekt.

For noen år siden annonserte Coca Cola at brusgiganten har som intensjon å bruke CO₂-teknologi i alle sine butikk-kjølere verden over.

CO₂-teknologien kommer nå også i kjøle- og frysedisker i matbutikkene. Et av verdens første butikk-kjøleanlegg som i sin helhet er basert på bruk av CO₂, ble tatt i bruk hos ICA på Tempe i Trondheim for fem år siden. SINTEF og NTNU var med på å starte opp utviklingsarbeidet som ligger bak dette anlegget – som var det første i Norge i sitt slag.

– Alt dette skulle Gustav ha sett, sier Petter Nekså med et smil.

Av Svein Tønseth