Energigjenvinning av avløpsvann

Av Tor Haakon Bakken, PhD-student ved CEDREN

Anslag fra NVE, Vestlandsforskning, SSB antyder at 10-20 % av energiforbruket i en vanlig norsk husholdning går til oppvarming av vann i varmtvannsbereder, og ytterligere energi går til oppvarming av vann i vaskemaskin, oppvaskmaskin og i forbindelse med matlaging. Det totale energiforbruket til oppvarming av vann kan anslagsvis være 25 % av det totale energiforbruket (som regel elektrisitet) og internasjonale anslag ligger prosentvis enda høyere. Det aller meste av dette vannet sendes rett i sluket og ut på det kommunale avløpsnettet med mye gjenværende energi (i form av varme).

Ideen går ut på å ta vare på denne varmen i avløpsvannet og bruke denne til ny oppvarming av rent vann, evt. til oppvarming av rom i hus. Ideen er å utvikle et system som automatisk skiller varmt fra kaldt vann i avløpssystemet i huset, dvs. før vannet slippes ut på stikkledning og ‘tappe’ energien i det varme vannet gjennom (for eksempel til oppvarming av varmtvannsbereder eller rom) før det avkjølte vannet slippes tilbake til avløpsledningen og ut sammen med det kalde vannet. En realisering av ideen kan være å installere en sensor høyt opp i de av rørene som frakter varmt og kaldt vann for å detektere temperaturen i vannet. Når vannet holder en temperatur som er høyere enn en bestemt grenseverdi ledes vannet inn i et eget rør hvor vannet midlertidig sluses inn i et separat system hvor varmen i vannet tappes. Energien i det varme vannet kan for eksempel brukes til å varme opp varmtvannsbereder. Den kan benyttes en varmeveksler, være direkte kontakt mellom varme/kalde overflater eller lignende. Når vannet er tappet for varme ledes vannet tilbake til avløpsledningen der det kalde vannet renner ut av huset og ute i gata sammen med det andre avløpsvannet. Varme gjenvinnes dermed internt i huset før det slippes ut sammen med annet avløpsvann/gråvann. 

Det later til å være flere mer eller mindre ferdige tekniske konsepter som kan anvendes til dette, og min vurdering er at det er ikke behov for krevende teknisk utvikling for å realisere konseptet. Det finnes blant annet piloter i Hamburg, det er gjort forskning i Nederland og Husbanken har faktisk beskrevet et konsept som virker mer eller mindre klar til anvendelse, med noen forskjeller fra hva jeg tenker. 

I en innovasjonssammenheng er det imidlertid interessant å spørre seg hvorfor dette ikke i større grad er tatt i bruk og det er kanskje der arbeidet burde gå videre. Spørsmål som bør stilles er hvorvidt det er økonomiske eller institusjonelle barrierer som stenger for anvendelsen. Er rammevilkårene gode nok, eller ville en subsidiering på lik linje med den støttet ny el-produksjon (ref. grønne sertifikater) får gjøre at varmegjenvinning vil "av seg selv" og komme i anvendelse? Finnes det en leverandørindustri som er klar? Slike spørsmål bør besvares for å berede grunnen for «det neste store ENØK-tiltak i norske boliger».

Tor Haakon Bakken

Vi i Morpho Solar er en spinoff-bedrift fra NTNU sin entreprenørskole som utvikler innovative varmelagre for solkjøkken. Teknologien vi har muliggjør lagring av solvarme i flere timer.

Solkjøkken er nytt i Norge, men er allerede kjent i USA og en rekke land i Asia og Afrika. Solkjøkken er en slags blanding av en utegrill og et stormkjøkken, men varmen kommer direkte fra solen. Solstråler blir konsentrert ved hjelp av speil, og varmen kan brukes direkte til matlaging. Vi utvikler et termisk varmelager som stabiliserer solkjøkken og gjør det mulig å også bruke solkjøkken på kvelden og når det skyer over.

 

Olje- og energiministeren delte ut Grønn Fases energipris

Under avslutningen av årets NorRen (Norsk sommerskole for fornybar energi), delte Olje- og energiminister Tord Lien ut tankesmias energipris for 2014. Prisen ble i år delt ut for tredje gang, og denne gangen til to vinnere, som hver mottok 50 000 kroner.

Årets ene vinner er Even H. Larsen og Guro G. Seim, masterstudenter ved NTNUs entreprenørskole, som sammen utgjør studentbedriften MorphoSolar. De har utviklet en solgrill, som allerede er på kommersialiseringsstadiet, samtidig som de jobber med å utvikle prototyper. Mer informasjon om prosjektet deres postes her i løpet av kort tid.

Den andre vinneren er Tor Haakon Bakken, PhD-student ved CEDREN, og forsker ved SINTEF. Han mottok prisen for sin idé om å utnytte energien fra varmtvann i bygninger.

I sin tale vektla ministeren viktigheten av forskning og utvikling, og arbeid for å skaffe ny kunnskap for å løse klimautfordringen. Han roste deltakerne både ved sommerskolen og i konkurransen, for deres sterke engasjement for en svært viktig sak. "Regjeringen har høye ambisjoner for Norge som kunnskapsnasjon. Forskning og utvikling er fundamentelt for å utvikle kunnskap og teknologi som kan bringe verden i riktig retning - også på fornybar-feltet. Grønn Fases energipris har en viktig rolle når det gjelder å motivere studenter og PhD-kandidater til å realisere ideer og ta kreative idéer på feltet videre."

Lykkelige vinnere Even H. Larsen (t.v.) og Tor Haakon Bakken gratuleres av olje- og energiminister Tord Lien.

Om vinnerne sier juryen:

Finn en løsning for fremtiden – vinn 50 000 kr!

Hvert andre år deler Grønn Fase ut en pris på kr 50 000 for beste idé/konsept/prosjektskisse som fremmer miljø- og klimavennlig energi. I år er sjansen her igjen.
For tredje gang utlyser vi nå
Grønn fases energipris.

Sist prisen ble delt ut, i 2012, foregikk utdelingen under Technoport i Trondheim, og det var studentene Andreas Michelsen, Stian Mundal og Erik Thorp som vant, med prosjektet RESolar.
Informasjon om prisen spres nå til alle universiteter og høyskoler i Norge, og det er anledning til å delta for både studenter og stipendiater. Vi håper på å få inn mange, gode forslag!

Forslag sendes til post@gonnfase.org, og fristen for å levere inn forslag og ha en sjanse til å vinne 50.000 kr er 1. april. Les mer

Elsertifikater til besvær

Av Gisle Solbu, masterstudent ved Institutt for tverrfaglige kulturstudier, med spesialisering i studier av kunnskap, teknologi og samfunn, NTNU

-Hvis jeg spør deg om Norge burde subsidiere en storstilt utbygging av kraftproduksjon fra fornybare kilder, hva svarer du da?

Argumentene om dårlig kostnadseffektivitet og usikker klimaeffekt har lenge preget debatten om norsk fornybarsatsing. Når elsertifikatmarkedet nå skal mate 26,4 TWh ny kraft fra fornybare kilder inn i markedet er det derfor ikke rart at den samme tvilen forplanter seg ned til de lokale spørsmålene om utbygging.  For samtlige av de 8 vindkraftanleggene som er planlagt på Fosen og i Snillfjord la NVE vekt på Norges forpliktelser i henhold til EUs fornybardirektiv II og det kvantitative målet for elsertifikatmarkedet i sin begrunnelse for vedtakene.  I retur behandlet NVE klager fra naturvernere og lokale interesseorganisasjoner som knyttet usikkerhet til  klimaeffekten ved de samme målene, og som framstilte vindkraftutbygging som dårlig ressursbruk.  I en slik situasjon blir spørsmålet om noe skulle vært gjort annerledes i norsk energi- og klimapolitikk naturlig.

Blant skeptikerne finner vi tidligere statssekretær i miljøverndepartementet og SV-politiker, Heidi Sørensen. Hun har uttalt at elsertifikatloven er ett av de vedtakene hun angrer mest på i sin politiske karriere (NRK Brennpunkt, 2012). I følge Sørensen var ikke konsekvensene grundig nok utredet da et enstemmig Storting vedtok loven  15. Juni 2011 . At man på denne måten legger et godt kunnskapsgrunnlag som premiss for gode politiske beslutninger er et fornuftig utgangs- punkt, men tar vi et tilbakeblikk på prosessen med å innføre elsertifikatmarkedet ser vi at forholdet mellom forskningen og politikken ikke alltid er like enkelt.  Utredningsrapportene og den generelle kunnskapsproduksjonen viser en sameksistens av ulike representasjoner, og vurderingen av elsertifikatene som gode eller dårlige handler derfor i stor grad om tilnærming og faglig innramming.

Valg av maskineriløsning for skip – viktig for både reder og miljø

Av Øyvind S. Patricksson, stipendiat ved Institutt for Marin Teknikk, NTNU

Omkring 80% av verdenshandelen (målt i volum) fraktes av skip [UNCAD, 2012], og om man ser på utslipp i forhold til mengde varer fraktet er skipsfart det desidert mest miljøvennlige alternativet [Nikolakaki, 2012]. Når det er sagt skal det legges til at skipsfarten samlet sett står for en stor del av verdens totale utslipp av blant annet klimagasser. I dag bruker de aller fleste skip marine dieseloljer som brennstoff. Dette er maskinerier som i utgangspunktet er lite miljøvennlige, og påvirker miljøet både globalt ved utslipp av store mengder CO₂, samt lokalt ved blant annet SO_X, NO_X, og PM (partikler) utslipp. Om ikke drastiske tiltak blir gjort vil skipsfarten i Europa i 2020 stå for nesten like mye utslipp av CO₂ som alle landbaserte utslippskilder til sammen [Nikopoulou et al., 2012].

Forurensende skip – på tide med endringer

I prosessen med å gjøre skipsfarten grønnere er det flere ting som må på plass. Regelverk er en av dem, men minst like viktig er det å finne de tekniske løsningene som gir best avkastning for de som sitter med eierinteresser. For å kunne si noe om verdien av de forskjellige tekniske løsningens trengs det avanserte evalueringsmodeller -modeller som kan overbevise redere om at det vil lønne seg å investere i miljøvennlige tiltak.

Elbil i en komfortkultur?

Av Lina H. Ingeborgrud, masterstudent ved Institutt for tverrfaglige kulturstudier, med spesialisering i studier av kunnskap, teknologi og samfunn, NTNU

Å kjøre Nissan Leaf er ingen veldedighetsaktivitet

Norge har i dag flest elbiler per innbygger og høyest andel elbiler av nybilsalget i verden (Figenbaum, Kolbenstvedt, 2013). Jeg skriver masteroppgave i samarbeid med Transnova/Statens Vegvesen med problemstillingen Elbil i en komfortkultur? Sluttbrukeren står i fokus, og her undersøker jeg om og hvordan elbilen oppleves som komfortabel med tanke på våre mobilitetsbehov og krav. Komfort står her i et slags motsetningsforhold til å velge miljø, men høyt forbruk er ikke nødvendigvis det samme som komfort. Komfort er både fysisk og emosjonell velstand, og den emosjonelle komforten synes å være viktig når vi utfører såkalte riktige handlinger – handlinger vi opplever er av betydning for andre enn oss selv.

Bilen – en naturlig del av familien?

Mine informanter legger ikke skylden på politikerne i spørsmål om bil og forurensning, men anklager i større grad seg selv, og alt de burde gjort eller ikke gjort. De forsvarer kjøringen med at det er nødvendig i denne fasen, med denne økonomien eller lignende. Det er særlig viktig å ha bil når man har barn, og bilen betraktes som en nødvendighet for å få familien til å gå rundt. Bilen synes å ha blitt naturlig i hverdagen, men denne naturligheten viser seg å bli mer åpen for forhandling. Det er mulig å se for seg en hverdag uten bil, men helst i en annen livssituasjon. Når bilkjøring stadig er utsatt for debatt, tyder dette på at praksisen ikke er «lukket», det vil si at det ikke er enighet om at problemene knyttet til teknologien er løst (Bijker og Pinch, 1984:6). Bilkomfort er altså ikke en stabil størrelse. Bilen er både venn og fiende. Bilen som en praktisk nødvendighet er fremdeles stabilisert i vår komfortkultur. Allikevel er de symbolske og kognitive aspektene ved bilkjøringen truet, gjennom dårlig samvittighet for miljøet og familiens helse.