En människa behöver $100$ W för att leva. Här i Sverige använder vi ungefär $70$ gånger mer. Den energin använder vi huvudsakligen i industrin, till bostadsuppvärmning, till belysning och till transporter. Om resten av världen använde lika mycket energi per person som vi gör så skulle vi på kort tid tömma jordens förråd av icke-förnyelsebara energikällor, det vill säga kol, olja, gas och uran. Vi kan utan större problem klara oss med mycket mindre energi. I tättbebyggda områden kan vi till exempel klara oss utan varmvattenberedare i varje hem om vi använder spillvatten från industrin eller får varmvatten från en värmecentral. Vi kan isolera byggnader bättre och hålla lite lägre innetemperatur. Dessutom är det slöseri med energikvalitet att degradera energin direkt från högvärdig elektrisk energi till lågvärdig termisk energi. Degraderingen bör hellre göras i flera steg.

Energilagring

Ett av flera problem med de flesta av de förnybara energikällorna är att tillgången på energi kan variera mellan olika platser, över dygnet, genom året eller med vädret. Ett annat problem är att energin från dem inte är lika enkel att omvandla till drivmedel för våra transportbehov på vägarna, i luften eller över haven.

Sverige har mycket vattenkraft som är en förnybar energikälla. Dessutom har intresset ökat under senare tid för att bygga ut andra typer av förnybara energikällor som vindkraft, solenergi, geotermisk energi och biobränslen.

Hållbar utveckling

Vårt behov av energi varierar både under dygnet och under året. En dellösning på det problemet är att skapa ett gigantiskt elnät som involverar flera länder och där brist på en plats kan kompenseras med överskott från en annan plats. Ett sådant nät kallas för ett smart elnät.

En annan dellösning måste vara att lagra energi nära eller på den plats där det produceras överskott, för att kunna använda det när eller på den plats där behovet är störst.

Det finns flera olika sätt att lagra energi på och det forskas intensivt för att förbättra de snabbt ökande energilagringsbehoven. Energi kan vi lagra med hjälp av

• dammar för att lagra regn eller smältvatten. Den lagrade potentiella energin kan enkelt och utan utsläpp av koldioxid eller andra ämnen omvandlas till elektrisk energi som vi redan har en infrastruktur för.

• biomassa och energigrödor. Dessa kan omarbetas till biobränsle, t.ex. biodiesel eller etanol, som kan användas som drivmedel för transport. Ett problem är om energigrödorna konkurrerar med livsmedelsproduktion. Då vinner de med tjockast plånbok. Hur går det med förlorarna?

• batterier. Än så länge används batterier mest i små elektroniska apparater, men de har också alltmer börjat användas i eldrivna fordon som cyklar, bilar och bussar. Utvecklingen av batterier, eller ackumulatorer som de också kallas, får väl sägas ha medfört en revolution när det gäller bärbar datakraft.

• väte eller metan. Med hjälp av elektrisk energi kan vi spjälka vatten till väte och syre. I den omvända processen kan energin tillbakavinnas i en bränslecell. En fördel med den processen är att "avgaserna" är i form av vatten. En annan fördel är att vätet lätt kan transporteras i något slags "tank", vilket gör det lämpat som drivmedel för persontransport. Metan är en annan möjlighet som fungerar på ungefär samma sätt.

• termisk lagring. Till exempel vatten uppvärmt av solen.

$7.33$ En pacemaker för att påverka hjärtrytmen. Det är ett exempel på hur utveckling av energilagring, i det här fallet batterier, kan bidra till att förbättra våra liv.

Det här var bara några exempel. Alla lösningar kräver stora omställningar av oss både som individer och som samhälle. Byggs sådana här energilagringslösningar ut så kommer det att kräva en omfattande infrastruktur. Det blir spännande att se de kommande decenniernas utveckling.