Ottos geografi noter til HF
Global opvarmning
Global opvarmning og klimaforandringer

Energiforbrug, CO2 og klimapolitik

Tekst, spørgsmål og opgaver

Vi læser s. 16-24 i denne tekst

Under læsningen besvares disse spørgsmål til teksten

Bilag til klimapolitik

På websiden her er der endvidere nogle opgaver, som I laver undervejs:

Opgave 1 | Opgave 2 | Opgave 3 | Opgave 4 | Opgave 5 | Opgave 6 | Opgave 7 | Opgave 8 | Opgave 9

"Power to the people"

Fra varmeenergi til bevægelsesenergi

Alt energi kommer i sidste ende fra solen.

Solen -> fotosyntese -> plantevækst -> omdannes til fossile brændsler som frigiver varme ved afbrænding.

I slutningen af 1700-tallet opfindes dampmaskinen. Kul bruges til at varmevandet op i en kedel og damptrykket kunne bruges til at bevæge en cylinder op og ned.

Hermed blev varmeenergi -> bevægelsesenergi.

Denne bevægelsesenergi blev brugt i industrien til at drive spinne-, væve- og symaskiner m.v. og i transportsektoen i form af damplokomotiver og dampskibe.

Princippet i dampaskinen
Figur 1: Dampmaskine fra ca 1780 i England
Damplokomotiv traktor med dampkraft
Dampskib fra 1907

Bevægelsesenergi -> elektricitet (dynamo/generator)

Måske du kan huske da vores cykler havde en dynamolygte. Dynamoen kunne omdanne cyklehjulets rotationsbevægelse til electricitet og dermed få cykellygten til at lyse.
Simpel hjemmelavet dynamo eller generator
Figur 2: Model af vores strømforsyning. Turbinens rotation bruges til at skabe elektrisk strøm i generatoren(dynamoen) som derefter kan sendes ud i elnettet. Energien der driver turbinen kan være vandkraft eller vind (vedvarende energi) eller damptryk fra opvarmning af vand - ved hjælp af fossile brændsler, biobrændsler eller atomkraft

Energi og økonomi

Energiforbruget

Beskriv og kommenter hvad du kan læse ud af figur 3 t.h.
  • Hvilke energikilder var dominerende indtil slutningen af 1800-tallet ?
  • Hvilken energikilde vinder herefter frem ..?
  • Hvornår og hvorfor eksploderer det samlede energiforbrug..?
  • Hvilken energikilde er dominerende efter 1960 ..?
  • Prøv at beregne hvor stor en del af vores samlede energiforbrug som kommer fra vedvarende energikilder? Formel: vedvarendeenergi / total energiforbrug * 100
Hvad tror du er forklaringen på den voldsomme stigning i energiforbruget efter ca. 1950 ?
Figur 3: Globale energiforbrug fordelt på energikilder.
Kilde: ourworldindata.org
Flere data om energiforbruget

Energipriser

  • Prøv om du kan forklare nogle af de prisudsving der har været på oliepriserne i de sidste 50-60 år – se figur 3
  • Hvad er henholdsvis fordelen og ulempen ved høje oliepriser?
  • Brug nedenstående model til at forklare hvorfor energiressourcerne er en dynamisk størrelse ...
  • Hvad betyder de svingende oliepriser for udnyttelsen af de kendte energiressourcer ..?
Figur 4: ressource-model

Figur 5: Oliepriser US $ pr tønde råolie

kilde: https://ourworldindata.org/grapher/crude-oil-prices

Energiforbrug, økonomisk velstand og miljø / klima

Samfundets ressourceforbrug ( f.eks. af fossile brændsler) og miljøpåvirkning ( f.eks. udledning af CO2 m.m.) afhænger af en række forhold:
  1. Befolkningens størrelse
  2. Teknologien til at udnytte resourcerne
  3. Den økonomisk vækst ( dvs. hvor meget at produktion og forbrug stiger fra år til år)
  4. Hvilken miljø- og klimapolitik man fører, og
  5. vores individuelle livsstil ...
Sammenhænge mellem befolkning og ressourceforbrug
Figur 6: En simpel model over hvad der bestemmer ressourceforbruget og miljøpåvirkningen
Do the global poor care about climate change?

Opgave 1:
Korrelationsdiagram

  1. Hvilken sammenhæng (korrelation) er der mellem økonomisk velstand (BNP pr indb.) og energiforbrug pr indb. ? Se nedenstående figur 7-8.
  2. Hvordan kan denne sammenhæng illustreres i et
    Korrelationsdiagram

BNP pr. indb. US $

Figur 7: Bruttonationalproduktet (BNP - eng GNP) for verdens lande

Energiforbrug pr. indb. i KW

Figur 8:Energiforbrug pr indbygger
Korrelation mellem BNP og energiforbrug kan illustreres sådan her.

Co2 udledning - udvalgte lande

Opgave 2:
Who are the bad guys ..?

  1. Brug nedenstående diagrammer (figur 9-10)til at vurdere hvem der er de største CO2 udledere?
  2. Hvordan er det mest rimeligt at sammenligne landenes CO2 udledning. Med den samlede CO2 i 1000 ton eller CO2 i ton pr. indbygger?
  3. Ud fra hvilke principper kunne den ene måde være bedre end den anden ?
co2-udledning-ton
Figur 9: CO2-udledning i 1000 ton for udvalgte lande /regioner.

Den samlede CO2 udledning vil afspejle antal indbyggere + den økonomiske vækst / materielle velstand. Væksten i Kina er fra 1970 til år 2000 primært et resultat af at befolkningen vokser fra 818 mio. i 1970 til 1.263 mio. indb. i år 2000.. Væksten efter år 2000 skyldes primært den stigende økonomiske vækst i Kina.

ourworldindata.org/grapher/annual-co2-emissions-per-country
co2-udledning-pr-indbygger
Figur 10: co2-udledning-pr-indbygger

Bemærk udvikling i h.h.v. USA og Danmarks CO2 udledninger. Forskellen kan bl.a. forklares med den danske Klima- og energipolitik som ikke findes tilsvarende i USA.

ourworldindata.org/grapher/co-emissions-per-capita

Opgave 3:
Co2 udledninger 1990-2020

  1. Brug nedenstående figur 11 og 12 til at undersøge udviklingen i CO2 udledningerne fra 1990 til 2020 for de udvalgte lande
  2. Du / I vælger selv, om I vil beregne det i mio. ton (figur 11) eller i ton pr. indbygger (figur 12) Jvnf. opgave 2 :-)
  3. Lav en lille tabel til at vise dine data tabel
  4. Beregn hvor stor den %-vise ændring fra 1990 til 2020 er for de enkelte lande
  5. Hvem har så reduceret mest og hvem har øget deres CO2 udledninger mest?
  6. Kan du tænke dig nogle mulige forklaringer herpå....?

Co2 udslip i mio. ton

Figur 11: CO2 udslip i mio. tons årligt

TIPS:
1) Placer din cursor på figuren og se de nøjagtige tal for samlet CO2 udledning i ton / år for de enkelte lande.
2) Brug skyderen (scroll-bar) på årstalslinjen for at vælge andre årstal
3) Klik CHART for at se CO2 data som kurvediagram over tid.

Kilde: ourworldindata.org

svar ...

Co2 udslip i ton pr. indb.

Figur 12: CO2 udslip tons pr indb / år

Klik CHART for at se CO2 udslip pr indb. for udvalgte lande som kurvediagram over tid.

Kilde: ourworldindata.org

Danmarks energiforbrug

Opgave 4:
Danmark energiforbrug

  1. Hvordan har det samlede danske energiforbrug udviklet sig siden 1975 i følge figur 13?
  2. Hvilke ændringer er der sket i energisammensætningen?
  3. Hvorfor er det samlede energiforbrug i Danmark højere i figur 14 ? Hvad er det, som her er talt med, som ikke er medregnet i figur 13?
Figur 13: Danmarks energiforbrug og energisammensætning 1975-2014 opgjort i Petajoule (PJ)
FIGUR 14: Danmarks energiforbrug 1990-2018
I perioden fra 1990 til 2007 steg energiforbruget fra 910 PJ til 1.423 PJ.
Herefter er det faldet igen og i 2018 var det 1.258 PJ.

Landbaseret vindmøller

Hvad er fordele og ulemper ved landbaserede vindmøller?
Vindmøller et sted i Danmark - kommenter billedet ...!

Vindmøller på havet

Hvad er fordele og ulemper ved havbaserede vindmøller?
I det 21. årh begyndte Danmark at etablere havvindmølle parker ..

Opgave 5:
DK - Vedvarende energi

  1. Beregn Danmarks samlede energiforbrug i Petajoule ud fra tallene i figur 15.
  2. Beregn herefter hvor stor en %-del heraf, som kommer fra vedvarende energikilder?
    Formel: vedvarende energi / samlet energi * 100
  3. Hvad er - i følge figur 16 - den helt dominerende form for vedvarende energi i Danmark?
  4. Hvad har du lært om biobrændsler i biologi ...?
FIGUR 15: Danmarks energiproduktion fordelt på kilder
FIGUR 16: Vedvarende energikilder i Danmark 1995-2018
Beskriv udviklingen i Danmarks forbrug og produktion af vedvarende energikilder siden 1995?

Figur 17: Forskel på 1. og 2. generations biobrændsler Kilde: DR om biobrændsler

Danmarks CO2 udledninger:

Opgave 6:
DK's CO2 udledninger

  1. Hvor stor var Danmarks samlede CO2 udledning i mio. ton i 1990 og i 2020? Se figur 18
  2. Beregn hvor mange % udledningerne er reduceret?
    Formel: slutværdi/startværdi * 100
  3. Beregn på samme måde udviklingen i CO2 udledningerne i ton pr indb. - se figur 19
  4. Når vi taler om at reducere vores Co2 udledninger, hvilken måde er så den mest rigtige at opgøre det på?
    I mio. ton eller ton pr. indbygger?

Danmarks årlige CO2 udledninger i mio. ton

Figur 18: Danmarks årlige CO2 udledninger i mio. ton

Beregning ...

  • 1990: 53 mio. t , 2020: 26 mio. t
  • 26/53 * 100 = 49 % reduktion!

Danmarks årlige CO2 udledninger pr. indb.

Figur 19: Danmarks årlige CO2 udledninger i ton pr. indbygger

Opgave 7:
DK's drivhusgasser - hvorfra...?

Bemærk: her er det ikke kun Co2 udledning men alle drivhusgasser - altså inklusiv metan m.v.
  1. I figur 16 er vist to måder at opgøre DK's udledning af drivhusgasser. Hvad er forskellen på de to opgørelsesmetoder?
  2. Hvilke reduktioner har vi haft i udledningen af drivhusgasser siden 1990 med
    • den ene metode ...., og
    • den anden metode ...
  3. Hvad fortæller figuren om udviklingen i dansk økonomi (BNP) i samme periode ?
  4. Hvilke 3 (eller 4) aktiviteter i Danmark tegner sig for størstedelen af vores CO2 udslip? Se figur 17.

Fig. 16: Indekstal for Danmarks BNP og udledning af DRIVHUSGASSER 1990-2020.

FIGUR 16: Indekstal for Danmarks BNP og udledning af DRIVHUSGASSER 1990-2020.
Alle tal i denne figur er uden CO2-udledning fra afbrænding af biomasse.

Beskriv udviklingen i Danmarks BNP og udslip af drivhusgasser fra 1990-2018
Hvor mange procent er vores udslip af drivhusgasser reduceret siden 1990?
Kilde: Danmarks Statistik

Bemærkninger til figur 16

Bemærk udledningen af drivhusgasser opgøres her på to forskellige måder!
  1. Den grønne kurve viser den samlede mængde af drivhusgasser som udledes indenfor Danmarks grænser. Kurven medregner altså ikke drivhusgasser fra danske fly, lastbiler og skibe, som fragter varer mv. til og fra Danmark.

    I følg denne kurve har Danmark reduceret sit udslip af drivhusgasser med ca. 44 % siden 1990.

    Danmarks internationale reduktionsforpligtelser (herunder Klimaloven om 70 % reduktion inden 2030) knytter sig til denne opgørelsesmetode uden international transport!

  2. Den orange kurve viser Danmarks udledning af drivhusgasser medregnet udledningerne fra international transport.

    Her er billedet et helt andet. Siden 1990 har vi kun reduceret udledningen af drivhusgasser med ca. 3 %! (fra indekstal 100 til 97)

I forhold til klimaet er det selvfølgelig den orange kurve der er vigtig.

Konklusionen er måske - selvom det er svært at acceptere - at 30 års dansk energi- og klimapolitik ikke har ændret noget som helst i forhold til den globale opvarmning.....?

Det bedste man kan sige er nok, at dansk økonomi (BNP) i samme periode er vokset med ca 65 %, og at det er sket samtidigt med, at vi har reduceret udledningen af drivhusgasser med 3 %.

FIGUR 17: Udslip af DRIVHUSGASSER fra forskellige aktiviteter i Danmark.

FIGUR 17: Udslip af DRIVHUSGASSER fra forskellige aktiviteter i Danmark.
Fra hvilke aktiviteter / sektorer stammer størstedelen af vores udledninger af drivhusgasser?

Opgave 8:
Danmark sammenlignet med øvrige

Se figur 18.
  1. Hvordan ligger Danmark sammenlignet med de øvrige europæiske lande mht CO2 udledninger. Top, middel eller bund?
  2. Hvilke 3-4 lande har haft den største reduktion i CO<2 udledningerne siden år 2000?
  3. Hvilke lande i Europa har henholdsvis det største og det mindste udslip pr. indb.?
FIGUR 18: Udslip af DRIVHUSGASSER fra de enkelte europæiske lande i år 2000 og 2017

Klimapolitikker...

International klimapolitik

Bæredygtighed

  • 1987 - FN's Brundtland rapport: "Vor Fælles Fremtid - om miljø og udikling"

Rapporten analyserer befolkingsudviklingen, den økonomiske udvikling og miljøproblemerne som én sammenhængende problemstilling!

Bæredygtighed som fælles princip for forskellige politikområder:

Bæredygtighed = at vores livsstil / ressourceforbrug ikke må forringe ressourcegrundlaget, miljøet, naturen eller udviklingsmulighder for fremtidige generationer

FN's klimapanel (IPCC)

  • 1988: FN's klimapanel (IPCC) oprettes med det formål: "at vurdere risikoen for en menneskelig påvirkning af klimaet"

Siden da har IPCC udsendt 6 rapporter om klimaforandringerne - som med stigende sikkerhed konkluderer at der foregår en menneskeskabt global opvarmning.

FN's klimakonvention 1992

  • FN's konference om Miljø og Udvikling i Rio de Janeiro, vedtager 156 lande en Klimakonvention (uden bindende krav) hvis målsætning var:

    "at stabilisere drivhusgasserne på et niveau, som forhindrede en farlig menneskelig påvirking af klimasystemet"

    Klima topmøder - COP møder

    • Underskriverne af FN's klimakonvention mødes hvert år til de såkaldte COP møder (Conference of the Parties)
    • 1995 - FN afholder det første COP møde hvor alverdens lande mødes for at diskutere, hvad man kan gøre i forhold til klimaforandringerne. Møderne afholdes herefter hvert år. COP 15 var i København i 2009, og det sidste møde var COP 26 i Glasgow (2021).
    • 1997 - Kyoto-protokollen; På COP mødet i Kyoto vedtager man reduktionsforpligtelser for I-landene på udledning af drivhusgasser i forhold til 1990 udledninger
    • Ulandene pålægges ingen reduktionsforpligtelser.
      USA tiltrædder ikke aftalen!
      Juridisk aftale - men uden sanktionsmuligheder
    • Salg af CO2 kvoter mellem lande som ikke udnytter deres udledningskvoter og lande som overstiger deres udledningskvoter
    • Et tilbagevendende diskussionspunkt har været fordeling af reduktionsforpligtelser mellem ilande og ulande.

      USA m.fl. : Indien og Kina udleder mange GT CO2 og skal derfor forpligte sig!

      Kina, Indien m.fl. : Vi er mange mennesker og fattige - CO2 udledninger pr indb. små i f.h.t. USA m.fl.

    Paris aftalen dec. 2015

  • På COP 21 i Paris - indgås en ny juridisk bindende klimaaftale. Målsætning:

    at holde den globale temperaturstigning i det 21. årh. under 2 grader ( i forhold til referenceperioden). < 2 ° C som "the tipping point" eller "Point of no return"

    Både Kina og USA tilslutter sig ( for første gang) aftalen!

  • Dansk energi- og klimapolitik:

    1970'erne

    • Oliekrisen 1973 -> Forsyningssikkerhed -> udvinding af olie og gas fra Nordsøen
    • Udvikling af fjernvarme systemet ( overskudsvarme fra el-produktionen) frem for kulfyrede varmeværker
    • Energibesparelser ( sluk lyset , korte brusebade etc)

    1980'erne

    • Folketinget beslutter IKKE at indføre A-kraft i Danmark
    • Stop for opførsel af kulfyrede kraftvarmeværker.
    • Statstilskud til opførsel af vindmøller

    1990'erne

    • 1990: handlingsplan for reduktion af CO2 udledninger med 20% inden 2005
    • 1998: Danmark bliver selvforsynende med energi
    • Øgede tilskud til energibesparelser - f.eks. varmeisolering af bygninger + termovinduer
    • Energiafgifter / Grønne afgifter -> tilskynde borgerne til at spare på energiforbruget

    0'erne ->

    • Udbygning af naturgasnettet
    • Etablering af havvindmølleparker - se kort

    Klimaloven dec. 2017

    • Folketinget vedtager KLIMALOVEN som forpligter Danmark til, at reducere vores CO2 udledninger med 70 % i 2030 i forhold til 1990 !
    • Endvidere sigter man mod at gøre Danmark CO2 neutral i 2050.
    Se opgave 6-7 ovenfor

    Hvad kan jeg selv gøre ...?

    Doing something about it
    Figur: Mindmap som viser forskellige personlige handlingsstrategier i forhold til global opvarmning. kilde

    Klimaloven dec.2017

    Lov om klima, Kapitel 1

    Formål

    § 1 Formålet med denne lov er, at Danmark skal reducere udledningen af drivhusgasser i 2030 med 70 pct. i forhold til niveauet i 1990, og at Danmark opnår at være et klimaneutralt samfund i senest 2050 med Parisaftalens målsætning om at begrænse den globale temperaturstigning til 1,5 grader celsius for øje.

    Stk. 2. Danmark skal arbejde aktivt for Parisaftalens målsætning om at begrænse den globale temperaturstigning til 1,5 grader celsius.

    Stk. 3. Klimaindsatsen skal ske under hensyntagen til en række guidende principper:

    1) Klimaudfordringerne er en global problemstilling. Derfor skal Danmark være et foregangsland i den internationale klimaindsats, som kan inspirere og påvirke resten af verden. Danmark har derudover både et historisk og moralsk ansvar for at gå forrest.

    2) Indfrielsen af Danmarks klimamål skal ske så omkostningseffektivt som muligt under hensyntagen til både den langsigtede grønne omstilling, bæredygtig erhvervsudvikling og dansk konkurrencekraft, sunde offentlige finanser og beskæftigelse, samt at dansk erhvervsliv skal udvikles og ikke afvikles.

    3) Danmark skal vise, at der kan laves en grøn omstilling og samtidig bibeholdes et stærkt velfærdssamfund, hvor sammenhængskraften og den sociale balance sikres.

    4) De tiltag, der skal anvendes for at reducere udledningen af drivhusgasser, skal medføre reelle indenlandske reduktioner, men samtidig skal det sikres, at danske tiltag ikke blot flytter hele drivhusgasudledningen uden for Danmarks grænser.

    (Citeret fra https://danskelove.dk/klimaloven Mine fremhævninger )

    Hvad kan man gøre ..?

    CO2-reduktioner:

    • Afvikle brug af fossile brændsler ->
      • Alternativ energi (Atom-kraft ..)
      • Vedvarende energikilder (sol, vind, vand)
    • Energibesparelser v.hja. øget energieffektivitet (isolation af huse, energimærkning af forbrugsvarer m.v.)
    • Afgifter - affærdsregulerende energi- og CO2 afgifter på vores energiforbrug (el, varme, transport, forbrugsvarer m.v.). Ifølge danske klima-økonomer er dette den mest effektive måde !
    • Fremme kollektiv trafik > privatbilisme
    • Forbrugsbegrænsninger / rationeringer, påbud / forbud i f.h.t. bilkørsel, flyrejser, kødforbrug m.v.
    • "Grøn-vækst".... Ideen om at vi kan fortsætte den økonomiske vækst uden at skade miljø og klima , ved at udvikle nye (grønne) teknologier og materialer som ikke øger vores "økologiske fodspor"
    • Udvikling af en cirkulær økonomi - genbrug af ressourcer, 'dele-økonomi' m.v.
    • '0-vækst samfundet' .... et samfund med et økonomiske system som ikke er baseret på vækst, men genbrug og deleøkonomi m.v. af hensyn til natur, ressourcer, miljø og klima.
      (= anti-kapitalistisk, anti-forbugerisme, anti-materialistisk vision) Se f.eks. rebellion.earth

    Geo-engineering

    Teknikker som på forskellig vis søger at manipulere klimasystemet og dermed reducere den globale opvarmning.
    • Plante træer ("Wilding")-> øget fotosyntese (optag af CO2)
      video 10 min
    • Tilføre aresoler til atmosfæren (øget albedo-effekt)
      Video 5 min
    • Solfangere (store sejl el. skærme) i rummet som reflekterer sollyset
    • Gøde planktonproduktionen i oceanerne -> øget fotosyntese
    • Trække Co2 ud af atmosfæren ... CCS-teknologi (Carbon, Capture & Storage).
    • Kunstig fotosyntese ...og omdannelse af Co2 til brændsler ..!

    Tilpasning

    Temperaturene må - uanset øvrige tiltag, forventes at stige i det 21. årh. Det er derfor nødvendigt at vi tilpasser os de nye klimatiske betingelser - altså prøver at afbøde konsekvenserne af den globale opvarmning.
    • Udbygge kloaksystemmer (skybrudssikring)
    • Bygge diger langs kysterne (stormflodssikring)
    • Udvikling af nye afgrøder (CRISPR) og teknologier i landbruget (tørkeresistente afgrøder m.v.).
    • 'Grønne byer' med hvidmalede tage (+ albedo-effekt), flere grønne områder / træer (større underjordisk afstrømning, skygge / afkøling)
    • ....
    Bjørn Lomborg: reduktionskrav = spild af penge - effekten vil være umålelig.
    Brug istedet penge på klimatilpasning og bekæmpelse af konkrete udviklingsproblemer.

    Opgave 9:
    Klimapolitik...og dig selv!

    1. Find 5 forslag til hvad en miljø - og klimavenlig regering kunne gøre for at nedbringe vores udslip af drivhusgasser?
    2. Find 5 forslag til hvad du selv kan gøre for at nedbringe dit eget udslip af drivhusgasser?
    3. Hvilke forslag tror I er mest effektive ..?

      Hvilke af jeres forslag er realistiske ..?

      Hvilke ville du selv finde acceptable ..?

    Her er de unges bedste klimaløsning

    Klimakrisen: en politisk, personlig og moralsk udfordring!

    Klima, politik og samfundsøkonomi

    Simpel model om samspillet mellem globalopvarmning, klimapolitik og samfundsmæssige omkostninger

    Hvad er f.eks de samfundsmæssige omkostninger af klimaforandringerne eller af en given klimapolitik?
    Hvordan vil en given klimapolitik forbedre klimaet ... i forhold til de samfundsmæssige omkostninger ved politikken ? etc.

    KLIK billedet for at se nogle svar ...

    Klimapolitikkens problem: nutid - fremtid

    Løsninger skal findes nu og prisen betales nu - men resultaterne / konsekvenserne kommer i fremtiden

    Klima som et personligt moralsk ansvar ...?

    Klimaforandringer i fortid, nutid og fremtid og hvor ligger ansvaret - hvad skal / kan / bør der gøres ..?

    Video klip

    Til toppen