Hur effektiv är geotermisk energi för elproduktion och hur ser marknadsutvecklingen ut?

Geotermisk energi har blivit en viktig aktör inom förnybar energi, men trots dess potential är effektiviteten vid omvandling till elektrisk energi relativt låg jämfört med andra elproduktionsmetoder. En av de största faktorerna som påverkar denna effektivitet är förmågan att extrahera energi från geotermiska reservoarer. För att förstå hur denna process fungerar är det viktigt att börja med att definiera de teknologier som används för att omvandla geotermisk värme till elektricitet.

I grund och botten involverar geotermisk elproduktion att vatten, som är upphettat till minst 182°C, pressas för att omvandlas till ånga. Denna ånga driver en turbin som är kopplad till en generator. För geotermiska resurser med lägre temperaturer, som ofta ligger mellan 107 och 182°C, används så kallade binära cykler. I denna process används den heta vattnet för att värma en organisk vätska med lägre kokpunkt, vilket skapar ånga som får en turbin att rotera och generera elektricitet.

Men effektiviteten i den här omvandlingen är inte hög. Uppskattningar visar att endast cirka 10–17% av den energi som extraheras från en geotermisk källa omvandlas till elektricitet, och den högsta teoretiska effektiviteten, som definieras av Carnot-gränsen, är bara mellan 25–45%. Detta gör att geotermisk energi ligger långt under den effektivitet som uppnås av andra energikällor som kärnkraft, kolkraft och kombinerade cykler, som alla kan uppnå effektivitet på mellan 50–75% av Carnot-gränsen.

Trots dessa relativt låga effektivitetstal fortsätter marknaden för geotermisk energi att växa. 2020 var den totala installerade kapaciteten för geotermisk elproduktion världen över cirka 14 050 MW, vilket representerar ungefär 0,5% av den totala kapaciteten för förnybar energi. Detta är en liten andel, men den geotermiska sektorn fortsätter att växa i områden med vulkanisk och tektonisk aktivitet, som den så kallade "Ring of Fire" i Stilla havet, med betydande kapacitet i länder som USA, Filippinerna, Indonesien, Kenya, Nya Zeeland och Mexiko.

Förutom att producera elektricitet används geotermisk energi också för direkt uppvärmning, exempelvis för simbassänger, rymduppvärmning, värmepumpar, temperaturkontroll i fiskodlingar och andra industriella tillämpningar. Dessa tillämpningar har vuxit i popularitet och bidrar till att öka marknadens omfattning. I vissa fall används geotermisk energi till och med för mindre vanliga ändamål som torkning av jordbruksprodukter, snösmältning och luftkonditionering.

Tillväxten på den globala marknaden för geotermisk energi beror starkt på att man ökar effektiviteten i geotermiska kraftverk och utvecklar nya teknologier för att förbättra utvinningseffektiviteten, såsom förbättrade geotermiska system (EGS). Många forskningsinsatser och utvecklingsprojekt pågår världen över för att främja denna typ av teknologi, och det finns optimism inom branschen om en fortsatt expansion i länder med redan etablerade geotermiska kapaciteter.

USA är ett intressant exempel, där det finns potential att öka den geotermiska elproduktionen till 60 GW år 2050, jämfört med dagens 2,6 GW, genom teknologiska framsteg och kommersialisering av EGS-teknik. En annan betydande fördel med geotermisk energi är dess positiva inverkan på luftkvaliteten och utsläppen av växthusgaser. Eftersom geotermisk energi inte är en betydande källa till svaveldioxid, kväveoxider och fina partiklar, kan den bidra till en mer hållbar energiproduktion än många andra alternativ.

Marknaden för geotermisk energi står dock inför utmaningar. De största hindren för ytterligare expansion är de höga kostnaderna för borrning på större djup och de tekniska utmaningarna med att utveckla och implementera EGS. Dessa system innebär att man kan extrahera energi från geotermiska källor som inte har tillräcklig naturlig geotermisk aktivitet, vilket kan öppna upp nya områden för utvinning, men också kräver betydande investeringar i teknik och infrastruktur.

Geotermisk energi har potential att spela en viktig roll i världens energiomställning, men det krävs fortsatta innovationer och förbättringar för att göra denna energi mer konkurrenskraftig, både ekonomiskt och effektivt.

Vad innebär Australiens strategi för kritiska mineraler för global energiomställning?

Australien har länge varit en ledande aktör på den globala energimarknaden, inte bara för sina fossila bränslen utan också för sina mineralresurser, som är avgörande för den globala energiomställningen. Den australiska regeringen har de senaste åren fokuserat på att utveckla en strategi för kritiska mineraler, ett område som spelar en allt viktigare roll i den globala energiövergången. Mineraler som litium, kobolt, nickel och grafit är nödvändiga för produktionen av batterier, solpaneler, vindkraftverk och andra teknologier som driver den gröna omställningen.

Den australiska regeringens strategi för kritiska mineraler, som lanserades 2019, syftar till att stärka landets position som en global leverantör av dessa mineraler. Strategin innefattar både förbättrade gruvdriftspraxis och en större betoning på att skapa en hållbar och pålitlig försörjningskedja för dessa material. Australien, som redan är en stor producent av råmaterial, vill nu bli en nyckelspelare i den globala produktionen av mineraler som är avgörande för den framtida energiinfrastrukturen. Genom att stödja forskning, utveckling och investeringar i gruvindustrin och relaterad teknologi vill regeringen säkerställa att landet inte bara exporterar dessa mineraler utan också kan vara en ledande aktör i deras bearbetning och användning i framtidens förnybara energilösningar.

Australiens energi- och mineralstrategi är också kopplad till en vilja att diversifiera sin energiförsörjning och minska beroendet av fossila bränslen. Detta är särskilt viktigt i en tid då internationella marknader för fossila bränslen genomgår dramatiska förändringar, och där länder söker säkra, hållbara och framtidssäkra energikällor. I takt med att världens länder skärper sina klimatmål, och som en del av sitt åtagande att minska växthusgasutsläppen, riktar sig allt fler blickar mot Australien och dess potentiella roll som en global ledare inom energiomställning.

Den australiska regeringens engagemang för att säkerställa en stabil och säker tillgång på kritiska mineraler är också en reaktion på de geopolitiska risker som är förknippade med den globala marknaden för dessa material. Till exempel har Kina, som dominerar marknaden för sällsynta jordartsmetaller, vid flera tillfällen visat sitt inflytande genom att begränsa exporten av dessa resurser. Australien, genom sin nya strategi, söker därför minska den globala osäkerheten kring mineralförsörjning genom att stärka sin egen produktion och bearbetning av dessa kritiska resurser.

För att verkligen förstå betydelsen av denna strategi måste man beakta de långsiktiga geopolitiska och ekonomiska konsekvenserna av den globala energiomställningen. Det är inte bara fråga om att Australien ska fortsätta vara en betydande leverantör av råvaror, utan också om att landet ska kunna konkurrera på en global marknad som nu värderar energiomställningens teknologi och innovation lika högt som själva råmaterialet. Australiens roll som en viktig leverantör av kritiska mineraler kan skapa nya ekonomiska möjligheter, men också potentiellt ge upphov till nya spänningar mellan olika aktörer på världsmarknaden.

Avslutningsvis bör det noteras att Australien inte kan agera i isolering när det gäller kritiska mineraler. Den globala efterfrågan på dessa material kommer att förändras i takt med utvecklingen av ny teknik, som exempelvis batterilagring och elektrolysatorer för väteproduktion. För att optimera sin position på världsmarknaden, och för att verkligen spela en betydande roll i den globala energiomställningen, kommer Australien att behöva samarbeta med andra länder och internationella aktörer. En hållbar och ansvarsfull hantering av kritiska mineraler kräver både nationell och internationell samverkan, och den australiska strategin kan fungera som en modell för andra nationer som vill navigera genom de komplexa geopolitikens och marknadens nya landskap.

Hur påverkar USA–Kina-rivaliteten den globala energiomställningen och finansieringen av grön teknologi?

USA:s svar på denna utveckling är tvådelat. Inrikes har man lanserat initiativ som Build Back Better Framework, som ska mobilisera över en halv biljon dollar för att främja ren energi, elbilar och hållbar infrastruktur. Internationellt har USA tillsammans med G7-länder försökt skapa en motvikt till Kinas Belt and Road Initiative (BRI) genom Build Back Better World (B3W), en satsning som ska drivas med värdebaserade och transparanta principer. Även om B3W ännu inte har några konkreta finansiella åtaganden, symboliserar initiativet en önskan att konkurrera med Kinas gröna infrastruktursatsningar på global nivå, med betoning på privata investeringar och multilaterala utvecklingsbanker.

Den finansiella konkurrensen rymmer dock fler dimensioner än bara kapitaltillgångar. Skillnader i regelverk för hållbar finansiering, som ESG-kriterier (miljö, socialt ansvar och styrning), är en annan arena där USA, Kina och även Europa försöker sätta globala standarder. Detta är av stor betydelse eftersom harmonisering av regler för hållbara investeringar kan styra globala kapitalflöden och ge ett geoeconomiskt övertag. Den fragmenterade marknaden för gröna obligationer, som fortfarande bara utgör en bråkdel av den totala obligationsmarknaden, bär på en enorm potential för tillväxt och påverkan på finansiering av klimatomställningen.

En ofta förbises aspekt är den amerikanska dollarns unika roll i det globala finansiella systemet. Den dominerande positionen, understödd av nätverkseffekter och kontroll över viktiga handelsvägar, ger USA stora fördelar. Dollarn står för en majoritet av internationella lån och valutatransaktioner, och omkring hälften av världshandeln faktureras i amerikanska dollar. Detta möjliggör för USA att påverka globala kapitalflöden och använda ekonomiska sanktioner som verktyg i utrikespolitiken. Trots försök från Kina och Ryssland att minska dollarns dominans har dessa ansträngningar haft begränsad framgång.

Att förstå denna dynamik är avgörande för att greppa hur den globala energiomställningen formas. Konkurrensen mellan USA och Kina påverkar inte bara tillgången på teknologi och finansiering, utan också möjligheterna att skapa globala normer och standarder. Det är även viktigt att inse hur finansiell makt och kontroll över betalningssystem och kapitalflöden blir strategiska verktyg i kampen om globalt inflytande. Den gröna omställningen är därför inte bara en teknisk eller ekonomisk utmaning, utan också en fråga om geopolitisk maktbalans.

För att fullt ut kunna navigera i denna komplexa verklighet behöver läsaren också ta hänsyn till hur nationella och internationella policyer samverkar med marknadens drivkrafter. Den roll som privata aktörer, statliga investeringar och multilaterala institutioner spelar i finansieringen av grön energi är central, liksom betydelsen av att förstå hur olika finansieringsmodeller och regelverk kan främja eller hämma utvecklingen. Vidare är det viktigt att inse att den teknologiska utvecklingen och ekonomiska investeringarna i sig inte är isolerade från den geopolitiska konkurrensen, utan tvärtom starkt sammanflätade med den.

Hur påverkar energiomställningen beroendet av kritiska råmaterial och vilka konsekvenser får detta för globala maktförhållanden?

Decarboniseringen av den globala energimixen och olika ekonomiska sektorer har blivit en prioritet för regeringar världen över för att uppnå klimatmål, särskilt inom ramen för Parisavtalet. Investeringar i förnybar energi har ökat markant och uppgår mellan 2010 och 2021 till omkring 3300 miljarder USD, med en förväntad ökning till cirka 1,5 biljoner USD per år framöver för att hålla den globala uppvärmningen under 2 °C. Denna snabba omställning innebär dock en betydande ökad efterfrågan på vissa råmaterial och förädlade metaller som är nödvändiga för låga koldioxidteknologier. Dessa material kräver i många fall större mängder och mer avancerad bearbetning än traditionella tekniker, vilket skapar nya beroenden och utmaningar.

Den framtida ökade efterfrågan på dessa råmaterial kan skapa marknadsmakt för de länder som besitter stora reserver och de företag som kontrollerar utvinningen, förädlingen och distributionen. Prisbildningen på råvarumarknader påverkas starkt av koncentrationen av reserver, företag och även av finansiella spekulationer. Industripolitiska strategier blir därför avgörande för att säkra tillgången och minska sårbarheter. Samtidigt finns växande miljömässiga och sociala begränsningar som påverkar gruvdriftens hållbarhet, till exempel behovet av miljövänligare utvinningsmetoder och vattenbrist i gruvområden. Detta skapar ytterligare komplexitet i hur råvaror kan utvinnas och distribueras på ett sätt som inte förvärrar globala sociala eller ekologiska problem.

Teknologiska framsteg inom förnybar energi och lagringstekniker, såsom sol-, vind- och batteriteknik, ställer krav på specifika råmaterial som aluminium, kobolt, koppar, litium, nickel och sällsynta jordartsmetaller. Dessa material är fundamentala komponenter i solpaneler, vindkraftverk, batterier och elektriska fordon. Deras tillgång är avgörande för att upprätthålla och accelerera energiomställningen. Den ökade konsumtionen av dessa metaller skapar dock risker för knapphet och prissvängningar, vilka kan bromsa eller fördyra den globala övergången till en grön ekonomi.

Det är därför viktigt att inse att energiomställningen inte enbart är en fråga om att ersätta fossila bränslen med förnybara energikällor, utan också handlar om att hantera nya råvaruberoenden och deras geopolitiska konsekvenser. Dessa nya beroenden kan skapa nya former av maktkoncentration och ekonomisk ojämlikhet, men också möjligheter till ekonomisk utveckling och teknologisk innovation i producerande länder. Det kräver globala samarbetsstrategier och investeringar för att både säkra hållbar utvinning och för att främja en bredare diversifiering av ekonomier som idag är beroende av råvaruexport.

Utöver detta är det avgörande att förstå att en hållbar energiomställning måste integrera aspekter av social rättvisa och miljömässig hållbarhet i hela värdekedjan, från gruvdrift till konsumtion och återvinning. Effektiva styrningsmodeller, transparens och ansvarstagande är nödvändiga för att undvika att övergången till en grön ekonomi förvärrar befintliga problem med korruption, konflikt och socioekonomisk ojämlikhet i råvarutunga regioner.