Kraft fra regnet og vinden
I TILLEGG til at solenergien kan utnyttes direkte, finnes det mange muligheter for indirekte utnyttelse av den. Rennende vann er i over 1000 år blitt brukt til å drive vannhjul. På den måten har en kunnet male korn, tøve tøy, pumpe vann og så videre. Ved fordampning, som forårsakes av solens stråling, blir vannet ført tilbake fra havet, og det faller så ned og fyller elvene med vann. Dette er således en konstant fornybar og pålitelig energikilde som kan utnyttes år etter år.
Ved å demme opp store og små elver har en fått en uopphørlig energikilde til produksjon av vannkraft året rundt. Enkelte land har så mange vannfall at rennende vann er den viktigste energikilden. Norge får nesten all sin elektrisitet fra vannfall. Men sammenlignet med andre energikilder er vannfall av liten betydning i verdensmålestokk. Bare om lag fem prosent av den totale mengde energi som blir forbrukt i verden, er vannkraft. Mange steder i verden er mye av den potensielle vannkraft allerede utnyttet, og mulighetene for å dekke den stadig stigende etterspørsel etter energi med vannkraft er ikke stor.
Vindmøllene har i uminnelige tider skaffet menneskene energi. Det er også en metode som er avhengig av solen, for det er solen som er årsak til de skiftende værforhold som avgjør hvilken vei vinden blåser, og hvor kraftig den er.
Før i tiden var vindmøllene et kjent landemerke mange steder i verden. De maleriske vindmøllene i Nederland pumpet vann ut fra lavlandsområder som var omgitt av diker. I det 18. århundre ble vindmøllene også brukt til å drive sager og møller, og de var mye benyttet ved blomstrende industrisentrer. På de store slettene i Midtvesten og i de vestlige statene i USA var det en gang millioner av vindmøller. De ble i første rekke brukt til å pumpe vann fra brønner, men tjente også som en kilde til elektrisk kraft. I det 20. århundre ble vindmøllene stort sett erstattet av bensinmotorer.
Men nå da oljen er i ferd med å miste sin ledende posisjon, har vindkraft muligheter for å gjenvinne sin popularitet. Det faktum at vinden har langt større kapasitet enn tidligere antatt, har satt fart i utforskningen av vinden som energikilde. En vitenskapsmann ved California universitet sier i en rapport som nylig er blitt utgitt, at menneskenes totale energibehov i verdensomfattende målestokk kan dekkes 20 ganger bare med energi fra vinden. Hvis vindens ressurser ble fullt utnyttet i USA, ville den kunne tilveiebringe 75 prosent av den energi som nå blir brukt. Mange steder er vindenergien nesten like stor som energien i sollyset.
Det finnes en rekke forskjellige maskiner som er blitt konstruert og testet med tanke på produksjon av vindkraft. Det finnes propellturbiner med to eller tre blad som er montert på noe som ligner et lite fly uten vinger, som igjen er anbrakt på toppen av et høyt tårn. En slik turbin med 19 meter lange blad er nå i virksomhet i Clayton i New Mexico. Den produserer opptil 200 kilowatt, og det er nok til en sjettedel av de 1300 husene i Clayton når vinden blåser — noe den gjør i 90 prosent av tiden. I 1978 kostet denne kraften tre ganger så mye som kraft fra olje, men en regner med at utgiftene vil bli mindre etter hvert som en tar større og flere turbiner i bruk, samtidig som oljen stadig blir dyrere.
Lignende turbiner blir testet på flere steder, og på en fjelltopp i nærheten av Boone i North Carolina finner vi den største hittil. Den produserer 2000 kilowatt. Et privat firma har planer om å reise en gruppe vindmøller i et vindfullt fjellpass i California. Hvis dette prosjektet blir en økonomisk suksess, vil det bli bygd hundrevis av flere slike vindturbiner på strategiske steder.
En annen type vindmøller har kurvede blad som er festet øverst og nederst på en vertikal aksel. Den minner mye om skovlene på en hjulvisp. Det er ikke nødvendig å snu den etter vindretningen. I likhet med andre typer virker den først når vindhastigheten er over et visst minimum, vanligvis cirka 13 kilometer i timen. Den kan kobles ut når vindhastigheten blir for stor, slik at det ikke skjer skade.
En tredje ukonvensjonell turbin har et stasjonært, sylinderformet tårn med vertikale skovler på alle sidene. De er åpne i en bestemt vinkel på vindsiden av tårnet og er lukket på lesiden. Når vinden kommer inn i tårnet, blir den ledet oppover i det i et spiralformet mønster, mye lik en tornado i miniatyr. Det lave trykket i midten gjør at luft blir trukket inn fra bunnen gjennom en turbin med forholdsvis små blad som går rundt med stor hastighet.
Andre turbintyper er under utvikling. Det satses mye på forskning på dette området, og ingen kan på det nåværende tidspunkt si hvilken type som vil komme til å produsere billigst energi. Forskningen fortsetter derfor, og mange nye, konkurrerende turbintyper blir prøvd.
En faktor som må tas i betraktning når en skal sammenligne vindkraft med andre energiformer, er den estetiske. En og annen vindmølle vil kanskje bli betraktet som malerisk, men lange rekker av vindmøller kan skjemme landskapet. Noen er også bekymret for at de skal komme til å forstyrre fjernsynsmottagingen.
Det ser nå ut til at vindkraft i det minste skal kunne få samme betydning som den hadde før, og kanskje også komme til å spille en enda større rolle i forbindelse med energisituasjonen. Ifølge beregninger som er blitt foretatt, vil mellom én og ti prosent av den energi amerikanerne trenger, kunne produseres av vinden innen år 2000.
Lagring av energi
Når solen ikke skinner, eller når vinden stilner, vil de kraftverk som er avhengige av solskinn og vind, ikke produsere noe energi. Men hvis et slikt kraftverk er tilknyttet et annet kraftverk, for eksempel et vannkraftverk eller et kraftverk som drives med kull, vil skiftende værforhold ikke by på noe problem. Operatørene vil ganske enkelt justere hovedgeneratorenes produksjon, akkurat som de gjør for å dekke skiftende behov som oppstår i løpet av dagen.
For noen formål kan solenergien utnyttes i seg selv ved at en «smir mens jernet er varmt». Hvis den blir benyttet til å pumpe vann opp i et magasin eller til elektrokjemisk fremstilling av aluminium eller ved produksjon av hydrogen, kan driften gå som vanlig når solen skinner, og opphøre når den ikke gjør det.
Men i mange tilfelle vil det være nødvendig å kunne lagre energien. Elektrisitet kan lagres i batterier, slik vi lenge har gjort i bilene. Men hvis energibehovet i et vanlig hjem skulle dekkes av vanlige blyakkumulatorer, ville de måtte være så mange og så store at det ville bli både tungvint og kostbart. Forskerne arbeider nå for å finne fram til en ny type akkumulator som vil kunne lagre store mengder elektrisk energi i et lite volum.
Hvis slike akkumulatorbatterier blir en realitet, vil elektriske biler bli mye mer praktiske enn de er i dag. Bilføreren vil ha bilen koblet til en stikkontakt hjemme eller på parkeringsplassen der hvor han arbeider eller handler. Etter hvert som solcellene og batteriene blir bedre, vil det kanskje bli praktisk å montere solpaneler på biltaket, slik at batteriene blir ladet både mens bilen kjører, og mens den står parkert. En slik bil blir nå testet i Florida. En foretaksom oppfinner i California har til og med festet et batteri til solceller som han har montert på vingene på et lett fly, og demonstrert at flyet vil kunne fly ved hjelp av solkraft.
For større kraftverk vil det kanskje være mer praktisk å omdanne energien til andre former når den skal lagres. Ekstra kraft som er blitt produsert på solrike dager eller når vinden blåser, kan for eksempel brukes til å pumpe vann opp over fjellsiden til et magasin. Om natten eller i en vindstille periode kan en så utnytte denne energien ved å la vannet renne den andre veien. Et annet forslag går ut på at en kan pumpe luft under trykk inn i naturlige hulrom under jorden. Mekanisk energi kan lagres i kjempemessige svinghjuls rotasjon. Alle disse idéene tyder på at hvis solkraft og vindkraft blir mer alminnelig, vil vi måtte bruke energi på helt andre måter enn nå.
Planteenergi
Fotokjemisk produksjon av brennstoff ved hjelp av sollys er en annen måte å utnytte solenergien på. En naturlig prosess som utnytter denne metoden, er fotosyntesen. Ved hjelp av sollyset lager grønne planter slike energirike forbindelser som karbohydrater. Det var da menneskene begynte å brenne ved for å lage mat og varme opp husene sine, at de først begynte å utnytte solenergien.
Ved gjæring, en annen prosess som foregår i naturen, kan alkohol fremstilles av mange plantestoffer og brukes som brennstoff. Mellom ti og 20 prosent alkohol kan blandes med bensin og brukes i biler uten at motoren må forandres. Motoren kan også bygges slik at den forbrenner ren alkohol. Fram til nå har alkohol vært dyrere enn bensin, men situasjonen er i ferd med å forandre seg, og mange bilførere har begynt å bruke en blanding av bensin og alkohol. Brasil har gått i gang med et omfattende prosjekt som tar sikte på å produsere alkohol og bli uavhengig av importert olje. Forskjellige slags planter som vokser hurtig, blir studert med tanke på å finne fram til en mer økonomisk produksjon.
Noen vitenskapsmenn tror at det vil bli mulig å spalte vann direkte i hydrogen og oksygen ved hjelp av sollyset. Dette kan naturligvis gjøres ved elektrolyse, men vitenskapsmennene er på utkikk etter en fotokjemisk metode. Det de trenger, er en velegnet katalysator for reaksjonen, noe som vil virke på samme måte som når klorofyll medvirker til å produsere sukker av vann og karbondioksyd. Hvis de kan finne en slik metode, vil komprimert hydrogen kunne bli brukt som drivstoff for biler i framtiden.
Slike former for brennstoff som alkohol og hydrogen, som blir fremstilt ved hjelp av sollyset, har en stor fordel framfor hydrokarbonene. De forurenser ikke omgivelsene. De forstyrrer dessuten ikke likevekten i naturen, slik de fossile brensler gjør.
[Uthevet tekst på side 10]
Én vitenskapsmann hevder at menneskenes totale energibehov kan dekkes 20 ganger av vinden
[Uthevet tekst på side 10]
I noen områder kan en få nesten like mye energi fra vinden som fra solen
[Uthevet tekst på side 11]
Det kan bli praktisk å montere solpaneler på taket av elektriske biler, slik at batteriene lades mens bilen kjører eller står parkert
[Uthevet tekst på side 11]
Alkohol kan lages av plantestoffer og brukes som brennstoff; alkohol forbrenner uten å forurense
[Ramme på side 12]
Kraft fra jordens indre
Foruten kjernekraft er det en annen energikilde som ikke skriver seg fra solen, og som heller ikke har gjort det i tidligere tider. Det er jordvarme — geotermisk energi. Det har lenge vært en kjent sak at når en borer dypt ned i jorden, blir det varmere jo dypere en kommer. Det finnes også varme steder nær jordens overflate. Det mest dramatiske vitnesbyrd om dette har vi i det som skjer ved et vulkanutbrudd, når lava spruter ut av en åpning i fjellet og flyter nedover langs fjellsidene. Et mindre dramatisk vitnesbyrd om dette har vi i geysirene, som spruter damp og kokende vann høyt opp i luften. Et enda mindre heftig vitnesbyrd er de varme kildene. Ved mange av dem er det anlagt kurbad, som folk søker til i stort antall.
Vitenskapsmennene mener at jordvarmen oppstår som følge av at de metalliske grunnstoffene og de bergartene som jorden består av, blir presset sammen av tyngdekraften. Alle deler av jorden har sannsynligvis befunnet seg i en smeltet tilstand en eller annen gang; jordskorpen er blitt avkjølt, mens jordens indre fremdeles er glødende. Den resterende varmen strømmer alltid mot overflaten, enkelte steder hurtigere enn andre. Varmen fra jordens indre øker ved den radioaktive nedbryting av slike grunnstoffer som kalium, uran og thorium i jordskorpen.
Jordvarmen er en nyttig energikilde der hvor den er tilgjengelig. I Larderello i Italia finnes det dampkilder som har vært utnyttet i elektriske generatorer siden 1904. Et større anlegg i nærheten av Geyserville i California produserer over 500 000 kilowatt ved hjelp av tørr damp.
Overopphetet vann i et lag av hete bergarter kan også bli en dampkilde når det ledes i rør opp til overflaten og trykket opphører. New Zealand og Mexico har tappet kokende varmt vann med henblikk på kraftproduksjon. Det første amerikanske kraftverk av denne typen blir nå bygd i nærheten av El Centro i California. Det skal produsere 50 000 kilowatt, og det er anslått at det geotermiske feltet der vil gjøre det mulig å øke produksjonen til det tidobbelte.
Den geotermiske energi finnes i slike mengder at den er praktisk talt uendelig sammenlignet med menneskenes behov. Men det er forholdsvis få steder den kan utnyttes. Dens produksjonskapasitet er på det nåværende tidspunkt liten sammenlignet med den mange tusen ganger større kapasitet som sollyset og vinden har, og som er tilgjengelig over hele jordoverflaten.