Kapittel 3

Hva betyr havbasert fornybar energi og mineraler på havbunnen for Norge?

Havbasert fornybar energi, spesielt havvind, kan være avgjørende for å sikre nok energi i en karbonnøytral fremtid. Samtidig antas det at den nødvendige elektrifiseringen av samfunnet vil kreve store mengder materialer som også finnes på havbunnen. Både mineralutvinning og havenergi representerer spennende muligheter for utvikling av industrier og arbeidsplasser for Norge. Det er imidlertid usikkerhet både rundt estimatene for fremtidige mineralbehov og om hvorvidt det er mulig å utvinne dem på en bærekraftig måte.

Forfattere: Finn Gunnar Nielsen, Dorothy J. Dankel, Hanne Flåten Andersen, Nina Jensen, Rolf B. Pedersen, Steinar Løve Ellefmo, Trond Kvamsdal

Hovedfunn i «Blue Paper #3– What role for Ocean-Based Renewable Energy and Deep-Sea Minerals in a Sustainable Future?»

Rapporten vurderer potensialet for fornybar energiproduksjon til havs. Spesielt havvind vurderes som et viktig bidrag til avkarbonisering av energiforsyningen. Teknologier som utnytter energien fra tidevann, bølger, sol og temperaturforskjeller eller forskjeller i salinitet i havet, er også diskutert. Utnyttelse av energi fra havvind anses som den mest modne teknologien, og i flere markeder er bunnfaste turbiner allerede konkurransedyktige med alle andre energikilder, også fossile. Teknisk potensial for havvind er estimert til 6–23 ganger dagens globale produksjon av elektrisk energi. Med økt effektivitet og reduserte kostnader forventes en sterk vekst i installasjon av havvindturbiner frem mot 2050. Scenarier hvor det installeres 15–127 GW per år er diskutert. Ved utgangen av 2020 er det installert ca. 29 GW havvind globalt. Til sammenligning er installert effekt i det norske vannkraftsystemet 34 GW. Forventet vekst i installert havvind vil kreve store havarealer og installering på større havdyp enn det som til nå har vært vanlig.

Elektrifiseringen og digitaliseringen av samfunnet øker etterspørselen etter spesielle materialer som litium, kobolt, kopper, sølv, sink, nikkel, mangan og sjeldne jordartsmetaller. Rapporten diskuterer i hvilken grad disse råstoffene finnes på havbunnen, og ser på rollen mineralutvinning til havs kan spille for å dekke etterspørselen. Dersom disse dyphavsressursene skal utnyttes, er det vesentlige teknologiske og miljømessige utfordringer som må løses. Den dypmarine økologien er i liten grad kartlagt, og de miljømessige konsekvensene av mineralutvinning er nærmest ukjent. Det antas at økosystemet har en lang restitusjonstid etter inngrep, og det anbefales å sikre forståelsen av økosystemene før mineralutvinning eventuelt igangsettes. Ettersom mange av ressursene ligger i internasjonalt farvann, er det også nødvendig å styrke internasjonale institusjoner for regulering av ressursutnyttelsen og forvaltning av arealer innenfor rammen av FNs bærekraftmål. Bruk av alternative materialer og sirkulær økonomi er viktige perspektiver å ta med i en samlet vurdering.

Hva betyr funnene for Norge?

Havvind

Norge har store havarealer med svært gode vindressurser, kombinert med kompetanse og teknologi som gir oss naturlige fortrinn. Potensialet for vindenergi i norsk økonomisk sone er ca. 100 ganger dagens energiproduksjon fra vannkraft. Arealene ligger imidlertid langt fra de store forbrukerne i Europa som skal erstatte sin fossile energiproduksjon med fornybar energi. Utbygging av havvind i norske områder må derfor ses i sammenheng med en nettstruktur mot Europa, produksjon av alternative energibærere som hydrogen og ammoniakk samt norsk industriutvikling. Store deler av de aktuelle havområdene har stort dyp, noe som krever nye, flytende vindturbinløsninger. En sammenknytting av vindparker i norske områder med vindparker i den sydlige Nordsjøen vil redusere utfordringene knyttet til variabilitet i tilgjengelig effekt.

EU og Storbritannia har ambisiøse mål for utvikling av havvind. EU har som en del av «Green Deal» et mål om å installere mer enn 60 GW innen 2030 og 300 GW innen 2050. Ved utgangen av 2019 hadde EU installert 12 GW. Storbritannia har tilsvarende mål om å oppskalere havvind fra 10 GW i 2020 til 40 GW i 2030 og vil bygge en global eksportindustri knyttet til havvind innen 2030. Disse ambisjonene gir store muligheter for norsk industri og kompetansemiljøer. I dag har ikke norske leverandører noen sterk posisjon på havvind, og bare noen få prosent av verdiskapingen innen havvind globalt kommer fra norske selskaper. Norge har et stort potensial innen flytende havvind, men det er viktig at Norge blir med tidlig i videre teknologiutvikling og oppskalering av teknologien, ellers kommer verdiskaping og arbeidsplasser til å havne i andre land. Norge har foreløpig ikke satt konkrete mål for utviklingen av havvind eller andre havbaserte energikilder.

Veksten i fornybar energi har de siste ti årene vært vesentlig større enn antatt i tidligere prognoser[1]. En sentral innvending mot en raskere utbygging av havvind har vært energikostnadene, men disse faller hurtig. Havvind gir i mange tilfeller lavere energikostnader enn fossilbaserte energikilder og er antatt billigere enn landbasert vindenergi i Storbritannia i 2040[2]. Dette fordi vindressursene er bedre til havs enn på land, og fordi en kan benytte større turbiner. I Europa er det også økende ambisjoner for utbygging av andre havbaserte energikilder. Skal dette lykkes, må det skje en vesentlig teknologiutvikling. Arealkonflikter og økologiske konsekvenser ved slike store satsinger på havbaserte energiformer er i liten grad utredet, og kunnskapsgrunnlaget må på plass raskt. Det vil være en forutsetning både for sosial aksept og en bærekraftig utvikling av havbaserte energiformer.

Bilde1

Figur 1. Illustrasjon av havvindpark med flytende vindturbiner. Gjengitt med tillatelse fra Aker Offshore Wind

Havbunnsmineraler

Norsk kontinentalsokkel er på over to millioner kvadratkilometer, mer enn fem ganger så stor som fastlandet. På kontinentalsokkelen er hovedregelen at kyststaten har en eksklusiv rett til naturressursene, inklusive mineraler på og under havbunnen. Oljedirektoratet har begynt å kartlegge de norske havmineralressursene, og i 2019 vedtok Stortinget havbunnsmineralloven. Loven åpner for leting og mulig fremtidig utvinning av mineralforekomster. Regjeringen har nylig satt i gang en åpningsprosess for mineralvirksomhet på norsk kontinentalsokkel. I Norskehavet er det to områder som er utpekt som aktuelle: den midtatlantiske ryggen fra Jan Mayen til Svalbard, og områdene nord og sør for Jan Mayen-bruddsonen. I deler av dette området er det estimert et vesentlig potensial, men usikkerheten er betydelig[3]. Et sentralt spørsmål er om det kan utvinnes bærekraftig og lønnsomt, og om det i det hele tatt bør gjøres. I Havpanelets rapport (2020)[4] advares det om at før behovet for og de potensielle konsekvensene av utvinning av havbunnsmineraler er bedre kjent, samsvarer konseptet dårlig med definisjonen av en bærekraftig havøkonomi og innebærer ulike miljømessige, juridiske og styringsmessige utfordringer samt mulige konflikter med FNs bærekraftsmål.

BP3 01

Figur 2. Grunnstoffer og deres forbindelse til industriell utvikling fra år 1700 – 2000. Grunnstoffer som kan være aktuelle å utvinne på havbunnen markert i grønt. Figur modifisert fra Zepf, V., Simmons, J., Reller, A., Ashfield, M., Rennie, C., 2014. Materials critical to the energy industry: an introduction. BP p.l.c.

Dyphavene inneholder et rikt naturmangfold på linje med regnskogen. Varme kilder knyttet til aktive hydrotermale felt er spesielt rike i antall organismer. Mange av disse organismene er spesialtilpasset dette ekstreme miljøet og finnes kun her. Hydrotermale felt i norske havområder har en fauna som også er særegen i forhold til det en finner i andre havområder[5].

Langs Atlanterhavsryggen, innenfor norsk jurisdiksjon finnes massive sulfidmineraliseringer som dannes ved hydrotermale systemer der varme mineral- og metallholdige vandige løsninger strømmer ut på havbunnen. Langs den midtatlantiske ryggen innenfor norsk jurisdiksjon finnes massive sulfidmineraliseringer knyttet til disse hydrotermale systemene der varme mineral- og metallholdige vandige løsninger strømmer ut på havbunnen. I kontakt med det kalde havvannet avsettes mineraler både på og i havbunnen. Disse inneholder blant annet kobber, sink og kobolt, som kan være viktige for det grønne skiftet. Det er forventet at en eventuell fremtidig utvinning ikke vil være knyttet til aktive felt, men i stor grad til fossile forekomster der de malmdannende prosessene har opphørt, og der det særegne livet også har forsvunnet. En annen forekomsttype er manganskorper som inneholder relativt høye verdier av kobolt, nikkel og sjeldne jordartsmetaller. Det kan være betydelige ressurser knyttet til begge forekomsttypene, men både de geologiske og teknologiske usikkerhetene er store. Grundige lete- og forundersøkelser må gjennomføres.

Kart 002

Figur 3. Norsk kontinentalsokkel med illustrasjon av forekomst av havbunnsmineraler. Oransje sirkel: Manganskorpe, rød sirkel: Varm kilde (med mineralavsetning), grønn sirkel: Fossil mineralavsetning. Grått kvadrat: 75x75 km, areal som trenges for å produsere like mye energi som det norskevannkraftsystemet (ca. 140 TWh/år). Kartgrunnlag: Oljedirektoratet.

Dilemmaene knyttet til utnyttelse av havbunnsmaterialer er store. Kan vi klare en tilstrekkelig rask overgang til en fornybar og elektrifisert energiforsyning uten å trekke på disse ressursene? Kan nødvendige ressurser fremskaffes på land og på en bærekraftig måte? Ligger løsningen delvis i ny teknologi, alternative materialer og resirkulering? Det er viktig at analyser av den fremtidige materialetterspørselen baserer seg på relevant forskning og kartlegger ressursene som allerede finnes på land, samt muligheten for resirkulering av dagens materialstrømmer. Alternative materialløsninger ligger lengre fremme og kan ofte kreve nye, begrensede ressurser. Derfor krever også dette nærmere utredning. For Norge vil tilgangen til materialene spille en stor rolle, da det per i dag er få land som kontrollerer utvinningen av mange av de materialene elektrifiseringen forutsetter.

De store utfordringene gir også muligheter for Norge. Som en maritim stormakt med tunge fagmiljøer innen marin naturvitenskap og offshore teknologi og elektrifisering bør Norge kunne ta en lederrolle på flere av områdene knyttet til havbasert energiutnyttelse, kartlegging og eventuell utnyttelse av havbunnsmaterialer. Norge har en lang tradisjon for å være pådriver i bruk av FN for å forvalte internasjonale havområder. Denne tradisjonen bør videreføres i forbindelse med havbasert energi og en eventuell mineralutvinning på havbunnen. Det meste av dyphavet er i internasjonalt farvann. Skal en lykkes med en bærekraftig forvaltning av havområdene, er det avgjørende at internasjonale organer har tilstrekkelig myndighet og er operative i forkant av utnyttelsen av arealene.

Anbefalte tiltak

Norge bør:

  • sette konkrete mål for installert havvindkapasitet i 2030 (3 GW) og 2050 (30 GW). Dette for å bidra til fornybar energi i et europeisk marked og til utvikling av norsk næringsliv og norske arbeidsplasser
  • legge til rette for utvikling av et europeisk nordsjønett for sammenkopling av havvindparker og for produksjon av ammoniakk og hydrogen fra havvind. Dette vil bidra til utjevning av vindenergiens variabilitet og levere ren energi til blant annet tungtransport
  • etablere rammeverk og virkemidler for realisering av havbasert energi (vind) i norske havområder
  • gjennomføre nødvendige konsekvensanalyser for å redusere mulige negative miljøeffekter av havvind
  • stimulere forskning og utvikling knyttet til havbaserte energiformer (vind, tidevann og bølger)
  • ta initiativ internasjonalt, gjerne via FN, for å sikre en helhetlig forvaltning av verdenshavene i tråd med bærekraftmålene, herunder sikre at mineralutvinning ikke startes uten at tilstrekkelig kunnskapsgrunnlag knyttet til økologi, risiko og behov er på plass
  • forsterke forskning som kan bidra til en bærekraftig overgang til fornybar energiforsyning, gjennom livsløpsbetraktninger, sirkulær økonomi og bruk av alternative materialer

Referanser

Haugan, P.M., L.A. Levin, D. Amon, M. Hemer, H. Lily and F.G. Nielsen. 2020. What Role for Ocean-Based Renewable Energy and Deep Seabed Minerals in a Sustainable Future? Washington, DC: World Resources Institute. www.oceanpanel.org/blue-papers/ocean-energy-and-mineral-sources.

  1. IEA Renewables 2020. Analysis and forecast to 2025. https://www.iea.org/reports/renewables-2020
  2. UK Department for Business, Energy and Industrial Strategy. Electricity generation costs 2020. https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/911817/electricity-generation-cost-report-2020.pdf
  3. Ellefmo, Steinar Løve, Fredrik Søreide, Georgy Cherkashov, Cyril Juliani, Krishna Kanta Panthi, Sergey Petukhov, Irina Poroshina, Richard Sinding-Larsen og Ben Snook. Quantifying the Unknown – Marine Mineral Resource Potential on the Norwegian Extended Continental Shelf. Cappelen Damm Akademiske, 2019. https://doi.org/10.23865/noasp.81.
  4. Stuchtey, M., A. Vincent, A. Merkl, M. Bucher et al. 2020. Ocean Solutions That Benefit People, Natureand the Economy. Washington, DC: World Resources Institute. www.oceanpanel.org/ocean-solutions.
  5. Pedersen, R.B., Rapp, H.T., Thorseth, I.H., Lilley, M, et al. 2010. Discovery of a black smoker vent field and vent fauna at the Arctic Mid-Ocean Ridge. Nature Communications. 1:126 doi: 10.1038/ncomms1124.