Energiomställningar

Utifrån behovet av en energiomställning de närmsta femtio åren för att undvika global uppvärmning, skrev 2013 Arne Kaijser från KTH och Astrid Kander från Lunds universitet rapporten  "Framtida energiomställningar i historiskt perspektiv" på uppdrag av Naturvårdsverket. Rapporten handlar om energiomställningar och analysen utgår från dess samband med ekonomiska omvandlingar. De skiljer på två typer av omställningar:

"Medvindsförändringar har initierats av grundläggande tekniska innovationer och har inneburit tillväxtmöjligheter och vinster både för enskilda och för samhällsekonomi. Motvindsförändringar har initierats av kriser i omvärlden av olika slag och kan ses som av nöden framtvingade omställningar, där det på kort och medellång sikt bara finns förluster."

Medvindsförändringarna är relaterade till vad nationalekonomen Erik Dahmén (1950) och ekonomisk-historikern Lennart Schön (2000) kallat utvecklingsblock och de tre industriella revolutionerna.* Dahmén skilde på två krafter inom ett utvecklingsblock: marknadssugning och marknadsutvidgning.

"Marknadssugning beskriver förhållandet mellan en innovation och dess behov av komplementära resurser, till exempel en maskin som behöver en särskild sorts energi för att fungera. Maskinen utövar ett sug på marknaden för att få fram denna komplementära resurs, vilket innebär en stor efterfrågedragkraft som kan leda till prisökningar om utbudet inte är flexibelt nog. I motsats till detta innebär marknadsvidgning att efterfrågan ökar genom att priset sänks, till exempel genom skalfördelar i produktionen eller billigare transporter." (s 9)

En annan avgörande distinktion för Kaijser och Kanders syfte är ifall innovationerna är energibesparande eller energiexpanderande. Analysen av motvindsförändringar är mindre teoretiskt förankrad och mer ad hoc-förankrad i svensk historia, säger författarna ungefär (s 9).

Det första kapitlet handlar om det förindustriella Europas energiförsörjning. Det rådde då två stora begränsningar på energiförsörjningen, som höll nere den ekonomiska välståndsnivån.

"För det första var man hänvisad till att leva på den energi som solen gav på jordens yta, i form av biomassa eller direktverkande vindkraft eller vattenkraft i kvarnar. För det andra saknade man motorer som kunde omvandla värmeenergi till rörelseenergi. Den kraft eller effekt som en oxe eller häst kunde åstadkomma var svag, och en människas muskelkraft likaså. Detta gjorde att man var begränsad i vilka uppgifter som kunde åstadkommas. Energin kunde inte koncentreras i tid och rymd särskilt mycket. Man kunde heller inte transportera sig särskilt snabbt och inte utföra riktigt tunga arbeten." (s 10)

Tillgången till rörelseenergi var därmed låg: människan fick använda sin egen muskelkraft, samt dragdjur, vattenhjul, vindmöllor och segelbåtar. Däremot hade man gott om värmeenergi genom att elda med ved och torv, och i vissa fall med ytligt belägen stenkol. (s 10) Pajdiagrammet visar en uppskattning av de olika energislagens roll för energiförsörjningen i det förindustriella Europa:

Foder och mat kom från jorden, liksom träden (ved), torv och kol. Det rådde alltså en press på jordtillgången i det för industriella Europa, och än mer så eftersom de svaga transportmöjligheterna gjorde att inte all jord kunde utnyttjas. När befolkningen ökade steg därför också priserna på ved och mat. Därför föll levnadsstandarden (reallönen) för arbetare i Västeuropa från 1500 till 1700-talets slut (van Zanden 1999).

Med den första industriella revolutionen som börjar i England i slutet av 1700-talet* så börjar människorna frigöra sig från de tuffa begränsningarna som gällde för kraft och mark. Ångmaskinen är en revolutionär innovation. Den möjliggör för första gången omvandling från värmeenergi till rörelseenergi, och gör det med användningar av stenkol, ett bränsle från underjorden som inte krävde stora markarealer för att tas fram. "Markarealens starka begränsning för ekonomin och den Malthusianska fällan kom därmed att brytas. Dessutom kunde kol utvinnas med mindre arbetskraft än ved, vilket innebar att mer arbetskraft blev tillgänglig för andra ändamål. En epok av stadig ekonomisk tillväxt tog sin början." (s 14) De första ångmaskinerna var väldigt ineffektiva: Newcomens ångmaskin som kom 1712 tog bara fasta på 1 procent av energin i kolet vilket gjorde att den krävde extremt mycket kol för att få något gjort. Därför användes den bara i själva kolgruvorna, där tillgången till kol var naturligt stort, för att pumpa upp vatten ur gruvorna. Efter hand på 1700-talet blev ångmaskinerna mer effektiva och mer användbara. Då kunde de t ex användas i tenn- och koppargruvorna i Cornwall i sydvästra England, som låg långt ifrån kolgruvorna. Tenn och koppar var dyrt och därmed kunde producenterna där betala bra för ångmaskiner, och viktiga teknologiska framsteg gjordes där. Också den snabbt växande textilindustrin var en viktig användare av ångmaskiner. En annan viktig innovation i England under 1700-talet var att använda koks, som kom från stenkol, i produktionen av järn. Eftersom stenkol var billigare än träkol var detta viktigt.  På 1820-30-talen kommer ytterligare en revolutionär innovation som bygger på de två tidigare om ångmaskinen och koks: järnvägen.

Noter
*Jag har bloggat en del om den första och andra industriella revolutionen.
Om ettan: den första i.r. och ekonomer (juni 14), efterfrågan och i.r. i England (okt 14), orsaker till Storbritanniens i.r. (jan 15), i.r. och efterfrågan på arbetsskraft (nov 14), arbetarnas levnadsstandard under Storbritanniens i.r. (maj14)
Om tvåan: utifrån Chandlers Scale and Scope (nov 15)

Refererens

Arne Kaijser och Astrid Kander, "Framtida energiomställningar i historiskt perspektiv", Naturvårdsverket, 2013