søndag, mars 01, 2009

Energi - grunnkurs 1


Energi kan være så mangt. Kullkraft, vannkraft, brødskive med påleggkraft, diesel, etc. Ordet kommer imidlertid fra gresk ενέργεια (energeia), styrke) og beskriver evnen til å utføre arbeid. Uten energi kan man ikke utføre arbeid av noe slag.

Det er viktig å forstå. Skal en for eksempel gjøre et stort arbeide med å legge om verden til mer miljøvennlige metoder eller teknologi, må man ha energi. Uten energi kan dette ikke skje. Så å angripe energi er for miljøvernere som å skyte seg selv i foten. Midt i pulsåren.

Riktignok er det slik at svært mye av den energi som vi idag benytter oss av kommer fra kilder som forurenser. Dette kan forblinde mange til å tro at energibruk i seg selv er problemet. Det er ikke det. Planteriket forbruker vesentlig mer energi enn oss mennesker, uten at det er et problem. Alle økosystemer er avhengige av en energistrøm. Liv er totalt avhengig av energi for å arbeide mot den naturlige tendens til kaos (entropi), dette er en naturlov formulert ved termodynamikkens andre lov. Et system uten nok energi til å opprettholde orden vil degenerere til et livløst system. Av jord er du kommet...

Den energi som er tilgjengelig på jorden kommer fra bare tre kilder, elektromagnetisk stråling fra solen, varme fra nedbrytning av radioaktivt materiale og tidevannskraft på grunn av månens gravitasjon*. Fossilenergi er egentlig energi fra solen som er fanget i biologisk materiale. Problemet med denne energien er at den også inneholder fanget karbon, som ved forbrenning binder seg med oksygen til CO2 og skaper en situasjon der mengden drivhusgasser i atmosfæren gradvis nærmer seg situasjonen slik den var for millioner av år siden, dengang jordens klima var svært annerledes enn det er idag. Både mennesker, planter og dyr vil ha problemer med å tilpasse seg en slik rask forandring.

Det er viktig å forstå at disse drivhusgassene derfor er totalt uavhengige av alle andre naturlige variasjoner i klima.

90% av biomassen på jorden er i form av planter. Disse benytter seg av fotosyntese for å omvandle sollys til energi. De resterende 10% av biomassen er dyr som nesten uten unntak lever av den energi som plantene har produsert. Rovdyr lever av andre dyr, men energien tilgjengelig i et slikt system er selvsagt også opprinnelig fra planteriket, det vil si - fra sollyset. Noen få organismer lever av den jordvarme som kommer til overflaten fra jordens indre for eksempel fra varme kilder. Denne energien kommer fra nedbrytning av naturlig radioaktivt materiale hovedsaklig i jordens kjerne.

Lenge levde mennesket også i dette naturlige regimet. Vi brukte energi lagret fra sollys i alt fra ved til hvalolje. Inntil vi fant fossilenergi i form av kull, olje og gass. Forskjellen ligger i at all fossilenergi slipper ut stoffer som opprinnelig var tatt ut av sirkulasjon for millioner av år siden, og som naturlig nok derfor vil forandre den eksisterende naturlige balanse i økosystemet. I tillegg inneholder fossilenergi giftige stoffer og lager flere gifter ved forbrenning. Benzen, som har gitt navn til bensin, men som finnes i alle oljeprodukter, er et eksempel på en nervegift som også er karsinogenisk, det vil si kreftfremkallende. Mikropartikler fra dieselforbrenning er også giftige og kreftfremkallende. Utslipp fra forbrenning av kull slipper både ut mindre mengder radioaktive partikler, men hovedsaklig større sot-partikler som også er farlige. I 1800-tallets London var "the peasoup fog" et fenomen skapt av all industrien og forbrenningen av kull for oppvarming i metropolen, og var årlig estimert å stå bak flere hundre dødsfall. Fenomenet toppet seg så sent som i 1952, da et inversjonslag i atmosfæren en vinterdag fanget den menneskelagde tåken ved bakkenivå med det resultat at over 12 000 mennesker døde (Great Smog of 1952). Hvor mange som i årenes løp har dødd eller lidd av lungeproblemer relatert til partikkelforgiftning fra kull kan en bare gjette seg til.

Introduksjonen av elektrisitet som energibærer var det største som noensinne er skjedd innen miljøvern.

Problemet er selvsagt at selv elektrisk båret energi har konsekvenser, om ikke for mennesker direkte på brukerstedet, så absolutt i form av miljøinngrep og forurensing forutsatt at ikke den opprinnelige energiproduksjon i seg selv er miljøvennlig. Ennå er kull en hovedkilde for slik energi, selv om naturgass og delvis atomkraft er kommet til. Alle disse energikildene er store forurensningskilder. Vannkraft er fri for forurensing, men krever selvsagt at en legger store områder under vann. Tatt i betraktning at store områder uansett ligger naturlig under vann er dette mer et argument basert på ikke-forandringsprinsippet enn faktisk miljøvern.

Det er imidlertid en kjennsgjerning at vassdrag kan bli ødelagt ved regulering, og vannkraft er derfor ikke uten eksterne kostnader. Det er også en kjennsgjerning at verdens energiforbruk ikke på noen måte kan dekkes av vannkraft alene.

De eneste energikildene som da er tilgjengelige utenom fossilenergi er de basert på solenergi, naturlig radioaktivitet eller tidekraft. Solenergi gir opphav til muligheter til å trekke ut energi direkte fra sollys via solceller, indirekte fra vannkraft og biodiesel, eller fra atmosfærisk termodynamisk bevegelse på grunn av temperaturforskjeller - det vil si vindkraft og indirekte bølgekraft. Vi kan også bruke radioaktivt materiale indirekte, med små naturinngrep og uten utslipp av noe slag gjennom geotermiske anlegg eller direkte og med langt større risiko gjennom atomkraft. Også tilgjengelig er muligheten til å bruke tidevannskraft.

Per idag er dette våre eneste muligheter til å erstatte fossilenergi med mindre vi klarer å få til fusjonskraft, som imidlertid også innebærer å måtte håndtere radioaktive avfallstoffer. Fusjonskraft er imidlertid idag ikke ansett som å være teknisk tilgjengelig innen fossile ressurser tar slutt.

Felles for alle disse mulighetene er imidlertid at de for alle praktiske hensyn er å betrakte som evigvarende. Det gjelder ikke fossilenergi. Fossilenergi er både forurensende og en endelig ressurs. Forurensing og utslipp av klimagasser er i seg selv en dramatisk konsekvens - det at fossile ressurser er endelige kan imidlertid raskt bli et større problem om ikke verden planlegger en overgang til andre energikilder i tide.

Mer om det senere...


* (egentlig skyldes tidekraft ikke månens gravitasjon som sådan, men snarere at jorden og månen beveger seg om et felles gravitasjonspunkt og dette skaper et gravitasjons differensialt felt, slik at vi får to ekvipotensielle utbulninger i vannmassene - men det blir litt vel teknisk?)

Illustrasjon - eksempel på en ikke-utnyttbar energikilde - statisk elektrisitet ;)

15 kommentarer:

kurt sa...

Du øser igjen av din kunnskap :O)

Helge Samuelsen sa...

Man har da vært naturfagmann (i barnehagen!)

Jassmonsteret sa...

For 200 år siden tok vi av den energien som fantes i økosystemet. SÅ kom det hungersnøder, vi var mange og folk flyttet til utlandet.

Nå har vi fått en engangsenergikilde som har bidratt mye med å øke befolkningen på jorda til 6 milliarder, nesten 7. (selv om en god del kommer av helsekunnskap, hygiene og vaksiner). Det er det som ikke er bærekraftig; og derfor man antakelig vil ty til kull, som du sier. Skog vil ryddes. Jeg undres over hvordan vi skal kunne erstatte kull og olje med andre kilder.

Hvis man slutter å bruke strøm og slutter å frakte varer, så er problemet løst, da, unntatt at befolkningen er litt for stor til det de fleste steder.

Amos Keppler sa...

Jo mer energi i bruk jo mer naturødeleggelser og ødeleggelse av liv generelt.

Mennesker bør knapt etterlate mer enn noen fotspor når de går.

Helge Samuelsen sa...

Jassmonsteret,

Nei, problemet er jo ikke løst, fordi man ikke kan slutte å bruke energi og man kan ikke redusere verdens befolkning til noen få millioner.

Amos,

Det er absolutt tullprat, og det vet du svært godt at ikke er noe alternativ i dagens situasjon.

Bare det at du svarer meg gjennom internett, at du har PC, at du går i klær, etc etc gjør at det bare er i fantasien at du kun etterlater deg fotspor.

Strengt tatt så vet du vel at du ikke gjør det heller, men tanken om at du gjør/skal gjøre det er en ønskedrøm uten rot i noen som helst virkelighet.

Når ikke engang primitivister faktisk er i stand til å være i nærheten av dette idealet så sier det seg igrunnen selv at man er på villspor.

Alternativet til slikt tullprat er å gi blaffen i alt, slik en mer eller mindre gjør idag. Du har intet alternativ.

Jassmonsteret sa...

Jeg har ikke snakket om Å SLUTTE Å BRUKE ENERGI heller.

Befolkningskrympen/Den store sulten vil kanskje skje av seg selv, men til noen få millioner er litt ekstremt, pessimistisk. Men jeg tror folk vil klare seg med lokale ressurser. Bygge hager på taket. I byene. Så gulrøtter i parken. Ete løvetann.

EN av tusener av artikler om peak oil:
http://aljazeera.com/news/articles/39/The_future_is_now_the_end_of_cheap_oil.html

frr sa...

Egentlig kjent for meg det meste, men i en komplisert verden er det lett å glemme det grunnleggende (med litt til, for du er et hav av kunnskap om dette). Jeg leste det hele med stor interesse, og ser fram til fortsettelsen.
Jeg skulle ønske at de som tar de store beslutningene også gikk litt tilbake og leste om saken slik du presenterer den.

Admiral_Gullars sa...

Aye. Alt er faktisk energi; også hesten skal ha mat, om traktoren forsvinner.
Med de drivstoffprisene vi etterhvert ser, så kan forøvrig hesten komme tilbake før vi aner det.

Min bestefar tviholdt på hesten.
Traktor var for pyser og sodomitter.

Helge Samuelsen sa...

Jassmonsteret,

Nei, du snakker ikke om å slutte å bruke energi. På den annen side så er det ikke spesiellt sannsynlig at problemet løser seg av seg selv. den grønne revolusjonen du snakker om kommer ikke (ihvertfall ikke før på meget lenge) fordi det er mer enn nok fossilenergi til å holde det gående en god stund til, med alle de miljøkonsekvenser det har. Forskjellen blir bare at det er de rikeste kapitalistene som kan fortsette å leve som før om ikke så altfor lenge, og med mindre du er en av dem, så havner du i den store hopen som vil leve i energi-slavefella i mange generasjoner. Det er mer realistisk menneskets historie tatt i betraktning enn noe annet.

For å forklare min reaksjon:

"Hvis man slutter å bruke strøm og slutter å frakte varer, så er problemet løst, da..."

Var litt vel utopisk for min smak dette. Å slutte å bruke strøm vil i stor grad i virkeligheten bety at en begynner å bruke andre energibærere. Storbyer med kull/vedfyring er en miljøkatastrofe som jeg eksemplifiserte i innlegget med Londontåken i -52. Å slutte å bruke strøm for private husholdninger i Norge idag er uansett "nesten" å slutte å bruke energi.

Å slutte å frakte vårer er mulig i en sjølbergingsøkonomi, men da snakker man altså om at alle må ha vesentlig mer landområde enn idag - igjen vi snakker om tidlig 1800-tallsøkonomi (pre-industriell-revolusjon). De som er redd for at vi skal legge noen få kvadratkilometer under vann ved å bygge ut mer vannkraft (noe jeg forsåvidt ikke ønsker) vil bli overrasket akkurat hvor mye utmark som vil gå med i en slik økonomi for å brødfø mennesker og husdyr. Vi vil knapt ha utmark igjen. Dette er virkeligheten utenfor utopiske drømmerier.

Når jeg snakker om noen få millioner så er jeg mer inne på Amos Kepplers fremtidsvisjon. Beklager at jeg blandet det med din kommentar.

Amos Keppler mener man skal legge ned sivilisasjonen og gå tilbake til jeger og sanker-samfunnet. Det er et faktum at det ikke vil kunne brødfø mer enn noen få millioner mennesker. I et slikt samfunn trenger en familie mange kvadratkilometer for å overleve, og i noen tilfeller langt mer, spesiellt på våre breddegrader. Sannheten er vel at lenge før vi oppnår en stabil situasjon på det nivået - så er vel naturen ribbet for lenge siden.

Det er også et faktum at en slik utvikling ikke vil skje, snarere tvert imot så vil det være langt mer sannsynlig at menneskets rovdrift på naturen vil øke enormt etterhvert som fossilenergi blir mindre tilgjengelig og mer - ikke mindre miljø-ødeleggelser blir resultatet i praksis. Jeg ser hele utviklingen mot bio-energi som å være et (lite) steg i den retningen. Istedet for å finne andre tekniske løsninger, så velger vi å bruke matjord til å produsere drivstoff. Det er bare begynnelsen med mindre vi snart innser realitetene.

Også ditt urbane "ete løvetann"-samfunn er urealistisk. Det vil ikke være nok ressurser tilgjengelig til å opprettholde noe annet enn det mest fundamentale - spesiellt ikke byer eller infrastruktur vil være mulig - selv om folk dyrker sin egen mat. Eller nettopp på grunn av at folk dyrker sin egen mat. Hvis alle gjør det, får en ikke tid til alt annet.

Men alt som vi idag tar for gitt krever energi. Du vil nok heller finne ut at "ditt" alternativ snarere blir en regressjon til en overbefolket attenhundretallsøkonomi der folk flest lever i dypeste armod.

Peak-Oil har bare konsekvens hvis vi velger at det skal ha det. Kommer tilbake til det.

Frr,

Ja, dette burde være velkjent, men jeg anser det slik at vi har gått vill i dagens miljø- og energidebatt. For å være ærlig så vet jeg ikke om det finnes noen strateger med peiling på høyt politisk hold, men etter det jeg kan se av retorikk og handling ser det stadig mindre sannsynlig ut. En ser ikke lengre enn til nesa.

Vi bruker stort sett energien (pun intended) på å pusle med svada og liksomløsninger.

Fortsettelsen kommer - dette ble litt lengre enn jeg først antok, så det blir i flere deler.

Helge Samuelsen sa...

Gullars,

Ja - også hesten skal ha mat. Og stell. Det har jeg faktisk opplevd ;) Hvis alle skulle hatt sin egen hest idag tror jeg (jeg regnet engang på det for lenge siden, men finner ikke tallene) at vårt totale jordbruksareal ikke er stort nok til å fø hester engang idag.

Så uten erstatning for fossilenergi blir det rene armoden. For selv i det pre-industrielle samfunn var man avhengig av mye energi - ofte i form av hestekrefter. Jeg tror moderne mennesker har en tendens til å undervurdere hvor mye "pes" det er å dyrke sin egen mat uten hjelpemidler.

Selv i bronsealderen brukte man hester - for pokker!

Amos Keppler sa...

Det er DU som har et fullstendig urealistisk forhold til dette, helge. Du er helt på villspor, rett og slett.

Igjen kommer du med det tullet at de som preker tilbakevendig til naturen ikke kan uttale seg i teknologiske fora, hvilket ville vært veldig gunstig for de som ikke ønsker at folk skal uttale seg på den måten...

Din preking om MER bruk av energi vil ødelgge planeten og livet her enda fortere enn det gjøres i dag. så det bør jo slevsagt ikke være noe alternativ overhodet.

Å få folketallet på kloden ned på et anstendig nivå er forøvrig ikke noe problem. Hvis alle land hadde adoptert Kinas ettbarnspolitikk ville tallet på mennesker vært nede igjen på 1.6 milliarder innen 2050, og det er bare på noen tiår og ett enkelt virkemiddel. Det finnes mange flere.

Helge Samuelsen sa...

Amos,

"Igjen kommer du med det tullet at de som preker tilbakevendig til naturen ikke kan uttale seg i teknologiske fora,"

Meg bekjent har jeg aldri brukt dette argumentet før, og bruker det faktisk ikke nå heller. Du er særdeles velkommen til å uttrykke deg på hvilken som helst måte som du vil. Men det er vitterlig en viss ironi i at samtlige såkalte primitivister lever som parasitter på nettopp den sivilisasjon som de så inderlig avskyr - noe som får meg til å ane at her er det et spørsmål mer å være super-radikal utad enn å etterleve egne idealer.

La oss istedet se på hva jeg sa:

"Bare det at du svarer meg gjennom internett, at du har PC, at du går i klær, etc etc gjør at det bare er i fantasien at du kun etterlater deg fotspor."

Med andre ord snakker jeg ikke om at du ikke bør eller skal uttrykke deg - jeg nevner også at du bruker klær (antar jeg?) og kunne ramset opp et utall av ting som du forbruker hver eneste dag. OG SOM KREVER UTROLIG MYE ENERGI OG RESSURSER. Samtidig som du maser med at vi skal bruke omtrent null energi og "Mennesker bør knapt etterlate mer enn noen fotspor når de går".

Hvis du ikke vet hva dichotomi er, så slå det opp.

Hele poenget mitt er at du ikke akkurat etterlever egen filosofi. Det har lite med om du skal få uttrykke deg eller ei. Det en kunne forvente er imidlertid at du kanskje kunne innrømme at noen av de tingene du faktisk forbruker faktisk gir en fordel.

Å komme med politisk svada som det du gjør uten evne til å se umuligheten av påstandene vitner om liten evne til å se realiteter i øynene. Det er også i aller høyeste grad menneskefiendtlig å ikke tillate mennesket å sette andre fotspor enn dyr. Realitycheck er at slik er ikke vi. Og heller ikke du, tydeligvis.

Dessuten bør du begynne å lese hva jeg skriver før du kommenterer. Jeg har ikke tatt til orde for mer bruk av energi i den siviliserte del av verden. Sitat fra mitt forrige innlegg:

"Nå er det ikke sikkert vi trenger mer energi. Men vi vil med stor sannsynlighet ha behov for minst like mye ny energi som vi idag får fra fossile kilder."

"Skal vi la underutviklede land fortsette å utvikle seg blir det mer."

Det er det jeg sier. Hvor du får det fra at å fase ut fossilenergi med annen energi nødvendigvis betyr økt forbruk får du vennligst forklare meg.

Det jeg sier er at det ikke nytter å tro at problemene går bort hvis man prøver å spare seg ut av situasjonen. Snarere tvert imot vil dette føre til en miljømessig katastrofe på litt sikt.

Forøvrig er jo ettbarnspolitikk og tvang en typisk venstreradikal løsning. Sannheten er at dere er direkte menneskefiendlige og uten praktiske humane løsninger overhodet. "Tilbake til naturen"? Skal en bedrive ettbarnspolitikk for lemen også for eksempel?

Problemet er at det settes opp et kunstig skille mellom natur og menneske som er absolutt grunnløst. Men selvsagt bra å ha når en trenger litt sutre-propaganda.

Plutselig er ettbarnspolitikk forenlig med anarki? Tullpreik. Og en slik politikk ville vært mulig utenom i et absolutt statskontrollert diktatur? Dere har ingen løsninger og vet det.

Kinas ettbarnspolitikk har ingenting med å redusere verdens befolkning, men snarere å styre landet inn i en mer produktiv og mer effektiv tilstand slik at en kan ta skrittet inn i statskapitalismen. Se gjennom tåken og inn i sannheten en gang iblant. Ingen land øker forøvrig forurensingen mer per capita enn Kina.

HenrikWL sa...

Nok en gang et briljant innlegg, Helge.

Jeg vet ikke om en skal le eller gråte av dette, men den seneste påstanden fra anti-GO leiren er følgende:

"Earth in ‘CO2 Famine’"
http://www.climatechangefraud.com/content/view/3408/228/

Jeg må innrømme at mitt kunnskapsnivå på feltet er for lavt til at jeg kan gjøre en kvalifisert bedømming av argumentene her, men jeg må si at jeg finner det besynderlig at en velrennomert og velpublisert doktorgradsinnehaver kan komme med slike påstander.

Som sagt, jeg vet ikke om jeg skal le eller gråte.

Jassmonsteret sa...

Hm..


og "Hvis man slutter å bruke strøm og slutter å frakte varer, så er problemet løst, da..." var ikke et alvorlig ment forslag :P.

Helge Samuelsen sa...

Henrik,

Takk for det.

Nei, slike uttalelser som det der er rett og slett uforståelige. CO2 nivået stiger nå med over 2 ppm per år, og er oppe på 387 ppm, mens denne fyren snakker om 280 ppm.

Bare EN ting er jeg enig i - uansett hvor mye CO2 nivået stiger, så vil det ikke true livet på jorden. Men det vil selvsagt forandre det radikalt - like radikalt som de forandringer som tidligere har skjedd, det vil si en gang levde det jo dinosaurer på jorden og så videre.

Problemet er først og fremst at slike forandringer kommer nå raskere enn vi mennesker klarer å omstille oss på noen fornuftig måte og vil sannsynligvis skape uant nød og elendighet.

"I don’t think the laws of nature or physics and chemistry has changed in 80 million years."

Sier Happer. Som om menneskets eksistens er truet av FORANDRING i naturlovene. Det er vel snarere KONSEKVENSEN av naturlovene (dvs økt drivhuseffekt) som er problemet. Kan vi skylde på demens?

Jassmonsteret,

Haha, beklager. Ikke alltid lett å se ironi i denne debatten, for det er så utrolig mye tull ute og sviver.

Dette er faktisk mer eller mindre mitt hovedpoeng. Vi kan ikke slutte å bruke el eller frakte varer, derfor må en løsning innebære at vi slutter å tro at vi kan spare oss ut av dette. Det nytter rett og slett ikke å tro at det kan være nok. Ny energi må fases inn og fossilenergi må fases ut. Gjøres dette på riktig måte blir det en vinn-vinn situasjon for alle andre enn de som idag tjener penger i fossilbransjen. Det vil imidlertid ikke bli noe netto-tap, fordi energi er energi, og det finnes ikke noe tap for noen på sikt hvis renere energi erstatter "skitten".

I tillegg kommer jo miljøgevinsten, og det i seg selv er jo en enorm gevinst.

Problemet er hovedsaklig at så mye kapital (inkludert statlig kapital) er investert nettopp i fossilenergibransjen. De tjener jo greit på det, og ser ikke annen løsning enn at "folk flest" må ta regningen.

Slik jeg ser det finnes det egentlig ingen regning.