Litt historie

Det er viktig med et anerkjent og internasjonalt målesystem av flere grunner. Det gjør at vitenskapsmenn, bedrifter og ingeniører lett kan kommunisere ved hjelp av et universelt språk på tvers av språk og landegrenser og det gjør arbeidet lettere for studenter, da kun ett funksjonelt system trenger å læres.

Den systematiske innsatsen for å opprette et slikt universelt anerkjent system startet i Frankrike i 1790 når den Franske nasjonalforsamlingen påla det vitenskapelige franske samfunn å påta seg jobben. I 1875 ble det første metriske systemet anerkjent av 17 nasjoner, inkludert USA, på den metriske konvensjonen. Her ble meter og gram anerkjent som de metriske enhetene for lengde og masse. Det ble i tillegg opprettet en Generalforsamlingen for vekt og mål (CGPM) som skulle møtes hvert sjette år. I 1960 ble SI-systemet etablert, som var basert på 6 fundamentelle størrelser. Enhetene ble adoptert i 1954 ved den tiende Generalforsamlingen: meter (m) for lengde, kilogram (kg) for masse, sekund (s) for tid, ampere (A) for elektrisk strøm, grader Kelvin (K) for temperatur og candela (cd) for lysstyrke. I 1971, la de til den syvende fundamentale størrelse og enheten: mol (mol) for stoffmengde.

Generelt

Enhver fysisk mengde kan karakteriseres ved hjelp av størrelser. Mengden av de ulike størrelsene kaller man enheter. Størrelsen masse er gitt ved enheten kg. Grunnleggende størrelser, som dem gitt i SI-systemet, er valgt som fundamentale eller primære størrelser. Mens andre, alle dem som er avledet fra de primære størrelsene, kalles for sekundære størrelser. Dette kan være størrelser som fart (v), energi (E) og volum (V).

Når man forstår dette, blir det betraktelig mindre å huske på og det blir lettere å bevege seg ved hjelp av de primære størrelsene til de sekundære ved hjelp av en god forståelse av naturlover. Dette vil med andre ord si at hvis man eksempelvis ønsker å finne kraften (N) som skal til for å skyve et legeme en viss distanse, tar man utgangspunkt i forståelsen av Newtons 2.lov og bruker de aktuelle primære størrelsene. Enheten for kraft (N) er definert som den kraften nødvendig for å akselerere en masse på 1 kg ved en hurtighet lik 1 m/s². Satt opp som ligning med de tilhørende enhetene/benevninger blir det slik:

F = m (kg) * a (m/s²)          [N]

Her ser vi altså størrelsene kraft (F), masse (m) og akselerasjon (a) med de ulike tilhørende enhetene. Som tidligere nevnt ser man hvordan de primære størrelsene kan brukes til å avlede andre enheter ut fra naturlover. Her er de primære enhetene kilogram, meter og sekund. Ut fra Newtons 2.lov blir de her avledet til densekundære størrelsen kraft (F) med den tilhørende enheten N. Kun skrevet med de primære enhetene er benevningen for newton lik kg*m/s². På samme måte kan man ved hjelp av (1) en forståelse av naturlover og (2) de primære størrelsene lettere navigere seg frem med til andre sekundære størrelser.

Strålingen som sendes ut, består av ulike bølgelengder med ulik energi. Energien tilstede i strålingen er avhengig av bølgelengden, hvor korte bølgelengder har mer energi enn lange. Jordens atmosfære tillater den kortbølgede strålingen å slippe gjennom. Mye av denne strålingen absorberes av jordoverflaten og blir til varme i form av infrarød stråling¹. Deretter reflekteres den i ulike retninger med lavere energi og tilhørende lengre bølgelengder. En annen del av solstrålingen, den diffuse himmelstrålingen, blir spredd på sin vei gjennom atmosfæren ved at den treffer luftmolekyler, vanndamp og skyer.

Den reflekterte, og den diffuse himmelstrålingen karakteriseres som diffus solstråling, mens strålingen som kommer direkte fra solen uten å «kollidere» kalles direkte solstråling.

Bildet viser forholdet mellom direkte og diffus stråling avhengig av skydekke. Kurvene er beregnet for 30 juni kl 12 i Oslo. (SINTEF)

Solstrålingen som treffer en bygningsflate, er en kombinasjon av direkte solstråling, diffus himmelstråling og diffus stråling reflektert fra omkringliggende flater. Summen av disse kalles totalstråling. Den diffuse himmelstrålingen og den direkte strålingen på en uskjermet horisontal flate utgjør det som kalles globalstråling.

1. Infrarød (IR) stråling er elektromagnetisk stråling av bølgelengder lengre enn synlig lys, men kortere enn mikrobølger. Navnet kommer fra det latinske ordet infra som betyr under og rød som er den fargen innenfor spektret av synlig lys som har den lengste bølgelengden. Infrarød stråling dekker tre bølgelengde-dekader : 700 nm – 1 mm.

Rapporten kan sees ved å trykke på linken: Bærekraftig energiløsning for flytende bolig – ferdig.

Alle og enhver med egen personlig robot, sommerferie på månen, aluminiumsbekledning som nyeste mote. Selvstyrte biler som frakter deg fra A til Å hvor eneste krav er fonetisk korrekt uttale av endestasjonen. Byer bygget opp etter hjernens komplekse synapsebaner integrert med enorme rørnettverk som sørger for matbestilling fra sofakroken – behagelighet og automatisering preger vår tilværelse.

På vår vei mot komfort og kontinuerlige evolusjon til det bedre, lyder slike populistiske fremtidsutsikter fascinerende. Likevel misser man nok på målet og overser enkelte grunnleggende aspekter. Uten å utgi meg selv som en guru på området, kan selv jeg, som energiteknologistudent med middels gode karakterer, vippe ned mine “professorbriller” og skule skeptisk ned på slike spådommer. Dette fremtidsscenarioet er basert på en mangelfull forståelse av naturlover og ikke- fornybare ressurser. Her legges det til grunn at utviklingen kommer til å fortsette på lignende måte – like mot himmelen – slik den i sannhet har gjort de siste 100 år. Men vil det fortsette slik?

Når man skal påta seg noe så dristig som å forutsi fremtiden, er det viktig å basere seg på noe. Når man så deretter skuffende må erkjenne at man absolutt ikke er en Nostradamus, Jesus eller Rasputin med åndelig innsikt fra en himmelsk bookmaker, må man nok dessverre ty til noe så kjedelig som tall, logikk, strømninger og statistikk.

For å ha muligheten til å forstå hvor vi er på vei hen, må vi legge grunnlaget ved å analysere nåtiden. Vi må altså være klar over det som i filosofiens termer kalles kausalitet. Dette beskriver forholdet mellom en hendelse (årsak) og en annen (effekt), hvor den andre hendelsen forstås som en konsekvens av den første.

Som utgangspunkt eller årsak for stegene videre, bør vi starte med det sentrale, nemlig hjørnesteinen for all vekst og utvikling – energi. Helt siden vi for 250 år siden begynte å erstatte tre med kull har det skjedd enorme forandringer. Vi gikk fra sykkel, seilbåt og hest til bil, fly og enorme lastetankere. Fra levende lys og brev til mail, internett og elektristet. Vi gikk fra småbruk og et par dyr til enorme sentraliserte jordbruk og kollossale forings- og slaktingsinstitusjoner. Kort sagt forandret mer eller mindre alle ting seg, fra lokalsamfunn til globalisering. I de to følgende århundrer fra 1800, økte gjennomsnittlig inntekt per innbygger med det tidobbelte og verdens populasjon økte med det seksdobbelte.¹ Ordtaket “intet nytt under solen” gikk ut på dato.

Men alt dette var altså basert på noe. Utviklingen ble drevet frem av tilgang til enorme mengder fossile energikilder oppdaget i rekkefølgen kull, gass og olje. I dag er vi alle avhengig i størst grad av oljen, den mest anvendelige og energirike av dem alle. Med et lite ‘google-søk’ etter produkter laget av olje kan alle og enhver nå samme konklusjon.Det er nyttesløst å forstå én nasjons utvikling isolert sett. Vi lever i en sammenkoplet verden med stadig krympende landegrenser med folk som kommuniserer og forflytter varer over enorme avstander. Våre “fem om dagen” kommer i stor grad ikke fra egne marker og jordbruksområder, men blir importert fra Nederland, Brasil, Spania, Kenya, Israel etc. På lik måte er det også med de fleste andre varer. Den globale handelen og vekstbasert økonomi baserer seg på at avstandene ikke er en hindring. I fremtiden vil bildet være et annet.

Oljens nedgang vil være den styrende faktoren som tvinger fremtiden i en viss retning. I 2030 vil det fremdeles være stor etterspørsel etter olje. Globalt sett vil det produseres 13 milliarder fat.² Dette høres mye ut, men vitner om en nedgang på over 50 prosent siden toppåret 2006. Ringvirkningene av dette vil være massive, spesielt med tanke på at mange nasjoner igangsetter omstillingen til det post-karbone samfunnet for sent. I følge Robert L. Hirschs anerkjente rapport, skrevet for det Amerikanske energidepartementet i 2005, kommer “de økonomiske, sosiale og politiske konsekvenser” av dette til å “være uten sidestykke”. Videre står det at tiltak “må iverksettes innen mer enn ett tiår i forkant av [verdens] toppunkt”.³ Disse konklusjonene har, siden den tid, blitt betydelig bekreftet av et stadig økende antall studier.⁴ I følge IEAs rapport fra 2010, nådde verden sitt toppunkt for produksjon av råolje i 2006.⁵ Atter en bekreftelse på at myndigheter verden over ikke følger med i timen.

Hvilke maktbalanser som vil helle hvilken vei er spekulativt å uttale seg om. Uansett, oljens nedgang – samfunnets livsblod – vil føre til radikale endringer. Dyrere olje vil lede til mindre global handel og en reversert globalisering. Hvis USA fortsetter sin trend med konfronterende utenrikspolitikk, vil de gjøre alt for å ikke henge etter i maktkampen. Da vil uttalelser som: “Irak handlet ikke om olje og geopolitisk makt, men om demokrati” ikke holde mål. Det blir da enda mer tydelig under hvilket banner de virkelig kjemper – frihet eller egne interesser. EU har ikke mye reell makt sammenlignet med Russland, Kina og Iran. USAs kommende utenrikspolitikk vil ha mye å si for hvilken retning maktbalansen heller. Men at de kommer til å velge en aktiv taktikk som sikrer flyten av olje fra Persia gulfen ,og dermed sin levestandard, er ingen fjern tanke.

Utfallene vil selvsagt variere fra sted til sted med særegne lokale utfordringer og løsninger. Norge har mange fordeler. Vår vannkraft dekker 99 prosent av vårt nåværende elektriske forbruk. Sammenlignet med andre nasjoner som i dag må stole på fossil energi, er dette eksepsjonelt. Vannkraften vil fortsette å spille en viktig rolle i Norge, og vårt elektriske forbruk vil altså fremdeles være sikret. Værre vil det bli med transportsektoren. Lønnsomheten ved å forflytte varer over

lange avstander, vil synke betraktelig på grunn av dyrt drivstoff. Å feriere i utlandet vil igjen ligne tilstandende på 70-tallet, forbeholdt kun de velstående av landets borgere.

I 2030 vil det gamle og allsidige vidundermiddelet hamp igjen være legalt. Dette gjøres blant annet for å kompensere for mangel på olje ved å bruke hampens innhold av lignocellulose til drivstoff. På grunn av dens kjappe vekst vil den sørge for varer tidligere importert fra utlandet.

Den vil også blant annet bidra til at vi kan erstatte papirproduksjon av trær, ved heller å bygge bedre isolerte boliger som frigjør dyrebar energi til andre områder. Den byggtekniske biten ved å energieffektivisere boliger vil være essensielt, da Norge i dag bruker omtrent 40 prosent av sin energi til boligformål.⁶

Mat og energi er nøkkelfaktorer for nasjonal sikkerhet. Norge vil stadig mer fokusere på å bli selvforsynt på mat. Dette vil forøvrig ikke bli satt på nasjonal agenda før de høye matvareprisene skaper misnøye blant befolkningen. Folk som tidligere satt i sofakroken, løfter på baken og krever tiltak av myndighetene. I utkanten av hovedstrømningene i samfunnet, vil mindre grasrotbevegelser dyrke sin egen mat ved hjelp av Permakulturelle prinsipper.

Det sentraliserte og byråkratiske Norge vil gradvis gå mot sin nedgang. Norge vil i 2030 være et betraktelig mer desentralisert land, da folk trenger mer effektive beslutningsprosesser. I tillegg har bevegelsene som leste tidens tegn, med sine egne initiativ nærmest gjort offentlige beslutningsprosesser irrelevante. Norge vil være overfylt av eldre, ha et krympende oljefond og manglende kapasitet i helsevesenet. Dette, i tillegg til dyrking av mat, vil lede til et mer kollektivistisk tankesett. Den norske dugnadsånden vil igjen våkne til live, med samhold rundt primære behov. Kollektiv avhengighet gjør at generasjonsboliger blir vanlig. For mange borgere, født og oppvokst i velferdssamfunnet, vil denne overgangen bli vanskelig.

Utsagnet “hvilken spennende tid vi lever i” stemmer omsider. Vi vil oppleve store forandringer både globalt og i egen hage. Vi vil se den industrielle revolusjons nedgang og tre tilbake inn i en ny, annerledes og spennende verden. At det teknologiske samfunnet, med all dets vekst og effektivitet, gradvis forvitrer vil ha både negative og positive sider. Det viktigste av alt for å takle overgangen, er å forberede seg på det post-karbone livets gleder og utfordringer allerede nå.

Faktaboks

• Verden nådde sitt toppunkt av oljefunn i 1964.⁷
• USA nådde sitt toppunkt for oljeutvinning i 1972 og importerer nå over 60 prosent av oljen de bruker.⁸
• Storbritannia nådde sitt toppunkt for oljeutvinning i 1999.
• Norge nådde toppunkt for oljeutvinning i 2001, og har siden den tid allerede halvert sin produksjonskapasitet.
• Permakultur er en metode for helhetlig planlegging og praktisk gjennomføring av bærekraftige mennesketilpassede habitater. Systemet ble utviklet av Bill Mollison på 70-tallet.
• IEA: The International Energy Agency
• Olje er hovedfaktoren som påvirker matprisene.⁹

1. Maddison, Angus (2003). The World Economy: Historical Statistics. Paris: Development Centre, OECD. pp. 256–62, Tables 8a and 8c
2. S. Krumdieck, S. Page og A. Dantas. (26. Feb 2010). Urban form and long-term fuel supply decline: A method to investigate the peak oil risks to essential activities. Hentet fra www.elsevier.com/locate/enpol den 22.02.2011
3. Robert L. Hirsch, SAIC, Project Leader, Roger Bezdek, MISI. Robert Wendling, MISI. (February 2005). PEAKING OF WORLD OIL PRODUCTION: IMPACTS, MITIGATION, & RISK MANAGEMENT
4. http://www.energybulletin.net/stories/2010-09-28/review-putting-bundeswehr-report-context
5. http://www.tandlnews.com.au/2011/03/02/article/International-Energy-Agency-confirms-peak-oil-was-in-2006/ IQBSBIVVOT.html og National Geographic. (09.11.2010).Has the world already passed “Peak Oil”? Hentet den 7. mars 2011, fra: http://news.nationalgeographic.com/news/energy/2010/11/101109-peak-oil-iea-world-energy-outlook/
6. Jan Vincent Thue. (Januar 2003). Energibruk i bygninger. Institutt for bygg og anleggsteknikk, NTNU, s.5.
7. http://www.oildecline.com/ og http://www.grinningplanet.com/2005/06-14/peak-oil-article.htm
8. F. Leder og J. N. Shapiro. (18. april 2008). This time it’s different An inevitable decline in world petroleum production will keep oil product prices high, causing military conflicts and shifting wealth and power from democracies to authoritarian regimes. Hentet fra www.elsevier.com/locate/enpol den 22.02.2011
9. Foresight. The Future of Food and Farming (2011) Final Project Report, s.108. The Government Office for Science, London.

Oljen brukes til nesten alt som er en del av vårt materielle samfunn. Fra pløying, såing og høsting av jordbruksarealer med enorme mekaniserte jordbruksmaskiner til frakting av varer fra Guatemala til Norge. Fra flytrafikk som gjør oss til oppdagelsesreisende på eksotiske steder til et enormt antall med businessfolk som pendler fra by til by for å gjøre den neste store avtalen. Fra produksjon av alle slags forbruksvarer som tannbørster, plastflasker, snusbokser til produksjon av elektrisitet som lyser opp våre boliger. Oljen har infisert vårt mennekelige habitet i en liten avgrenset periode i vår menneskelige eksistens. Denne lille dråpen på tidslinjen har forandret samfunnet og vår levestandard til astronomiske høyder. Selv den jevnlige mannen i gaten (vel å merke i den vestlige verden) overgår mye av den luksus og komfort som kjennetegnet konger, prinser og faraoer fra tidligere tider.

Men hva hvis ikke oljen hadde vært her, hva hadde dette tilsvart i menneskelig arbeidskraft? Nå er det tid for tall og utregninger:

Verdens totale oljeforbruk i 2009 var på hele 84 077 000 fat oljeekvivalenter per dag. I løpet av ett år tilsvarer dette 31 milliarder fat oljeekvivalenter. Dette tallet er basert på verdens totale forbruk, så det er snakk om all energien som brukes innen industri, trafikk – alt man kan tenke seg for å få verden slik vi kjenner den til å gå rundt.

Et fat oljeekvivalenter er en energienhet basert på hvor mye energi som frigjøres ved å brenne ett fat med råolje. 1 fat med olje inneholder 158,9 liter råolje. Det er vanlig å si at ett fat med olje har et energiinnhold på 5 800 000 BTU¹. En BTU tilsvarer 1055,06 J² Det vil med andre ord si at ett fat med olje inneholder 5 800 000 x 1055,06 J = 6 119 348 000 J, eller avrundet til 6,12 GJ per fat olje.

Når verden da forbruker omtrentlig 31 milliarder fat med olje (slik det ble gjort i 2009) tilsvarer dette enorme energimengder. I tallform med metriske verdier, men kanskje like uforståelig, forbrukte vi: 31 000 000 000 fat olje x 6 120 000 000 J = 189 720 000 000 000 000 000  J eller omskrevet på en litt enklere form: 1,8972 x10²⁰ J.

Det er vanlig å si at et menneske trenger omtrentlig 2500 kcal³ per dag.⁴ 1 kcal tilsvarer 4,18 kJ, noe som forteller oss at 2500 kcal tilsvarer 10 450 kJ⁵ per dag. Hvis man gjør noen forenklinger og sier at et menneske forbruker kun 80 % av denne energien til arbeid (resten går til å leve, sove, tenke etc.) tilsvarer energien som et menneske kan utnytte til arbeid 10 450 kJ x 0,2 = 2090 kJ/dag. ((2090 000 J)) Disse mengdene varierer jo selvsagt litt med tanke på hvilket arbeid man utfører, men ikke mye.

Hvis man da antar at et menneske arbeider 5 dager i uken, 11 måneder i året, tilsvarer det 220 arbeidsdager i året. Dette tilsvarer igjen 2090 kJ/dag x 220 dager/år, en årlig energimengde i arbeid lik 459 800 kJ. Hvis man da multipliserer antall mennesker på jorden, ca. 6,9 milliarder, med dette får man den totalt genererte menneskelige arbeidskapasitet i året. 459 800 kJ/pers x 6 900 000 000 pers = 3172 620 000 000 000 000 J eller omskrevet på en litt enklere form: 3,1726 x10¹⁸ J.

Hvis man deretter dividerer mengde arbeidskraft ytet av oljen i løpet av ett år på mengde arbeidskraft ytet av mennesker per år får man:

189 720 000 000 000 000 000 / 3172 620 000 000 000 000 = 60

Tallet 60 symboliserer hvor mange «energislaver» hver og en av oss har som jobber for at vi skal kunne oppretteholde den levestandarden som vi har i dag. Hvis man i tillegg skjønner at ikke alle mennesker – ca. 80 % – nyter så godt av oljen som populasjonen i den vestlige verden blir regnestykket enda mer talende.

Mennesker i den vestlige verden: 0,2 x 6,9 milliarder = 1,4 milliarder

Arbeidskraft fra mennesker i den vestlige verden: 459 800 kJ/pers x 1 400 000 000 pers = 643 700 000 000 000 000 J eller omskrevet på en litt enklere form: 6,437 x10¹⁷ J.

Antall «energislaver» per menneske i den vestlige verden:

189 720 000 000 000 000 000  / 643 700 000 000 000 000 J = 295

Vi i den vestlige verden har altså 295 «energislaver» som jobber for oss hver bidige dag. Dette høres ekstremt ut, men man bør kanskje begynne å tenke over hvordan verden blir hvis ikke disse slavene jobber for oss. Olje varer jo tross alt ikke evig.

For å se flere som diskuterer dette, trykk her.

1. British Thermal Units: definert som den mengde energi som det krever for å varme opp ett engelsk pound med vann (0,454 kg) med 1 °F (0.556 °C) ved konstant atmosfærisk trykk se: http://www.physics.uci.edu/~silverma/units.html
2. Joule: definert som den energimengde brukt ved å bruke en kraft på 1 N for å dytte et objekt 1 meter = 1 Nm
3. kilokalorier = 1000 kalorier
4. http://hypertextbook.com/facts/2003/WeiLiangMok.shtml
5. 10 450 000 J

Termodynamikk er enkelt fortalt vitenskapen om energi. Før vi definerer Termodynamikk, kan det være greit å definere et mer allment, men derfor gjerne mindre tydelig og klargjort konsept – energi. Ordet stammer, som mange andre abstrakte termer, fra gresk. Den kjente naturvitenskapsmann Aristoteles (384 – 322 f.v.t.) var den første til å bruke ordet i sin Metafysikk, ved å sette sammen έν (inn) og έργον (arbeid) til ενέργεια (energeia, «virkelighet, identifisert ved bevegelse»). I følge Aristoteles, var vært enkelt objekts eksistens opprettholdt ved energeia med hensyn til dens funksjon. Verbet energein ble altså forstått til å bety bevegelse, arbeid og forandring. Det gikk hele to millennier før noen tok opp arven etter Aristoteles i å definere konseptet energi. Blant de fremste i dette arbeidet var Thomas Young, Sadi Carnot, Justus von Liebig, Julius Robert Mayers, James Prescott Joule, Rudolf Clausius og Walter Nernst. Etter at alle disse har bidratt til å klargjøre hva energi er, eksisterer det fremdeles stor mangel på kunnskap om hva dens definisjon er.

Den dagligedagse definisjonen for energi man ofte hører, lyder så enkelt som: «det som har evnen til å utføre arbeid». Denne definisjonen er derimot begrenset, og tillatter som regel ikke at vi beveger oss utenfor arbeid i mekanisk forstand som f.eks. ved å flytte en kloss med en masse en bestemt lengde. Når man derimot kategoriserer termen innenfor en større helhet av prosessser som skaper en forandring (trykk, temperatur, fart, lokalisjon, sammensetning) i et system (organisme, maskin, planet, bygning, stempel) som påvirkes, blir det hele mer korrekt. Hvis du f.eks. sitter rolig i et stille rom og kontemplerer ti minutter over den forrige setningen, vil du ikke ha gjennomført noe arbeid i den snevre mekaniske forstand. Hvis du derimot ser på deg som et system innenfor denne bredere kategorien av prosesser i forandring, vil bildet være et ganske annet. Du vil, selv sittende i ro utføre en hel mengde arbeid – eller mer korrekt: være et system som gjennomgår mange ulike forandringer. Den kjemiske energien tatt opp fra maten du har spist, vil gjøre slik at du kan puste både inn og ut ved å innhalere oksygen og ekshalere karbondioksid. Den vil sørge for at du kan opprettholde kroppstemperaturen til 37 grader, til å pumpe blod og til å skape de utallige enzymer som kontrollerer alt fra fordøyelse til overføring av nervesignaler. Ved å tenke hardt på et abstrakt konsept bruker hjernen din faktisk mye energi. Selv når du sover, vil hjernen stå for omtrent tyve prosent av kroppens metabolisme.¹ Utenfor rommet du sitter i, vil arbeid bli gjort ved hjelp av mange ulike former for energi. Lynet som bryter gjennom sommerskyene, fungerer f.eks på en helt annen måte enn kranen som løfter og stabler store stålkasser på kaien.

De vanligste formene for energi, er varme (termisk energi), bevegelse (kinetisk eller mekanisk energi), lys (elektromagnetisk energi) og kjemisk energi som finnes f.eks. i drivstoff og mat. Mange av deres konverteringsprosesser er er basisen for livet vi kjenner. I fotosyntesen blir en liten del av den elektromagnetiske energien fra lys omgjort til planter- og bakteriers kjemiske energi. Matlaging og fyring i peisen skjer ved å konvertere kjemisk energi i biomasse (tre, trekull, strå) eller fossile brennstoff (olje, kull, gass) om til termisk energi. Omgjøring av kjemisk energi i batterier til elektrisitet bidrar til å drive milliarder av mobiltelefoner, panelovner og radioer verden over. Kinetisk energi (fart) finner vi overalt hvor vi ser. Dette er noe som strengt tatt gjelder all masse som er i bevegelse, fra mosjonerende mennesker, skyer på himmelen, missiler skutt ut fra en u-båt, til tornadoer, tsunamier og vann som strømmer fra magasiner. Potensiell energi, ligger i navnet, og forteller om den mulige energien som kan frigjøres til arbeid hvis man forandrer dens posisjon slik at den blir trukket ned av gravitasjonskraften. Både større masse og større fallhøyde vil øke potensialet for energi. Praktiske eksempler på dette kan man f.eks. se når vann faller fra et magasin ned gjennom et rør og presser turbinblader til å gå rundt og dermed bli omgjort til mekanisk energi. Under har jeg laget en tabell som viser omgjøringen av en form for energi til en annen.

Energikonvertering fra en form til en annen. Trykk på bildet for å se det i større format.

1. Generelt

Termodynamikk er satt sammen av de to greske ordene θέρμη (therme), som betyr varme, og δύναμις (dynamis), som betyr kraft. Termodynamikk betyr altså bokstavelig talt «varmekraft». Mer presist er termodynamikk vitenskapen om energi og energiomforming. Termodynamikk er unik innenfor de naturvitenskapelige grener, da den anvender dagligdagse termer som «varme», «arbeid», «egenskaper» og «energi». Dette er ganske naturlig, ettersom termodynamikkens lover oppstod som en erfaring av vanlige fenomener før man oppdaget molekyler. Ordene er for øvrig veldig presist definert i Termodynamikk, noe vi skal se mer på senere. Termodynamikk deles hovedsaklig inn i to hovedgrener:

1. Klassisk termodynamikk: Tar for seg analyser på makroskopisk nivå. Dette innebærer å analysere systemer i likevekt (ekvilibrium)² og ikke-likevekt hvor man ser på makroskopiske størrelser (volum, trykk, tetthet, temperatur) som er lett å måle empirisk i laboratorium. Disse størrelsene bruker man til å forutse, analysere, og kalkulere omgjøringer av energi. Her vil det fokuseres på systemer som er i likevekt, da de er betraktelig lettere å analysere i tillegg til at maskiner som gjør arbeid leverer mest energi når prosessene er kvasistatisk. Når det foretas en teoretisk prosessanalyse, dvs. veien fra en likevekt-tilstand til en annen, vil også disse sees på som i likevekt. Også kalt en kvasistatisk prosess. Denne prosessen sees på som så tilstrekkelig saktegående at ingen av tilstandsvariablene endrer seg i forhold til hverandre.

2. Statistisk termodynamikk: Også kalt statistisk mekanikk, tok form som en termodynamisk gren da man begynte å forstå atomær- og molekylærteori på slutten av det 19. århundre og begynnelsen av det 20. århundre. Her ser man på det mikroskopiske nivået i systemer, og analyserer hvordan enkeltpartikler og molekyler, – deres fart, masse og lignende –, kvanteteori, statistikk og etc. påvirker det makroskopiske resultatet vi opplever.

Vi skal hovedsaklig fokusere på den klassiske termodynamikken, men muligens siden dykke ned i den statistiske termodynamikken. Da termodynamikk kort oppsummert dreier seg om systemer med visse egenskaper, skal vi først definere systemer og deretter egenskapene tilstede i dem.

2. Systemer

Prinsipp for et termodynamisk system.

Et system er definert som en stoffmengde, område eller en region som er valgt for å analysere. Systemet man analyserer består enten av en virkelig eller tenkt systemgrense som skiller selve systemet fra omgivelsene. Et slikt system kan f.eks være en kopp med varm te, hvor systemgrensen er koppen med dens innhold. Et annet eksempel kan være en ventil hvor vann strømmer gjennom, en celle i menneskekroppen eller hele universet. Systemgrensen kan enten være låst eller bevegelig slik tilfellet kan være f.eks i et stempel inni en sykkelpumpe eller en dampmaskin. Hele universet anses som omgivelsene til det termodynamiske systemet, enten det måtte være Saturn eller et varmebad. Systemgrensen skiller systemet fra omgivelsene. Man kategoriserer systemer i to kategorier:

1. Lukkede systemer
2. Åpne systemer

1. Lukkede systemer
Lukkede systemer deles igjen opp i to kategorier: isolerte systemer og lukkede systemer (kontrollmasse). I isolerte systemer krysser verken energi eller masse systemgrensen. Den er karakterisert ved å være bokstavelig talt absolutt isolert, som for eksempel ved hjelp av vakuum. Det lukkede systemet, derimot, karakteriseres ved at energi i form av varme eller arbeid kan krysse systemgrensen. Eksempel på dette kan være at man varmer en tekjele slik at varme ledes gjennom veggene til kjelen og inn i systemet.

2. Åpne systemer
Det åpne systemet (kontrollvolum) karakteriseres ofte ved systemer som involverer at masse krysser systemgrensen. Et eksempel på et slike systemer er turbiner, kompressorer eller ventiler. Både masse og energi kan krysse systemgrensen.

3. Egenskaper i et system

I et system med en termodynamisk tilstand finnes det visse makroskopiske egenskaper, som utgjør særpreget til et system. De mest vanlige er volum V, trykk P, temperatur T og masse m. Men de kan også være mindre vanlige som viskositet μ, tetthet ρ (densitet)³, elastisitetsmodul E-modul, termisk ekspasjonskoeffisient, elektrisk motstand R (Resistans)⁴, fart og høyde.

Egenskapene kan enten være intensive eller ekstensive. De intensive egenskapene er dem som er avhengig av systemets masse. Dette kan være temperatur T, trykk P og tetthet ρ. De intensive egenskapene skrives med liten bokstav, unntatt for P og T. De ekstensive egenskapene er avhengig av systemets størrelse. Total masse m, volum V og moment τ er eksempler på slike. Et eksempel på en intensiv egenskap er ρ, da den ikke er avhengig av mengden stoff. Ekstensive egenskaper, som m og V, er mål på mengden av stoffet og er dermed ekstensive. Skillet mellom de to ulike egenskapene kan illustreres ved at man setter en fiktiv grense i systemet. De variablene som halverer sin størrelse, som masse og volum, er ekstensive, mens dem som forblir lik ved en slik deling er intensive (P, T, ρ). To ekstensive egenskaper i forhold til hverandre kan imidlertidig fungere som en intensiv egenskap, eksempelvis spesifikt volum, v, med enheten m³/kg.

4. Tilstand og likevekt

En termodynamisk tilstand er beskrevet ut i fra de ulike egenskapene, også kalt tilstandsvariabler, som eksisterer i systemet. Disse kan være, som nevnt over, kan være en sammensetning av ulike egenskaper som eksempelvis temperatur, trykk, tetthet, volum etc. Når en av egenskapene forandrer seg, har vi en annen termodynamisk tilstand enn den forrige. En spesifikk tilstand kan enten være i likevekt eller ikke. Vi skal her, som den klassiske termodynamikken hovedsakelig gjør, fokusere på likevektstilstander. En likevektstilstand er definert som en tilstand i balanse. Det vil si at det ikke eksisterer noe ubalansert potensial/drivende krefter i systemet. Et system i likevekt gjennomgår ingen forandringer når det er isolert fra omgivelsene. Det er mange former for likevekt. Og et system er ikke i termodynamisk likevekt hvis ikke alle de ulike relevante typene likevekt er oppfylt. Dette kan være termisk likevekt – lik temperatur i systemet; mekanisk likevekt – konstant trykk; faselikevekt – massen i hver fase (is, vann, vanndamp) er konstant; kjemisk likevekt – ingen kjemiske reaksjoner. Når det gjelder mekanisk likevekt kan systemet ha forskjellig trykk med høydeforskjellen på grunn av gravitasjonseffekten. Dette skaper for øvrig ikke ubalanse og drivende krefter i systemet ettersom det høyere trykket på bunnen er balansert ved å måtte «bære» ekstra vekt. Trykkvariasjoner på grunn av gravitasjon i termodynamiske systemer er for øvrig så små at de vanligvis neglisjeres.

5. Tilstandspostulatet

Som nevnt tidligere, er tilstanden i et system beskrevet av dens egenskaper. Hvis man skal finne tilstandens ulike egenskaper behøver man for øvrig ikke å vite mer enn noen av egenskapene. Dette uttrykkes i tilstandspostulatet: Tilstanden av et enkelt kompressibelt system er fullstendig kjent ved hjelp av to uavhengige intensive egenskaper. Et system er kalt kompressibelt i fraværet av elektriske, magnetiske, gravitasjonelle, bevegelse og overflatespenningseffekter. Disse effektene er på grunn av eksterne kraftfelt og er neglisjerbare for ingeniører. Hvis man ikke skal overse dette, må det legges til en egenskap tilhørende den spesifikke effekten man må ta hensyn til. Hvis dette eksempelvis gjelder effekten av gravitajon på systemet, må man spesifisere høyden z i tillegg til de to andre nødvendige egenskapene.

Et eksempel på to uavhengige intensive egenskaper kan være temperatur og spesifikt volum. Har man begge disse egenskapene, kan man finne alle egenskapene i systemet. Temperatur og trykk er eksempler på to egenskaper som ikke nødvendigvis fungerer til dette. De er avhengige av hverandre i et to-fase system, men uavhengige i et ettfase system. Ved havnivå (P = 1 atm) koker vann ved 100 °C, mens det på en fjelltopp – hvor trykket er lavere – koker ved høyere temperaturer. I dette tilfellet følger det at T = f(P) under en faseforandring, og at disse to egenskapene ikke er tilstrekkelig for å forklare alle egenskapene i et to-fase system.

6. Termodynamikkens lover

Termodynamikken har fire aksiomatiske lover som gjelder innenfor korrekt definerte termodynamiske systemer. Det vil si at lovene er ikke bevist, men at de er blitt så grundig befestet gjennom teoretiske og praktiske observasjoner at de går for gitte sannheter. Til tross for at mange forsøk, har ingen hittil klart å motbevise dem.

Termodynamikkens 0. lov. «Hvis to legemer er i termisk likevekt med et tredje legeme, er de også i termisk likevekt med hverandre». Dette er en av de mest intuitive lovene. Og til tross for dens sene postulering i 1931, etter de andre lovene, er den i sammenheng med dens intuitive natur blitt kategorisert foran de andre. Lovens var akademisk sett nødvendig, da man ikke kunne trekke denne konklusjonen ut i fra termodynamikkens tre andre lover.⁵ Dens intuitive natur springer ut fra våre dagligdagse erfaringer med våre omgivelser. Alle har erfart at hvis man bringer to systemer inntil hverandre, hvor den ene er varmere enn den andre, vil varmen bevege seg fra den varme til den kalde. Og hvis de er lenge nok i kontakt med hverandre vil de til slutt oppnå det man kaller termisk likevekt – lik temperatur. Dette gjelder enten det skulle være en varm kopp kaffe eller et kaldt glass med vann. Til slutt vil det oppstå likevekt med systemet, dvs. i dette tilfellet rommet, som det er i kontakt med. Når man tidligere skulle finne en empirisk temperaturverdi som man kunne basere en skala på, kunne man ikke ta utgangspunkt i subjektive opplevelser av «kulde» og «varme». Man måtte ta utgangspunkt i substanser og materialer som varierer forutsigbart med temperaturforandringer. Den empiriske temperaturverdien er blitt basert på ulike referansepunkter opp gjennom historien og det er derfor man i dag har forskjellige temperaturskalaer⁶.  For å finne en forutsigbar referanseverdi uten temperaturmålere målte man eksempelvis volumforandringene i visse (slik man gjør i termometre med kvikksølv) substanser ut fra kjente temperaturer.⁷ Loven fungerer som basis for temperaturskalaenes gyldighet ved at man kan erstatte det tredje systemet i setningen med et termometer. Da kan man si at «to legemer er i termisk likevekt hvis begge har lik målbare temperatur selv om de ikke er i kontakt med hverandre». ((Cengel & Boles. Thermodynamics: An Engineering Approach Sixth Edition, s.17))

Termodynamikkens 1. lov. «Energi kan hverken skapes eller ødelegges, bare gå over fra en form til en annen». Denne loven konstaterer at den totale energien⁸, altså en reell termodynamisk tilstandsvariabel, i isolerte system bevares. Den blir derfor ofte kalt for konserveringsloven. Universet er et lukket system og energi vi vil derfor aldri gå «tom» for energi. Det denne loven for øvrig ikke omtaler er konseptet om høyverdige og lavverdige former for energi.

Termodynamikkens 2.lov.

Termodynamikkens 3. lov.

1. Metabolisme er en generell betegnelse på den kjemiske prosessen i kroppen som omsetter luft, mat og andre materialer til stoffer som kroppen behøver for å kunne fungere. Selv om metabolismen i det store og hele er den samme for oss alle, er det individuelle forskjeller. For eksempel, den kjemiske balansen i kroppen og hvor raskt næringsstoffene omsettes, varierer fra en person til en annen. Disse individuelle forskjellene er i høy grad bestemt av gener vi har arvet fra våre foreldre. (Kilde: nhi.no)
2. innebærer at det ikke er noen drivende krefter i systemet. Dette kan være termisk likevekt – lik temperatur i systemet; mekanisk likevekt – konstant trykk; faselikevekt – massen i hver fase (is, vann, vanndamp) er konstant; kjemisk likevekt – ingen kjemiske reaksjoner.
3. tetthet er et mål for en gitt egenskap per volum. Det kan for eksempel være massetetthet, som er masse per volum, eller energitetthet, som er energi per volum. Når det bare brukes ordet tetthet, referer det som regel til massetetthet Wikipedia.no
4. Elektrisk motstand eller elektrisk resistans for en komponent er i fysikken forholdet mellom elektrisk spenning over komponenten og elektrisk strøm gjennom den. Vanlig symbol for resistans er «R» mens SI-enheten er Ω (Ohm). For komponenten motstand (resistor) er dette forholdet konstant for konstant temperatur, uavhengig av spenningens eller strømmens verdi. Wikipedia.no
5. Cengel & Boles. Thermodynamics: An Engineering Approach Sixth Edition, s.17
6. Celsius, Fahrenheit, Rankin og Kelvin skalaen
7. eksempelvis frysepunkt og kokepunkt for vann ved atmosfærisk trykk. For da å lage en skala ut fra disse to referansepunktene, må man interpolere i mellom dem, eksempelvis ved hjelp av lineær interpolasjon
8. indre energi (U), kinetisk energi (KE), elektrisk energi, magnetisk energi og potensiell energi (PE)

Ledende forskere har bekreftet at man ikke kan bli ruset på industriell hamp, dermed eksisterer det ikke gyldige argumenter til å forby den.¹

Grunner til at industriell hamp har blitt listet i samme kategori som en annen Cannabisplante er basert på ukorrekte antagelser. I dag er det stadig flere som gjenoppdager potensialet til den historierike planten. Dette vises blant annet ved at stadig flere land legaliserer industriell hamp-produksjon. Enkelte land har nå opphevet totalforbudet, som Storbritannia i 1993, Tyskland i 1996 og Canada i 1998². Produksjon av industriell hamp er stadig økende verden over.

Planten er blant de mest versatile som eksisterer og det er foreløpig kjent at det kan lages over 25 000 ulike produkter av den, hvor noen av dem er: papir, klær, olje, medisin, mat til både dyr og mennesker, sement, plastikk, tau, etc³ Hamp er en motstandsdyktig plante som tåler varierende klima. Den optimale temperaturen til dyrking av hamp ligger mellom 13-22 grader Celsius, men den utholder både lavere og høyere temperaturer⁴ og har blant annet tidligere vært dyrket langs fjellsiden i Bergen⁵ Cannabis Sativa er også en av verdens hurtigst voksende planter med en vekstperiode på mellom 100 til 130 dager, i motsetning til trær som bruker 15 til 500 år.⁶

Utarming av jord og forurensing av grunnvann

Hamp trenger nesten ikke å tilføres sprøytemidler⁷, samtidig som den kan brukes til å trekke til seg urenheter fra avfallsvann og kjemikalier som ødelegger jordsmonn. Dette vises blant annet ved at den plantes i Tsjernobyl for å suge opp radioaktivitet i jorden.⁸ Plantens rensende egenskaper er et av flere mulige bruksområder aktuelt hvor det finnes jorden utarmet jord og forurenset grunnvann p.g.a. bruk av sprøytemidler.⁹

Avskogning

Planting av hamp kan bidra til å begrense avskogning, et stort problem mange steder i verden. Hampens høye celluloseinnhold (80 %)¹⁰ og oljerike frø (20-30 %), kan anvendes til blant annet å lage biodiesel til matlaging.¹¹ Dette er ikke førsteprioritet, men kan nevnes som et alternativ. Hamp dyrket med hensyn på frø gir mellom 3500 og 7300 liter per engelsk flatemål (4047 m2).¹² Dette er tiltak som kan bidra til at befolkningen ikke i så stor grad fortsetter å hogge ned trær til brensel. Henry Ford dyrket blant annet hamp på egen jord, og så potensialet i den energirike planten, og uttalte: “Why use up the forests which were centuries in the making and the mines which required ages to lay down, if we can get the equivalent of forest and mineral products in the annual growth of the hemp fields?”¹³

Byggematerialer

Hamp kan benyttes til å lage et vidt spekter av materialer. Plastikk, betong, isolasjon og masse mer.

Her er noe mer om hamp som byggemateriale hentet fra hempcompany sine hjemmesider. Hemp catalog Det kan også nevnes at hamp har en varmeledningskoeffisient på 0,039 W/mK, noe som er veldig bra.¹⁴ , en annen kilde bekrefter det samme. I tillegg skriver den at hamp, sammen med lin gir en varmeledningskoeffisient på utrolige 0,033 W/mK : Flax and hemp fibres as raw materials for thermal insulations

Her er belegg fra et vitenskapelig peer reviewed studie utført i 2010, som konkluderer med at hamp betong gir en energibesparelse på 45 prosent i forhold til annen type betong (cellular concrete): Transient hygrothermal behaviour of a hemp concrete building envelope

1. Kemp, J & Lipscomb, J. (Juli 2000). Hemp Seen as Valid Hawaii Crop. Hentet 15. april 2010, fra http://www.globalhemp.com/Archives/Magazines/hemp_seen_as_valid_hawaii.html
2. Martindale, G. (6. mars 2008). Is Hemp the Answer To Our Energy Problems. Hentet 15. april 2010, fra http://www.stateuniversity.com/blog/permalink/Is-Hemp-the-Answer-To-Our-Energy-Problems-.html
3. Ecofibre Industries Operations. (2010). About Hemp. Hentet 15. april 2010, fra http://www.ecofibre.com.au/facts.html – Popular Mechanics. (Februar 1938). New Billion Dollar Crop. Hentet 15. april 2010, fra http://www.marijuanalibrary.org/New_Billion_Dollar_Crop_1938.html
4. Bennet, M. & Fortenbery, R. (Juli 2001). Is Indusutrial Hemp Worth Further Study in the U.S.? University of Wisconsin-Madison, Staff Paper No. 443, s.7. Hentet 15. april 2010, fra http://www.industrialhemp.net/pdf/stpap443.pdf
5. Therese Krzywinski. (3. august 2001). Hamp – en glemt ressurs. Hentet 15. april 2010, fra http://www.bt.no/meninger/kronikk/article135405.ece
6. Bennet, M. & Fortenbery, R. (Juli 2001). Is Indusutrial Hemp Worth Further Study in the U.S.? University of Wisconsin-Madison, Staff Paper No. 443, s.6. Hentet 15. april 2010, fra http://www.industrialhemp.net/pdf/stpap443.pdf
7. Hemp Industries Association. (2009). Facts. Hentet 15. april 2009, fra http://www.thehia.org/facts.html
8. Guterman, L. (19. april, 1999). Back to Chernobyl. Hentet 15. april 2010, fra http://www.globalhemp.com/Archives/Magazines/back_to_chernobyl.html – The McGraw-Hill Companies. (Februar 2000). Using Plants to Clean Soil. Hentet 15. april 2010, fra http://www.mhhe.com/biosci/pae/botany/botany_map/articles/article_10.html
9. Chapagain, A.K., Gautam, R., Hoekstra, A.Y. & Savenije, H.H.G. (September 2005). The Water Footprint of Cotton Consumption. Studiet gjort for UNESCO-IHE, Insitute for Water Education (s.19). Hentet 15. april 2010, fra http://www.waterfootprint.org/Reports/Report18.pdf
10. Bowyer, J.L. (Mai 2001). Industrial Hemp as a papermaking in Minnesota: Technical, Economic, and Environmental Considerations. Forest Products Management Development Institute, Department of Wood and Paper Science, University of Minnesota (s.13). Hentet 15. april 2010, fra http://www.freenetwork.org/resources/documents/hemp.pdf
11. Osburn, J. & Osburn, L. (1993). Biomass Resources for Energy and Industry. Hentet 15. april 2010, fra http://www.ratical.com/renewables/biomass.html#f8
12. Osburn, J. & Osburn, L. (1993). Biomass Resources for Energy and Industry. Hentet 15. april 2010, fra http://www.ratical.com/renewables/biomass.html#f8
13. Henry Ford. Sitat hentet 15. april 2010, fra http://www.hempglobalsolutions.com/why1.php
14. http://www.hemcore.co.uk/insulation.htm

The gap between the west and the east has always been a wide one. The two geographical and ideological spheres have for aeons and aeons largely been separated, surrounded by each`s own vacuum. Today, Africa is where they meet. Still, it is not a holy meeting ground for reconciliation and joint forces, but for competition – a battleground – still determined by their long held and traditional vacuums. The west – that is the United States of America – are ruled by the paradigm of freedom. The east – that is China – are cuffed by the paradigm of equality. The battleground between ideology, geography and resources is now unfolding in the blessed and thus cursed continent of Africa, driven by the corrupting father of them all: power – more precise the geopolitical kind.

We all recollect from history class, especially from 1885 and onwards, the mighty European colonial empire and their subduing of the African continent. This gradual globalization derived from expanding empires, which were mainly the product of accumulated capital and technological development. Their interests in «the Dark Continent» (at least in this period) was based on minerals, costly stones, raw materials and cheap (that is free) labour. However, there were some which claimed their reasons were noble, and that it was the “white man`s burden” to bring the wretched Africans culture and civilization. Such statements were uttered either by liars or fools.

As we turn our focus to the west, and cross the Atlantic, the United States gradually managed to acquire enough resources and initiative to jump onto the imperialist bandwagon. This resulted in their engagement in many different regions, ranging from a variety of different countries all over the world. Very early on, in 1898, they fought a battle against Spain concerning the “independence of Cuba” – which many political historians (Saldin, Robert) argues had a crucial impact on the development of American foreign policy. Since then, they have infiltrated different political battles abroad – both direct and indirect – to further their own agenda. They made deals with the monarch of Saudi Arabia, trading guns and protection for the swelling amount of Arabian black gold. They backed many fascist dictators, especially in South-America to snuff out unfavourable political currents. Their foreign policies have, even to this waking hour, been steered toward a fusion of military and capitalistic cooperation. The American involvement in Africa is historically a new one. Their imperialistic affairs were not established before one year after Ghana became independent from the British colonial rule in 1957. The Bureau of African Affairs was created. Today they have embassies in 43 of the total 53 African countries.

There is no reason for the imperialist agenda not to invest in and engage Africa. As Wall Street Journal recently wrote: Africa has 10 % of global oil resources, 40 % of the gold, 80 % of the chromium, and 88% of the platinum, to mention some. The foreign direct investment in Africa in 2008 was as large as $ 72 billion, almost the same as the flow into China relative to GDP, and compared to 2000 this is a difference of $ 63 billion. Another sign of this is the increasing GDP growth and annual consumer spending.

To keep the capitalist growth-economy still expanding, it is necessary to find new and potential areas to engage. America need it to postpone their enormous financial problems, and China need it to further their expansion and feed it`s hungry marked. The faster the eastern locomotive runs, the more it will need Africa, and increasingly difficult to stop. Robin Geffen, the chief executive of Neptune Investment Management, which runs a leading China investment fund, recently said that China will need to buy two companies the size of BP each year for the next 12 years to meet its growing domestic energy demand. Demand for electricity in China alone is growing each year equivalent to Britain’s entire output.

Today China have 37 embassies in Africa, but their diplomacy and engagement is far greater than this. During the forum on China-Africa cooperation, a conference of heads of states from Africa in Beijing in November 2006, it became clear that China seeks deeper ties with Africa. The meeting was attended by almost all of the heads of states of the 48 African countries that have diplomatic relations with China. It resulted in a plan pledging that China will double its aid to Africa and set up a China-Africa development fund to encourage Chinese companies to invest in Africa. This has further helped to support investments which include a wide range of areas and an even wider range of commodities. Their demand for aluminium, copper, nickel, iron ore, trees, farmland, and last but not lest oil is enormous. What David Zweig and Bi Jianhai wrote in Foreign Affairs affirms this. China “has been able to adapt its foreign policy to its domestic development strategy to an unprecedented level by encouraging state-controlled companies to seek out exploration and supply contracts with countries that produce oil, gas, and other resources.” And as we see from recent statistics, this has proven to be the case. Alex Perry also writes in a Time magazine article (Jun. 24, 2010) that: “according to Chris Alden, author of China in Africa, two-way trade stood at $10 billion in 2000. By 2006, it was $55 billion, and in 2009 it hit $90 billion, making China Africa`s single largest trading partner, supplanting the U.S., which did $86 billion in trade with Africa in 2009.”

China have accordingly been quite successful implementing their strategies and high quality diplomacy skills. For the time being, and most likely – if we look at the statistics and the money flow – China will continue its imperialistic duties in Africa, deepening the ties with its non-intervention policies. If America does not make intelligent alliances, or start some more resource wars to lay hands on the important resources, it seems like they will – at least from a capitalist viewpoint – fall into ever more recession.

As with most things, there seem to be both pros and cons. In addition, this always depends on which paradigm one view things from. For example, if you are you an imperialist, it is clear that you have an agenda – you want to influence things to your advantage. You then think in terms of “us” and “them”, categorizing in distinct groupings, and thus manipulating the pros and cons through your own filter. Still, to not make this in to a weary ending I will take a stand, and do it for the middle man: Africa (whatever that constitutes!). What`s in it for Africa? One could summarize this quite quickly, when first taking a stand. There will be some who benefits from the huge financial flows through the continent. Chinese aid is quick, inexpensive and highly visible. China is building an incredible number of infrastructures, and there will be increased competition after African commodities – hopefully resulting in more beneficial terms for the domestic workers. To turn the coin over, it could result in no information on the Chinese aid effectiveness. It could crowd out the African exports. It could create oligarchies or give power to totalitarian regimes if the money paid don`t get spread out to the general population, and it could create a vicious cycle of violence in competing over the remaining resources.

As I have made numerous references to imperialism in this article, it would be in its place to contemplate a bit over its definition. The definitions for what constitutes imperialism are many, but I refer to it here in a similar manner such as the Merriam-Webster Encyclopedia. Which says: “the policy, practice, or advocacy of extending the power and dominion of a nation especially by direct territorial acquisitions or by gaining indirect control over the political or economic life of other areas.” This definition include thus a wide specter of engagement abroad. Though some forms of imperialism have a more humane expression, and therefore are preferable, the specific form in which it incarnates itself is not so crucial. Whatever shape it takes, it is accompanied with different measures, but yet the same goal. It wants to bring it`s distinct influence on another party to achieve its own goals. The goal is the same – power.

I vurderingen av varmepumpe virker det hovedsaklig som om det kommer an på to ting hvis vi ser bort fra miljøaspektet; nemlig pris og levetid – og dermed hvor mye som innspares ved å ta i bruk en varmepumpe. Det hele står og faller altså på å gjøre et energiregnskap på hvilket alternativ som er best i forhold til pris. Dette skal de ulike varmepumpe firmaer kunne utføre for deg.

Det finnes flere ulike typer varmepumper, hvor navnet tilsier hvor energien hentes fra og gjennom hvordan man leverer den. Hvis du har en luft/luft varmepumpe, betyr dette at den henter energien fra uteluften, hvor den energien f.eks. brukes til å fordampe et medium som koker ved lav temperatur og trykk. Deretter komprimeres mediumet videre og avgir varme til luft når trykket blir normalt igjen. Uansett, her lister jeg foreløpig opp fordeler/ulemper med tre typer: luft/vann, vann/vann og vann/luft.

Luft/vann

Generelle fordeler:

• Luft/vann varmepumper har lavere investeringskostnader enn for eksempel vann/vann varmepumper
• Varmekilden, som er luten ute, er alltid tilgjengelig.
• Luft/vann varmepumper gir en meget god varmefordeling og jevn temperatur.
• De krever relativt små inngrep dersom det allerede eksisterer et vannbårent distribusjonssystem i boligen som for eksempel oljefyring.

Generelle ulemper:

• De avgir mindre varme de periodene du trenger det mest. Selv om nyere varmepumpemodeller virker helt ned mot -20 °C er det nødvendig å ha en annen oppvarmingskilde på kalde dager.
• Ved temperaturer på mindre enn 2 – 5°C er avriming nødvendig. Ved avriming reduseres anleggets effektfaktor med typisk 10 – 20 % sammenlignet med drift uten avriming.
• Fuktig og saltholdig luft ute kan forkorte levetiden for varmepumpen.
• De kan avgi noe lyd ute.

Vann/Vann

Generelle fordeler:

• De gir høyere energisparing enn luftvarmepumpene fordi varmekilden har relativt høy temperatur hele året.
• Varmen fordeles godt i hele huset.
• Varmepumpen dekker store deler av boligens varmtvannsbehov.
• Både det utvendige og innvendige systemet er skjult.
• Varmepumpen har lengre levetid enn for eksempel luft/luft varmepumper.
• De er veldig driftssikre.
• Varmepumpen avgir ingen eller liten lyd inne og ute.

Generelle ulemper:

• Varmepumpen er avhengige av et vannbårent distribusjonssystem.
• De har en høy investeringskostnad.
• Det er begrensninger i forhold til varmekilden, for eksempel er en forutsetning for bergvarmepumpen at det finnes fast fjell uten å bore for dypt.

Sjøvannsvarmepumpe – enten vann/luft eller vann/vann

Sjøvannsvarmepumper henter varme fra sjøvann. Sjøvann er en varmekilde vi har god tilgang til i store deler av landet og 60-100 meter under overflaten holder vannet jevn temperatur året rundt. I tillegg leder sjøvann varme godt. Ved hjelp av et vannbårent fordelingssystem føres varmen inn i boligen. Det er viktig at slangen graves så langt ned i sjøbunnen at den ikke ødelegges av eventuell nedising eller ankring.

Ferskvann kan fint brukes som varmekilde. Elvevann derimot er mer problematisk ettersom slangene utsettes for nedising og sterke krefter i forbindelse med flom. Avstanden fra boligen til vannet bør ikke være over 100 meter. Hvis avstanden er lengre vil kostnader og varmetap øke.

Generelle fordeler:

• Når forholdene ligger til rette for det, kan dette være en rimeligere løsning enn både jord- og bergvarmepumpe.
• Det er nesten ubegrenset tilgang på varmekilden (sjøvann).
• Sjøvannsvarmepumper innebærer en mer kostbar investering enn for eksempel luft/luft varmepumper, men innebærer ofte en bedre totaløkonomi ettersom ytelsen til varmepumpa øker betraktelig.

Generelle ulemper:

• Eventuell groing og frysing på kollektorslangen (den slangen som legges i sjøen og «henter» varmen) vil redusere varmepumpens varmeytelse. Hvis det legger seg is på slangen skyldes det i de fleste tilfeller at kollektorslangen er underdimensjonert, dvs. at varmeuttaket er for høyt i forhold til rørlengden og temperaturen på sjøvannet.
• Kollektorslangen må legges slik at den ikke kommer i konflikt med ankringsplasser
• Det bør normalt ikke være mer enn 100 meter fra boligen til vannkilden.
• Hvis det skulle skje noe med pumpa er det dyrt å sende dykkere.

At installeringen gjøres korrekt er meget viktig. Derfor bør du være sikker på at installatøren er sertifisert, dette er per dags dato nemlig ikke innført som krav i Norge. En feil installering kan lede til eksempelvis lekkasje som igjen fører til senket utbytte.

Novap anbefaler å velge lokale bedrifter som kjenner det lokale klima, og selvagt en med godt renommé. Fire lokale bedrifter som gjelder for Bergen er: (1) Bergen varmepumpeservice AS, (2) Godt & Varmt, (3) Håndverkeren Bergen VVS Service AS og (4) Varmt & Kaldt Klima AS.

Andre viktige ting å være klar over kan du finne her.

Teknologi og termer i varmepumpe

De fleste varmepumpene består av to varmevekslere, en kompressor og en ekspansjonsventil, i tillegg til et såkalt arbeidsmedium. Arbeidsmediet er en væske eller gass med koke- og kondensasjonstemperaturer som er tilpasset temperaturene på kilde og mottaker. En varmepumpe og en kjølemaskin (som kjøleskap) er samme type maskin. Det er bare bruksmåten som er forskjellig.

Varmepumpen er satt sammen av hovedkomponentene kondenser, strupeventil, fordamper og pumpe. Arbeidsmediet sirkulerer i kretsen og sørger for varmetransporten. Kilde: Sintef Energiforskning AS. Illustrasjon: Endre Barstad

Varmepumper og kjølemaskiner baserer seg på sammenhengen mellom trykk og temperatur for gasser og væsker. En gass som komprimeres vil få høyere temperatur, og tilsvarende vil en trykksenkning gi lavere temperatur. Kort forklart fungerer prosessen slik: I den kalde varmeveksleren (fordamper) er arbeidsmediet i væskeform og temperaturen lavere enn omgivelsestemperaturen. Mens arbeidsmediet føres gjennom varmeveksleren tilføres den termisk energi utenfra og den fordamper. Deretter komprimeres gassen i en kompressor slik at den får høyere trykk og temperatur før den føres inn i den varme varmeveksleren (kondensator). I kondensatoren avgis varme til de kjøligere omgivelsene og gassen kondenseres. Deretter går arbeidsmediet gjennom strupeventilen slik at trykk og temperatur reduseres før det kommer tilbake til fordamperen.

Effektfaktoren (Coefficient of Performance – COP), sier noe om hvor mye energi som utvinnes i forhold til energiforbruket til kompressoren. Effektfaktoren varierer med forskjellen mellom temperaturnivåene, og større temperaturforskjell gir dårligere effektfaktor. Effektfaktoren gjelder for bestemte betingelser, men i mange tilfeller henter varmepumpen varme fra en energikilde med varierende temperatur. For å ta høyde for dette brukes årsvarmefaktoren (Seasonal Performance Factor, SPF).

Årsvarmefaktoren er et mål på varmepumpens effektivitet over et bredt driftsområde og representerer således en slags ”gjennomsnittlig effektfaktor”, målt over et helt år. For en kjøper av en varmepumpe er årsvarmefaktoren viktigere enn effektfaktoren.¹

1. http://www.fornybar.no/sitepageview.aspx?sitePageID=1917

I Teknisk ukeblad, utgave nr. 2 – 2011, blir den meget travle konsernsjefen intervjuet angående et vidt spekter av emner som eksempelvis oljeressurser, gass, Statoils karaktersystem av sine ansatte, vindkraft, Lofoten, karbonlagring med mer. Det som er viktigst, noe som TU korrekt legger vekt på, er de stadig nedadgående oljeressurser – dermed forside overskriften: «Vi klarer ikke å levere nok olje».

Som alle vet nådde Norge sitt toppunkt i oljeutvinningen i 2001. Siden da har oljeproduksjonen gradvis gått nedover¹, akkurat slik mønsteret på den såkalte Hubberts kurve tilsier. I tillegg er det et kjent faktum at olje ikke inngår i kategorien fornybar energi, dermed er det altså klart – selv for oljeselskapene – at oljen kommer til å få sin ende én eller annen gang.

Helge Lund, forteller blant annet, i et interessant intervju det de fleste opplyste oljeanalytikere lenge har vært klar over. «De lette oljefatene er tatt opp for lenge siden. Og de politiske, teknologiske og økonomiske utfordringene gjør det stadig vanskeligere å øke produksjonen». Den lett tilgjengelige råoljen har altså i lang tid sprutet ut fra alle verdens brønner, men nå er det snakk om å hente ut en mer dyrkjøpt form for olje – en det krever massive økonomiske tiltak og ny dyrkjøpt teknologi (hvis det i det hele tatt skulle funke) for å slurpe ut resten. Det dreier seg om å borre ned i dype avgrunner, hovedsaklig til havs, på nærmest utilkommelige steder og det dreier seg om å utvinne olje fra oljesand, en særs energikrevende prosess. Alt dette for å kunne fortsette å fore oss med mer olje. Dette kan nok umulig gjøres så billig og skadefritt som de mange energioptimistene tenker. Lund forteller: «Personlig tror jeg oljeprodusentene på tilbudssiden vil slite med å holde følge med den voksende etterspørselen. Det er en stor utfordring». Ikke bare med Norge i tankene, men med en stadig voksende og oljetørstig verden – spesielt med tanke på land som Kina og India – er dette en veldig korrekt observasjon.

Men for oss i Norge er det klart, mener Lund: «Det er bare å innse at norsk sokkel totalt sett er i en «decline-fase».

Nå gjelder det bare for oss å innse hva dette vil bety i praksis, og starte med å tenke ut nye former for samfunnsdannelse og prioriteringer.

1. BP Statistical Review of World Energy June 2009