april | 2013 | Larsil2009's Blog

Archive for april, 2013

Att justera tonen på en nyckelharpa

28/04/2013

Tonfärgen och responsen hos en nyckelharpa kan justeras enligt samma principer som gäller för övriga stråkinstrument. Nyckelharpans konstruktion gör naturligtvis att det inte går att överföra alla detaljer från fiol till nyckelharpa oförändrade, men många likheter finns.

Allmänt om nyckelharpans konstruktion

En ”klassisk” nyckelharpa är ett folkligt instrument som kunde byggas hemma i vedboden. Kroppen är ofta utsågad ur en ram hoplimmad ur utvalt grovt virke. Locket är jämntjock gran med tjockleken 4 … 4.5 mm. Då jag diskuterade nyckelharpsbygge på stämman i Österby bruk med Leif Alpsjö fick jag kommentaren att inte göra locket alltför tunnt. ”Du bygger nyckelharpa inte banjo.” Det stora antalet strängar gör naturligtvis att krafterna mot locket blir betydande trots att strängarnas vinklar över stallet är små vilket minskar de vertikala krafterna.

Botten görs av gran i tjockleken ca. 7 mm eller i annat trädslag, då ofta något tunnare.

Avsikten med ovanstående beskrivning är att göra läsaren uppmärksam på att locket är en jämntjock böjd skiva och botten är en tjockare helt plan skiva. En nyckelharpa är också betydligt långsmalare än en fiol.

Då man jämför nyckelharpans lock/botten med instrument i fiolfamiljen ser man att nyckelharpan är betydligt primitivare än fiolliknande instrument. Nyckelharpans konstruktion gör att det verkar naturligt att det kan bli problem med att få igång vissa grundläggande svängningsmoder i lock och botten. Resultatet blir då en dålig bas och ett strävt ljud speciellt i basregistret.

Trimning av ljudpinnen

Innan något annat görs är det skäl att kontrollera att ljudpinnen står rätt och att den är rätt skuren. Ljudpinnen skall stå lodrätt i förhållande till bottenplattan. Det kan löna sig att göra en 90-graders vinkelmall som man kan manipulera genom ljudhålet för att få ljudpinnen att stå rakt.

Ljudpinnens övre ända skärs sned så att vinkeln motsvarar lockets vinkel på den plats där ljudpinnen skall stå. Utgångspunkten är att ljudpinnen skall stå under en linje som går parallellt med instrumentets mittlinje samt under mitten av höger stallsfot. Ljudpinnen skall stå kanske en ljudpinnediameter bakom stallet i riktningen mot stränghållaren.

Man kan få betydande förändringar i tonen genom att flytta ljudpinnen små steg 0.2 … 0.5 mm i längdriktningen samt också i sidoriktningen. Flyttningen kan göras så att pinnen försiktigt dras/skuffas/knackas i det läge dit man vill ha den.

Om ljudpinnen har en tendens att vrida sig då den flyttas kan det betyda att sneddningen av den övre ändan är fel.

Då man hittat en bra plats för ljudpinnen d.v.s. den plats som enligt det egna örat ger det bästa ljudet och där tonen pålitligt ”tänder” genast på alla strängar kan det vara värt att märka ut ljudpinnens plats. Märkningen kan ske med penna genom f-hålet eller genom att spruta en aning färg på ljudpinnefoten.

Man kan enkelt tillverka att verktyg som tillåter en någorlunda exakt mätning av ljudpinnens plats. Ovanstående verktyg ritades ut med hjälp av OpenOffice presentationsprogram. Efter utskrift laminerades papperet för att ge verktyget mera stadga. Det vikta verktyget används så att gaffeln läggs mot ljudpinnen på insidan och ljudpinnens plats på locket kan avläsas på locket.

Trimning av nyckelharpans stall

Om man har ett stall med en form som påminner om ett fiolstall d.v.s. det har två fötter, två öron och ett hjärta mitt på stallet kan det enkelt justeras på samma sätt som ett fiolstall. Observera att det finns olika idéer om hur ett nyckelharpstall skall se ut, det är inte självklart att nedanstående metod fungerar på alla typer av nyckelharpstall.

Ett nyckelharpstall ( källa: http://sorenahker.com ) som påminner om ett fiolstall och för vilket nedanstående instruktioner gäller. Resonanssträngarna är nedsänkta för att stråken inte skall röra vid dem då man spelar. Stallets vibrationer exiterar resonanssträngarna. Läs igenom min artikel om trimning av ett fiolstall innan du börjar eftersom principerna är lika och det finns mera detaljer i artikeln om fiolstall.

Stäm harpan och spela på den så att du får en uppfattning om vad som fungerar och vad som borde förbättras. Ge akt på om tonerna tänder korrekt i alla lägen och om tonen på de låga strängarna är torr (ofta kombinerat med att tonen inte vill tända).

Om tonen är ”sluten” kan det vara skäl att försiktigt fila valvet mellan stallsfötterna. Då valvet filas på diskantsidan påverkas hela registret men mest basen. Då valvet slipas på bassidan påverkas diskanten. Kom ihåg att göra förändringar i små steg. Skydda locket med tunn papp eller tyg så att du inte av misstag repar locket vid justering. Idéen med filandet av ”valvet” är att göra stallsfötterna något mjukare då man ser dem som mekaniska fjädrar. Samtidigt kommer motsvarande resonansfrekvens att sjunka i någon mån.

Torrheten i tonen kan tas bort genom att försiktigt fila hålet i örat större på diskantsidan d.v.s. på tangentsidan/knaversidan. Främst justerar man midjans tjocklek på diskantsidan. Midjan bestämmer resonansfrekvensen för massan av stallets övre del i relation till mijan som fungerar som fjäder. Filandet sänker stallets grundfrekvens. Förändringarna som behöver göras är oftast mycket små. Fila några drag med filen och lyssna därefter om resultatet blev bättre. Idén här är att söka en optimal resonansfrekvens för stallets överdel då ”midjan” fungerar som fjäder. På en fiol borde denna resonans ligga på strax under 3 kHz. Jag har inte mätt resonansen på mina nyckelharpor, om filande enligt ovanstående instruktioner ger en förbättring kan det vara värt att gå vidare i små steg. Om man däremot inte hör en förändring skall man naturligtvis inte fila vidare. Här gäller samma sak som på en fiol, då man filar hör man genast en relativt kraftig effekt som delvis klingar av under de närmaste minuterna … det är därför jag filar på en strängad och spelbar harpa man kan inte höra effekten om man måste vänta en halv timme på att instrumentet strängas och stäms.

Om C och G strängarna har olika volym kan det ofta åtgärdas genom att försiktigt förstora hjärtats hål. Hålet under G-strängen påverkar den höga C-strängen och hålet under C-strängen påverkar G-strängen. Filar man för mycket blir tonen nasal och då gör man ett nytt stall …

Trimning av sadel och strängskåror på stallet

Då man gör skårorna för strängarna i sadeln alltså den del där strängarna löper över en kant till nyckellådan lönar det sig att kontrollera att övergången mot nyckellådan är distinkt. Man vill inte ha en situation där strängen nästan är i kontakt med sadeln över ett område på i värsta fall fem mm. En sträng med en icke distinkt sadelpunkt har de fakto ingen bestämd längd utan längden varierar beroende av t.ex stråktrycket. Man kan också, då sadelskåran är fel skuren, få en situation där en sträng ibland klirrar/skallrar beroende av hur stort stråktryck som används.

Exakt samma situation finns på stallet, men eftersom överkanten på stallet är mycket tunnare uppstår motsvarande problem mera sällan där. Det är dock skäl att också här kontrollera att strängarna, också resonanssträngarna, löper över en distinkt kant. Det är rätt lätt gjort att såga vinkeln på resonanssträngarna som är nedsänkta i stallet fel så att kanten kommer på stränghållarsidan i stället för på knaversidan.

Trimning av locket

För att få en god bas måste locket fås att svänga osymmetriskt. Om locket svänger alltför symmetriskt kommer mycket lite ljud att komma ut ur klanglådan eftersom luften i huvudsak då skvalpar inne i harpan och ljud kommer ut genom ljudhålen i motfas eftersom ena lockhalvan rör sig uppåt och den andra nedåt. Harpan är konstruerad så att locket normalt skall svänga osymmetriskt, detta säkerställs genom den i sidled osymmetriska basbjälken samt av ljudpinnen som i längdled står osymmetriskt.

Om låga toner inte ”tänder” kan detta bero på att de lägsta svängningsmoderna i locket inte framträder korrekt. Situationen kan då förbättras genom att från insidan slipa locket så att de mest grundläggande svängningsmoderna fås fram.

Slipning av insidan av en nyckelharpa

För slipning av insidan av en nyckelharpa måste man konstruera några mycket enkla specialverktyg. Man tar en supermagnet t.ex. Claes Ohlssons prod. 31-1466 eller 31-1467 och limmar slipmedel på båda sidorna av magneten. Jag använder grovleken P80 och använder cyanoakrylatlim (superlim).

Därefter limmar man tunn filt på supermagneter av olika storlekar. Det kan också vara idé att limma en tunn magnet men med stor diameter på en bit kantband. Man kan med detta specialverktyg slipa under knaverlådan då harpan är strängad och i spelbart skick.

Specialverktygens utseende framgår av bilden nedan.

Den röda pappersremsan med en liten magnet pålimmad används till att slipa området mellan halsen och basbjälkens ända. De två följande små magneterna har olika grovlekars slipmaterial P40 och P80. Observera att det är helt möjligt att limma olika grovlekars slipmaterial på olika sidor av slipmagneten. Slipmagneten kan vändas genom att helt enkelt vända den yttre magneten (det lönar sig då att limma på filt i olika färger för att ha kontroll över vilken slipsida som används). De följande tre magneterna har pålimmad filt för att inte repa lacket eftersom de används på utsidan av instrumentet. Magneten som limmats på en träpinne används rätt mycket för att komma åt besvärliga ställen t.ex. under stallet. Den slitna missfärgade stora magneten är ca. 20 mm i diameter och ca. 10 mm tjock. Den magnetiska kraften är mycket stor och magneten är lätt att greppa, det här är den magnet jag använder mest tillsammans med de två små slipmagneterna.

Då man vill slipa insidan av locket fäller man in slipmagneten, alltså den man limmade slipmedel på, och söker upp den med en filtklädd magnet från utsidan. Ju större den filtklädda magneten är desto större blir sliptrycket. Teknikmagasinet säljer supermagneter som är ca. 10 mm tjocka och 20 mm i diameter som är lämpliga för snabb slipning på ställen där det finns tillräckligt mycket utrymme.

Hur snabbt slipar man med en supermagnet? Jag mätte sliphastigheten med Claes Ohlssons supermagneter med hål i. Samma magnettyp för inre och yttre magnet. Mätningen gav som resultat att en ca. 3 mm tjock träbit slipades ner med ca. 0.1 tusendedels mm per drag fram och tillbaka. Materialet jag testade på var rödbok, min gissning är att gran som används till lock slipas ned något snabbare eftersom materialet är mjukare. Ett nyckelharpslock har tjockleken 4 – 4.5 mm vilket också betyder att sliptrycket blir mindre eftersom kraften avtar med kvadraten på avståndet mellan magneterna. Om man använder större yttre magnet går slipningen snabbare men jag har inte gjort mätningar. Med de små magneterna får man fram tydligt hörbara förändringar efter 20 – 40 slipdrag fram/tillbaka. Generellt kan man konstatera att risken för att man skall slipa igenom ett lock är i det närmaste obefintlig eftersom slipdjupet per drag är mindre än en tusendedels millimeter.

Då man slipar locket hör man strax efter slipningen oftast en rätt tydlig förändring som delvis avklingar på några minuter. Min gissning är att locket blir betydligt mjukare då ett tunt oxiderat hårt ytskikt slipas bort. Den nya råa ytan hårdnar relativt snabbt efter slipningen och tidsskalan är ca. 5 minuter. Det är bra att vara medveten om detta fenomen. Om man av misstag har slipat alltför långt så att tonen börjar förändras i oönskad riktning så kommer resultatet efter ”härdning” eventuellt vara precis det önskade.

Kom ihåg att göra endast små förändringar. Om du slipar alltför mycket så kan du förstöra instrumentet. Jobba i små steg och spela instrumentet/lyssna mellan varje steg. En god princip är att justera instrumentet så långt man vågar(!) och därefter låta instrumentet vila genom att man aktivt spelar på det några veckor. Efter några veckor analyserar man instrumentets goda/dåliga sidor igen och kör en ny justeringsomgång. Kom också ihåg att det inte lönar sig att hela tiden justera instrumentet. Luftfuktigeten under olika årstider inverkar på instrumentets ljud, jag tror att det är vettigt att acceptera att ett instrument inte alltid är i perfekt skick till följd av externa faktorer.

Slipning av nyckelharpans lägsta grundmod

Den lägsta grundmoden bestäms av basbjälken och ljudpinnens placering. Locket som begränsas av den vänstra sargkanten och basbjälken (sett från strånghållaren mot halsen) samt området nedanom ljudpinnen på höger sida kommer att svänga i fas och området ovanför ljudpinnen till höger om basbjälken kommer att svänga i motfas. Områdena har klart olika stora ytor vilket leder till att locket fungerar som pump som tvingar luft ut/in genom ljudhålen.

Några förslag till ställen att slipa:

Slipa området mellan basbjälken och halsen tvärs över locket. Detta åstadkommer ofta en mjukare rundare ton.
Slipa från halsen ner längs sargen och böj av uppåt mot ändan av ljudhålet. Ofta behövs mycket lite slipande här. Idéen är att skapa en antydning till gångjärn för huvudsvängningsmoden.
Slipa försiktigt under stränghållaren bakom nedre ändan av basbjälken och böj av längs den vänstra nedre sargkanten. Normalt behövs endast en antydning här inget grovslipande.
Slipa svag båge med start mellan ljudpinnen och basbjälken men så nära ljudpinnen du kan gå och sedan ner förbi ljudhålet och därifrån ner längs den högra sargkanten. Den här slipningen ger ofta en mycket hörbar förbättring.
Vill man fortsätta med följande mod kan man slipa från starten av föregående slipning mitt under stallet förbi ändan av det högra ljudhålet och och böjer av mot ungefär halva sargsidan mellan C-bågen och halsen på höger sida. Man går därefter upp längs sargen tills slipningen förenas med den första tvärslipningen vid halsen.

Grundsvängningsmoden vi försöker få fram ser ut på följande sätt. Sett från stränghållaren kommer hela vänstra sidan av locket samt området från stallet snett ner bakåt förbi det högra f-hålet att svänga i fas. Gränsen för det svängande området går strax till höger om basbjälken (sett från stgränghållaren). Det är antagligen därför slipning mellan basbjälken och ljudpinnen samt mitt under stallet har en hörbar inverkan på ljudet. Vi försöker helt enkelt avsiktligt få fram en svängningsnod (ett gångjärn) på den platsen för att hjälpa ovanstående svängning att starta pålitligt. Resten av locket d.v.s. ca. 30% kommer att röra sig i motsatt riktning. Genom att skillnaden är stor kommer svängningarna inte att ta ut varandra utan man får fram en betydligt bättre bas än man skulle få då denna svängningsmod inte fungerar korrekt. Intresserade läsare kan titta på Martin Schleskes mätningar och experiment med att bygga akustiska kopior av fioler. Martin Schleske har visat att den beskrivna grundmoden finns i alla goda fioler (Schleske har använt en Stradivarius 1712 som förlaga för akustisk kopiering). Grundmoderna i en bra fiol finns presenterade som animationer på Schleskes vebbplats. Det är inte självklart att de högre moderna Schleske presenterar direkt går att överföra till en nyckelharpa. Mitt eget experimenterande tyder på att ovanstående justering ger ett enligt min smak bättre ljud också på en nyckelharpa.

Observera!

Alla slipningar sker i små steg med harpan stämd hela tiden. Mellan varje steg provspelas harpan så att man hör vilken effekt slipning har. Om tonen försämras på någon plats, slipa inte mera på den platsen!

Justering av bottenplattan

Bottenplattan på en nyckelharpa är normalt helt plan och tjockleken justeras inte. Jag har experimenterat med att justera också bottenplattan med fiolen som förlaga. Det verkar självklart att om botten och lock svänger tillsammans på lämpligt sätt i fas så kommer detta att förstärka det lägre tonregistret. På motsvarande sätt är det lätt att förstå att om lock och botten svänger i motfas så kommer volymförändringerna i lådan att bli mindre och resultatet blir en sämre basåtergivning.

En fiol är i allmänhet konstruerad så att lockets egenfrekvens ligger i trakten av C# till D# och bottenplattan stäms ett halvt till ett tonsteg högre. Erfarenheten har visat att detta ofta ger goda instrument. Bottenplattan svänger inte fritt utan den är kopplad till locket via ljudpinnen. På en fiol kan man sträva efter en situation där området mellan C-bågarna och halsen (som har en högre egenfrekvens eftersom dimensionerna är mindre) stäms en oktav högre än motsvarande något större område runt ljdpinnen och under stränghållaren.

Man kan stämma bottenplattan genom att t.ex. knacka mitt på ovanstående två områden. Man eftersträvar då en oktavs skillnad i knacktonen vilket dock i praktiken betyder att knacktonerna skall låta lika eftersom knacktonen innehåller mycket brus. Min erfarenhet är att man behöver ta bort rätt mycket material för att få detta att stämma. Jag har av denna anledning formgett bottenplattan från utsidan.

Det är möjligt att de gamla violinbyggarmästarna använde sig av områdesstämning av plattorna. Ren tekniskt bör områdesstämning av plattorna ha varit helt möjlig med 1700-tals teknik. Områdesstämning bör vara ett bekvämt sätt att säkra en jämn kvalitetsnivå och det enda mätinstrument som behövs är byggarens öron.

Ett exempel på mitt eget experimenterande med att stämma bottenplattan. Kopiera inte formen utan lyssna medan botten gröps ur. Akustiskt kommer stämning av plattan att leda till en form som påminner om formen på violinens bottenplatta.

Andra praktiska hjälpmedel

Då man vill ta reda på var det lönar sig att slipa kan man ofta använda två små supermagneter som testvikter. Om tonen blir tydligt sämre med en testvikt på plats, t.ex. från sträv ton till ännu strävare ton kan det ofta vara värt att försöka slipa inom det området. Testvikten visar alltså var extra vikt skulle ge en försämring och alltså en lägre vikt i membranet en förbättring. Kom ihåg, gör allt i små steg och lyssna. Eftersom slipningen sker långsamt så är risken för oreparerbara skador inte speciellt stor bara man spelar och lyssnar mellan varje steg. Observera att man hittar platser på locket där en testvikt inte ger någon effekt. Man kan parkera magneterna i dessa punkter då man provspelar vilket sparar tid eftersom man inte behöver ta ur magneterna mellan justeringsvarven.

Obs! Kommentarer är välkomna. Jag samlar på observationer gällande justering av fioler, nyckelharpor och hardangerfioler. Om du lägger märke till någon intressant metod för justering är jag intresserad av att prova den.

Uppdatering 29.4.2013 (baserad på kommentarer):

Ett stort problem då man diskuterar justering av musikinstrument är avsaknaden av en gemensam terminologi. Hur vi uppfattar en ton är alltid något personligt och det verkar självklart att olika individer uppfattar t.ex. tonfärg olika. Det verkar också rätt klart att t.ex. en nybörjare knappast har samma tonideal som en professionell musiker. T.ex. en fiol som är lättspelad i första läget och alltså uppskattas av en nybörjare behöver inte fungera bra i högre lägen vilket betyder att en professionell musiker uppfattar den som problematisk.

Jag skall se om jag får tid att demonstrera nedanstående terminologi via inbandningar i ett senare skede. Speciellt en torr ton kan rätt enkelt simuleras genom att placera ett magnetpar på lämplig plats på locket så att de lägsta frekvenserna delvis dämpas bort. Det finns också platser där extra vikt ger en varmare ton.

Terminologi vad menar jag då jag talar om att:

Tonen är torr: Med detta avser jag att den varma djupa basen på t.ex. G-strängen på en fiol eller G-strängen på en nyckelharpa saknas. I stället för en mustig djup ton så väser strängen. Jag tror att man kan jämföra detta med en sångare där tonen läcker d.v.s. man hör den ton sångaren försöker producera men tonen produceras alltid tillsammans med rätt mycket brus. Då man spelar in en torr ton märker man att tonens grundton ofta är svag medan däremot övertonerna ligger på en normal nivå. Skillnaden i nivå mellan grundtonen (t.ex. låga G och övertonerna) kan vara 10 – 15 dB.

Tonen är sluten: Med detta avser jag att instrumentet producerar de toner musikern försöker få fram men det krävs mycket energi för att få fram musiken. Tänk dig att instrumentet är delvis fyllt med vadd. Ljudet finns där men det är hela tiden dämpat och det är svårt att få fram god volym.

Publicerat i Musik, instrumentbygge | 4 Comments »

Bembölingarna har flyttat men kvar i EU finns Tokbyborna (Hölmöläiset)

25/04/2013

Ur Wikipedia:Bembölingarna har fått klä skott som de korkade lantisar som omtalas i en massa anekdoter, snarast som en översättning av det finska begreppet Hölmöläiset. (ungf. ”Tokbyborna”). De gjordes bekanta av Zacharias Topelius, som i sina verk Finland framstäldt i teckningar (1845-52) och Boken om vårt land beskrev Bemböle och dess invånare. Det var han som lanserade Bemböle och Hölmölä som liktydiga begrepp. I skämtfablerna saknar bembölingarna förmågan att förstå enkla vardagliga omständigheter och gör därför allting på ett huvudlöst sätt, bl.a. bär de in solljus i stugan i säckar. Bembölesagorna ingår i den stora grupp skämtsagor om ”enfaldigt folk” som sedan medeltiden är kända från flera håll i Europa.

Alla finlandssvenskar känner till hur ”Tokbyborna” lastade ved i en släde. För varje vedklabb som kastades i släden konstaterade Tokbybon att ”om du orkade med den där så orkar du med den här också”. Resultatet blev att släden inte gick att rubba. Efter en del funderande insåg Tokbybon att lasset var för tungt och den omvända processen startade ”om du inte orkade med den där så orkar du inte med den här heller” och efter en stund var lasset tomt. Slutledningen måste antagligen bli att det inte går att transportera ved med häst och släde.

Antagligen gäller samma princip också andra fortskaffningsmedel…

Då man söker information om energisubsidier i EU hittar man intressant information. Tokbyrokraterna i EU uppskattade att energisubsidierna i EU år 2001 uppgick till ca. 29 miljarder Euro per år. De menade att största delen går som subsidier till fossila bränslen. Motiveringen var att de efter mycket skakande av rockärmen hänvisade till skador som CO2 förorsakar klimatet. År 2005 uppskattade EUs Tokbyrokrater att subsidierna på elpriset uppgick till 1.8 – 5.9 c/kWh d.v.s. ungefär till det pris på el man betalar i Finland. Man menar alltså att priset på elektricitet borde fördubblas för att kompensera skadorna!

Hur har de Europeiska Tokbyborna kommit fram till att subsidierna är lika stora som partipriset på elektricitet. Varför syns inte dessa subsidier i statsbudgeten?

Man uppskattar de ”skador” energiproduktionen medför och anser att eftersom man inte tvingas ersätta EU för dessa ”skador” så måste det ju vara fråga om subsidier. Skadorna har man helt klart skakat ur rockärmen enligt principen att bara det låter bra så måste det vara så.

Tokokraterna uppskattar att skadorna till följd av CO2 utsläpp uppgår till mellan 19 och 80 Euro/ton CO2 till följd av en klimatförändring som vi nu med facit på hand tydligt kan se att inte kommer att realiseras. Om vi inte har haft någon temperaturstegring på 16 år så kan man knappast skylla vädret på CO2 och de uppskattningar man har gjort i EU av CO2 skadorna visar sig vara ren luft d.v.s. Tokbyborna har antagligen flyttat till Bryssel.

Vi har under många år fått höra politiker som talar för att elpriset med säkerhet kommer att stiga betydligt i framtiden. Det är självklart att politikerna vill komma åt en outsinlig penningkvarn. Om man med motiveringen att man beskattar skadorna från energiproduktionen så att inte fossila bränslen ges ”subsidier” så kan man de fakto beskatta all energi med ca 75% d.v.s. man vill lägga samma pris på all energi som man nu har på t.ex. bensin. Eftersom alla EU-medborgare är tvungna att använda energi så skapar man en outsinlig inkomstkälla … som leder till att jobb flyttas utanför EU vilket enligt Tokokraternas logik naturligtvis betyder att man beskattar energi för lågt eftersom samhället behöver mera pengar för att föda ökande grupper arbetslösa.

Tokokraterna uppskattade 2001 att subsidierna för de fossila bränslena uppgick till 29 miljarder Euro per år i form av uppskattade skador. Hur har situationen förändrats fram till nutid?

Om vi tittar på situationen i Europas ”motor” Tyskland så ser man att man producerade ungefär 590 Terawatttimmar energi år 2010 vilket ungefär bör motsvara situationen även idag eftersom produktionen av elektricitet i Tyskland har varit rätt konstant. Man uppskattar att ungefär 20% av elenergin produceras via sol och vind och inmatningsstödet för denna elproduktion är 24 cent/kWh (tre gånger mer än vad jag betalar för min elektricitet). Utgående från ovanstående data kan man då räkna fram att man endast i Tyskland satsar 28 Miljarder Euro på subsidier till ”grön” energi. Till dessa subsidier bör man antagligen lägga betydande direktstöd för anläggning av vind- och solkraftver samt stöd för forskning. I hela EU torde summan ligga en god bit över 100 miljarder/år.

Tror Tokokraterna faktiskt att om man årligen bränner en summa pengar som motsvarar stödet till Grekland att detta inte inverkar på den ekonomiska aktiviteten i EU? Inverkan bör entydigt vara negativ eftersom man satsar stora mängder kapital på investeringar med extremt dålig avkastning. Om man binder stora mängder kapital i värdelös infrastruktur så är det klart att övriga investeringar kommer att påverkas. Det faktum att subsidierna ligger på tre gånger priset för energi producerad på konventionellt sätt visar att sol och vind inte är konkurrenskraftiga. Situationen förvärras av att Tokokraterna anser att de extra kostnaderna som förorsakas av vind och sol skall betalas av övriga energiproducenter. All reservkraft för t.ex. vindenergin levereras av de konventionella producenterna, inte av vindkraftproducenterna.

Hur skall en normal EU-medborgare gå till väga för att rösta ut Tokokraterna från EU-byrokratin då Tokbyborna verkar ha infiltrerat alla partier? Det spelar ingen roll hur jag röstar eftersom resultatet ändå är det samma.

Publicerat i Global uppvärmning - klimat | 1 Comment »

Älgar simmar bra!

23/04/2013

Obs! Om du klickar på en bild så får du fram den i större skala med bättre upplösning!

Den 20.11.2005 var familjen ute på gården. Plötsligt hördes det ljud som om någon skulle krossa fönsterglas. Jag hade kameran med mig och sprang mot ljudet. Rätt snabbt blev det klart vad som hände.

En älgko tyckte att det skulle vara alltför besvärligt att komma över till oss landvägen så den beslöt att simma över viken. Det spelade tydligen ingen roll att det låg ett kanske 10 mm tjockt islager på vattnet. Är man älg så har man nog krafter att agera isbrytare.

Vi stod flera personer en bit upp från stranden men det verkade inte bekomma älgen på något sätt.

Målmedvetet simmande mot stranden.

Bottenkänning, skönt nu är jag nästan framme!

Ännu några steg …

Oj, vad stirrar ni på? Får inte en dam simma här i fred?

Publicerat i Natur och biologi | 1 Comment »

Fyrbenta vänner modell större!

23/04/2013

Obs! Om du klickar på en bild så får du fram den i större skala med bättre upplösning!

Den 11.8.2012 hjälptes vi åt med att släpa kvistar från olika delar av tomten ut på udden där vi, då förhållandena tillåter detta, brukar bränna träavfall och kvistar. Plötsligt reagerade någon på att två älgar, en ko och en tjur, kom simmande över den norra fladan och steg iland nära vårt båthus.

Iryna, Sebastians hustru, är intresserad av fotografering och rusade till villan för att få fram hennes kamera. Jag rusade med och varnade henne för att gå alltför nära älgarna, de är absolut vilda djur och om de blir rädda eller retade kan de vara livsfarliga. Jag sade åt Iryna att hon om hon stöter på en älg skall ställa sig i skydd bakom ett träd eftersom älgen i motsats till en häst suveränt sparkar framåt.

Två älgar, en ko och en tjur, har simmat över viken och stiger i land.

Kon var tydligt nervös och hon sprang rakt över vårt område, hoppade över grannens stängsel och blev kvar och väntade på att också gubben skulle komma med.

Älgkon har hoppat över stängslet till grannen och tittar efter ”gubben” som inte syns till någonstans.

Iryna har sin kamera i handen och hörde ljud från den strand där älgarna kommit i land. Ett ögonblick senare fick hon gömma sig bakom ett träd då älgtjuren kommer springande mot henne. Lyckligtvis hade jag hunnit varna henne!

Ett ögonblick senare kommer tjuren springande. Vi står nära uthuset ”pingis” och tjuren springer förbi mellan oss och villan som man kan se skymta mellan granarna till vänster. Tjuren hade helt tydligt ingen aning om vart hans ko hade tagit vägen.

Hej, har vi råkats? Har ni sett min ”tant” hon borde ha springit förbi här?

Finns hon månne där inne? Borde jag knacka på?

Publicerat i Natur och biologi | Leave a Comment »

Våra två- och fyrbenta vänner

22/04/2013

Obs! Om du klickar på en bild så får du fram den i större skala med bättre upplösning!

Vintern 2011-2012 började vi regelbundet mata rådjur som hade sina vägar förbi vår udde. På somrarna har några i familjen haft förmånen att få se något riktigt litet kid följa sin mamma. De första veckorna ligger ungen oftast helt ensam och mamman besöker den endast då den behöver matas. Det verkar klart att djuren uppfattar vår ganska isolerade udde som relativt säker trots att vi har en gammal vallhund som i praktiken springer fritt. Hunden verkar anse att rådjuren tillhör vår flock och rådjuren anser tydligen att hundgamlingen är så spattbruten att man inte behöver bry sig om henne.

Det första året matade vi rådjuren med havre och ibland med hästfoder ”Racing Prix” för ponyer. Det var intressant att se djurens reaktion då vi efter att ha matat dem med prix (som är sött och gott eftersom melass ingår) gick tillbaka till mycket billigare havre. Rådjuren matstrejkaden en dag innan de gick med på att äta havre igen.

Följande år kom vi via min kusin i kontakt med de lokala jägarna som också matar rådjuren under vintern, jagarnas motiv är naturligtvis delvis andra än våra. Om vi i södra finland får en kall vinter visar det sig att upp till sjuttio procent av rådjuren kan dö av svält. Det blir problem då snötäcket blir så tjockt att djuren inte klarar av att gräva fram t.ex. blåbärsris som är deras reservföda under vintern. Ett rådjur som har svultit ihjäl lär inte vara någon vacker syn. Först förbrukas fettet, sedan används musklerna och slutligen använder djuret delvis benstommen … och sedan dör det. Djur som svälter en längre tid kan inte nödvändigtvis klara sig ens om de börjar få mat igen. Rådjurens magar har en speciell bakterieflora och svält kombinerat med kyla d.v.s. djuren drabbas av hypotermi leder till att magen slutar fungera … för alltid. Kontakten till jägarna ledde till att vi fick havre av dem utan kostnad … utom då vi glömde att säga till att vårt lager började bli tomt … då blev det fest och hästfoder.

Mängden mat vi sätter ut under en vinter torde ligga någonstans i trakten av 300 – 400 kg. Gratis foder är alltså något mycket trevligt för oss.

Höst och vinter

Hösten är här (14.10.2012) och det börjar vara tid att påbörja utfordringen så att rådjuren har ett värmande fettlager till vintern. Vattenpölarna har inte ännu frusit men det kan ske vilken natt som helst.

Konstig matbytta, hur lyckades vi månne stjälpa den? All mat ligger på marken.

Bilden är tagen så att jag ställde kameran (Pentax k10d) på ett stativ bredvid huset och använde radiokontroll för att ta en bildserie. Optiken är pentax ”kit” objektiv 18-55 mm.

Jag experimenterade med fjärrutlösning av kameran under flera dagars tid. Det var roligt att försöka få bilder av fåglarna som nu i större mängder började besöka fågelbordet. Tekniken var helt enkelt att ta en stor mängd bilder och hoppas att någon skulle bli bra. Resultatet den 12.11.2012 blev en blåmes som landar.

Landningsvarvet påbörjat. God fart och nu en sista sväng!

Målet närmar sig …

Oops, jag kom in lite väl lågt!

Om man är skicklig så fixar det sig ändå!

Jag lät kamerastativet stå ute på gården så att djuren skulle vänja sig. Stativet står på den plats från vilken jag tog bildserien av blåmesen. Efter några dagar vande sig rådjuren och brydde sig inte om den konstiga trebeningen längre. Det verkade inte vara så viktigt om det fanns en kamera på stativet eller inte.

En vacker ung bock poserar i svag höstsol.

Inte menar du väl att krogen är stängd vid den här tiden? Experiment med fjärrutlösning och blixt. Rådjurens ögon är tydligen i likhet med hund och katt försedda med en reflekterande baksida som speglar ljuset från kamerablixten.

Den 2.12.2012 hade den första snön fallit. Rådjuren hade tydligen mycket att diskutera.

Vad skvallrar månne tanterna om?

Vintern 2012-2013 var mycket snörik. Den 24.1.2013 såg det ut så här. Rådjuren flyttar sig inte i onödan utan det är tydligen bekvämt att ligga kanske tio meter från matskålarna.

Vintern är och har varit kallare än på många år. Två rådjur sedda genom verandafönstret. Avståndet är kanske tjugo meter.

Det är den tredje mars och det kommer fortfarande mera snö. Snart borde det ju börja smälta, men det finns inga tecken på det ännu. Tidvis har det varit besvärligt att komma ut med bilarna.

Efter en lång vinter med mycket snö och extremt lite sol tittar solen äntligen fram den 15.3.2013 och rådjuren njuter av solen. Hur många djur kan du se på bilden?

Efter en kall natt gnistrar rimfrosten i björkarna som diamanter.

Vad gör du där? Två rådjur fotograferade med 200 mm teleobjektiv från snickarboden. Rådjuren ser förvånade ut eftersom den kalla snickarboden endast sporadiskt besöks under vintern.

Katten Herkules är slug och har valt den perfekta jaktplatsen. Lyckligtvis verkar fåglarna vara uppmärksamma. Det är faktiskt förvånande sällan vi ser fågelfjädrar eller fågellik. Katten är dock alltid lika optimistisk. Herkules är en mycket effektiv sorkjägare.

Vintern är snart över (21.4.2013). Rådjuren smågnabbas vid matskålarna. Bilden visar hela flocken. Hur många rådjur kan du se samtidigt på bilden? Det är rätt intressant att det ännu finns två bockar med stora horn i flocken. Nästa höst, om bockarna överlever, blir det antagligen problem och någondera bocken tvingas bort från flocken. Svaret på frågan är sju.

Publicerat i Natur och biologi | 1 Comment »

Kvällspolska

19/04/2013

För att inläggen inte skall bli alltför enahanda lägger jag ut en folkmelodi

Du hittar en pdf version av melodin ” Kvällspolska ”

här som jag skrev för ca. ett år sedan som ett tävlingsbidrag dock utan någon stor framgång.

Svenska folkmusikvänner ser antagligen genast att melodin har influerats av svensk folkmusik och närmare bestämt nyckelharpsmusik.

Melodin läggs ut som en folkmelodi i ”public domain” d.v.s. den får fritt användas utan ersättning. Jag tar gärna emot kommentarer eller information om att melodin har spelats någonstans 😉 . Observera att det lönar sig att använda dubbeltoner där det är tekniskt möjligt (utgående från den egna tekniska nivån) eftersom musiken klingar bättre.

Publicerat i Uncategorized | Leave a Comment »

Fysiker titta hit, fantasin flödar

16/04/2013

Efter att jag skrev artikeln ”Dimma, moln och jetstrimmor” har jag tittat lite på olika skriverier på nätet. Jag hittade bl.a. följande fantastiska fantasiblomma på nätet 😉 . Orginalet är från http://www.geoengineeringwatch.org/geoengineered-snow-storms-wreaking-havoc-around-the-globe/

———klipp———-

Engineered Ice Nucleation Cools Air Masse

Many of the snow events occurring around the US, even at this time of year, are amazingly still occurring at above freezing temperatures. Some are at temperatures of 10 degrees or more above freezing. How is this possible? Have the laws of physics changed?

It is done with various processes of chemical ice nucleation. This is the same as the first aid chemical ice pack. Mix the chemicals and you have ice. Whatever the existing temperatures of a storm and the surrounding air mass at the time the artificial nucleation is commenced, temperatures are lowered significantly further by the nucleation process. If the nucleation process is started at far above freezing temperatures, then the temps can fall to near freezing or below as the process continues. If the region where an “ice nucleated” event is being carried out is already well below freezing, the temperatures will fall to still lower temperatures. If the chemical nucleation process is inflicted aggressively enough, in already cold regions, temperatures can be driven to deadly levels well below zero. Northern Europe is currently in the grip of what appears to be just such a geoengineered event.

———-klipp———-

En fysiker kan knappast göra annat än le åt ovanstående resonemang. För en oskolad journalist/aktivist är naturligtvis situationen solklar. Is == köld och man hugger i sten så att gnistorna flyger.

Översättningen blir ungefär:

————Översättning————–

Designade iskondensationskärnor kyl stora luftmassor

Många av de snöhändelser som inträffat på olika håll i USA, även under den här tiden på året, sker förvånande nog fortfarande vid temperaturer ovanför fryspunkten. I vissa fall sker det vid mer än tio grader över fryspunkten. Hur är detta möjligt? Har fysikens lagar ändrats?

Det görs via olika processer där kemiska kondensationskärnor för is används. Det här är detsamma som isförpackningne i en förstahjälpsväska. Blanda kemikalierna och du får is.. Vilken temperaturen än är i en åskstorm och i den omkringliggande luften vid den tidpunkt då de artificiella kondensationskärnorna tillförs så kommer temperaturen att sänkas genom kondensationskärnorna. Om processen startar över långt över fryspunkten så kan temperaturen sjunka till eller under fryspunkten. Om starttemperaturen är låg så faller temperaturen ytterligare. Om processen genomförs riktigt aggressivt på kalla områden kan temperaturen nå dödliga nivåer under noll (antagligen Farenheit) d.v.s. -18 grader C. Norra Europa är för tillfället i något som verkar vara i en geoingenjörsprocess grepp.

—————– Översättning slut—————-

Vad händer på riktigt i ovanstående situation? Jag hänvisar till bilden av temperaturfördelningen i ”Dimma, moln och jetstrimmor”.

Utgångspunkten är att vi behöver luft som är saturerad med fuktighet men inte har kondenserats till vatten till följd av att kondensationskärnor har saknats (alltför ren luft). Då man tillför mikroskopiska kondensationskärnor kommer det att kondenseras vatten runt varje kondensationskärna och kondensationsvärme frigörs d.v.s. temperaturen stiger. Den varmare luften börjar stiga uppåt och utvidgas och börjar samtidigt kylas ned. Medan nedkylningen sker kommer vattendropparna att växa. Rätt snabbt når luftmassan en höjd där demperaturen sjunker under fryspunkten och de mikroskopiska vattendropparna fryser till is. Då vattendropparna fryser till is frigörs igen stora mänder värme och lufter fortsätter att stiga uppåt. Eftersom luften, ju kallare den är, kan innehålla allt mindre mängder vattenånga kommer is att kristalliseras på de frusna vattendropparna som då bildar snöflingor samtidigt som värme frigörs. Under hela processen kommer naturligtvis värme också att försvinna i form av infraröd strålning ut i rymden.

Till slut når man en punkt där luften har avkylts så mycket att rörelsen uppåt avstannar och de bildade snöflingorna tillsammans med avkyld luft börjar falla nedåt. Beroende av på vilken höjd vattnet kondenserades och snön bildades finns det flera alternativ till vad som kan hända:

I tropikerna t.ex. över ett ökenområde kommer den nedfallande luften tillsammans med snön att värmas upp medan den faller nedåt. Uppvärmningen kan bli så kraftig att största delen av snön som blir till regn hinner avdunsta innan den når marken.
På andra områden då luftens temperatur nära marken från början var lägre så hinner snön smälta på vägen ner medan den omkringliggande luften värms. Resultatet blir regn.
Om temperaturen nära marken var nära fryspunkten då processen startade hinner inte snön värmas upp så mycket under färden ner att den smälter. Resultatet blir snöfall.

Observera den ursprungliga vebbsidans ”förklaring” som blev totalt fel. Slutresultatet blev detsamma men processen är en helt annan. Man använder de vertikala rörelserna i atmosfären som en extremt effektiv storskalig kylmaskin som tar värme från markytan och via mellanstegen kondensation och isbildning för värmen högt upp i atmosfären där den avges i form av strålning till rymden. Det finns helt enkelt inte en sådan fysikalisk process(*) att man helt enkelt skulle tillsätta ytterst små mängde kondensationskärnor och resultatet skulle vara kyla. Resan upp och ner genom atmosfären är nödvändig för att kylmaskinen skall fungera korrekt.

Kylmaskinen är exakt densamma som finns i normala åsk- och regnmoln. Det är alltså ingenting konstigt i processen och den är relativt väl känd.

Man kan producera kyla för t.ex. en förstahjälpsvätska genom att man blandar lämpliga salter med vatten. Lösningen av salterna i vattnet kräver värme vilket leder till att temperaturen sjunker. Detta system fungerar inte för att producera kyla storskaligt, mängderna salter som skulle behövas är ofantliga och regnvattnet skulle genast avslöja processen eftersom regnvattnet skulle vara odrickbart. En liknande process användes förr för att åstadkomma kyla för t.ex. glassproduktion. Då man blandar finhackad is med vanligt salt kommer temperaturen att sjunka till ca. -18 grader C vilket är tillräckligt kallt för att glass skall stelna.

Publicerat i Fysik | 1 Comment »

Dimma, moln och jetstrimmor

14/04/2013

Lite bakgrund om MOLN

Orsaken till att den här artikeln har skrivits är diskussioner på nätet angående kondensstrimmor från flygplan.

Det verkar finnas grupper på nätet som anser att i stort sett alla kondensstrimmor är storebrors försök att påverka vädret eller undersåtarna via såkallade chemtrails. Eftersom det är tydligt att många skribenter inte har en aning om hur normala moln uppför sig kan det finnas behov av lite bakgrundsinformation.

Vatten och aggregationstillstånd

Vatten kan förekomma i olika tillstånd. Vilket tillståndet är beror av temperaturen och det atmosfäriska trycket.

Fast vatten, snö och is

Då temperaturen är under noll grader övergår vatten i fast form och förekommer då som snö och is. Trots att temperaturen är under noll grader kan vatten i viss utsträckning övergå i gasform genom såkallad sublimering om luftens fuktighet är låg eventuellt kopplat till lågt lufttryck. Vatten i fast form är naturligtvis mycket konkret påtagligt.

Flytande vatten

Vatten i havet, i bäckar och åar samt i form av regn är flytande vilket vi alla känner till. Vatten i flytande form är naturligtvis också mycket påtagligt.

Vatten i gasform

Då man kokar vatten börjar vatten övergå i gasform och vatten i denna form är helt genomskinlig och i princip osynlig. Då gasens temperatur sjunker tillräckligt mycket kan en del av vattenångan kondenseras till mikroskopiska vattendroppar som syns som dimma.

Vatten övergår i osynlig vattenånga i bilden ovan.

Ångan från den varma koppen hinner kondenseras så att dimma bildas. Dimman består av mikroskopiska vattendroppar alltså vatten i vätskeform.

Hur bildas dimma

Under vissa tider på året är det vanligt att det bildas dimma nära marken på låglänta ställen under kvällen och natten. Då solen går upp kommer dimman rätt snabbt att försvinna. Vad är det fråga om?

Under en klar dag kommer rätt stora mänder vatten att avdunsta från marken och att avges av gröna växter som en biprodukt av fotosyntesen.

På kvällen kommer luften att ha en hög luftfuktighet. Då solen börjar gå ner minskar mängden instrålad energi och utstrålning av energi till rymden börjar bli dominerande. Resultatet är att markytans temperatur sjunker eftersom värme kontinuerligt strålar ut. Luften nära marken kommer att kylas av och bli tyngre.

Om vi betraktar en dalgång så kommer den kalla tunga luften nära markytan att börja rinna ned i dalgången varvid varmare luft högre upp tar dess plats och kyls ner. Den kalla luften kommer att samlas längst ner i dalen eftersom den inte kan rinna längre ner då marken kommer emot. Nedkylningsprocessen då värme strålar ut kombinerat med kall luft som rinner ner längs slänterna är så effektiv att det t.o.m. på sommaren kan bildas frost nere i dalen. Den typiska situationen är dock att temperaturen sjunker så lågt att den relativa luftfuktigheten når 100% varvid vattenånga övergår i vattendroppar och det bildas dimma. Då dimma bildas kommer det att frigöras värme och samtidigt kommer dimman att minska utstrålningen av värme.

Då solen går upp kommer det rätt snabbt att stråla in så mycket värme att dimmans vattendroppar igen övergår i vattenånga som är genomskinlig … dimman försvinner.

Motsvarande situation uppstår lätt på hösten över ett varmt hav då lufttemperaturen blir lägre än havsytans temperatur. Nära havsytan är luftfuktigheten mycket hög. Då temperaturen sjunker så bildas på motsvarande sätt som ovan dimma nära havsytan. Dimlagrets tjocklek behöver inte vara mer än några meter.

Temperaturfördelningen i atmosfären

Atmosfären brukar delas upp i olika delar

Troposfären (0 – 11 km). Troposfären når i medeltal 11 km över jordytan, 7 km vid polerna och 17 km vid ekvatorn och innehåller omkring 80% av atmosfärens gaser. Temperaturen minskar med höjden. I troposfären blandas luften livligt vertikalt på grund av att varm luft stiger uppåt där temperaturen är lägre, däremot blandas luften mycket lite mellan norra och södra halvklotet. Blandningen mellan troposfären och stratosfären är också liten. Allt väder äger rum i troposfären, och nästan alla moln finns i troposfären.

Stratosfären (11 – 55 km). Temperaturen ökar med höjden. Detta beror på att ozonlagret i mitten av stratosfären absorberar ultraviolett ljus och den övre delen av stratosfären absorberar mer energirik kosmisk strålning. Luften blandas mycket mindre vertikalt i stratosfären eftersom temperaturens stigning med höjden hämmar stigningen hos eventuell varmluft. I stratosfären förekommer ibland pärlemormoln.
Mesosfären (55 – 85 km). Temperaturen minskar med höjden; detta är den kallaste delen av atmosfären, speciellt kring sommarpolen där nattlysande moln ofta förekommer.
Termosfären (85 – 600 km). Temperaturen ökar först kraftigt med höjden på grund av solens joniserande strålning, men planar sedan ut så att termosfärens övre delar blir i stort sett isoterm. Detta beror på att molekylernas fria medelvåglängd inom övre termosfären kan bli tusentals km, och när molekylerna kan röra sig fritt så långt tar de även med sig temperaturen från där de var tidigare. Inom termosfären förekommer aldrig några moln, däremot kan norrsken förekomma där.

Regionerna mellan dessa fyra lager kallas tropopausen, stratopausen och mesopausen.

Då man förflyttar sig från markytan uppåt i atmosfären visar det sig att temperaturen sjunker med en hastighet man brukar kalla ”lapse rate”. Allmänt kan lapse rate beteckna hur en godtycklig atmosfärisk variable avtar med höjden, men vi betraktar nu temperaturen.

Upp till ca. tio kilometers höjd kommer temperaturen att avta rätt jämnt med höjden. Temperaturen sjunker med ca. 6.4 grader C/km . På ungefär tio kilometers höjd är temperaturen ungefär -50 grader C. Då man betraktar bilden ovan ser man att temperaturen vid 12-13 km höjd igen börjar stiga för att nå ungefär noll grader på 50 km höjd.

Hur bildas moln?

En varm vårdag lyser solen på ett svart plöjt fält. Stora mängder vattenånga avdunstar från marken och bildar en ”bubbla” ovanför fältet. Vattenånga har molekylvikten 16 g/mol + 2 gram/mol = 18 g/mol (en syreatom + två väteatomer) vilket är betydligt mindre än molekylvikten för huvudkomponenterna kväve och syre (28 g/mol respektive 32 g/mol) vilket betyder att bubblan förr eller senare lossnar från markytan och börjar stiga uppåt ungeför som en ballong, samtidigt börjar följande bubbla bildas på samma plats. Tätheten hos vattenånga är alltså lägre än luftens täthet. Vattenångan fungerar alltså som lyftgasen i en gasballong. Situationen påminner mycket om situationen i en kokande kastrull där samma punkt ofta genererar ångbubbla efter ångbubbla.

Då den fuktiga luftbubblan stiger uppåt kommer dess täthet att minska eftersom lufttrycket minskar högre uppåt. Resultatet blir att temperaturen i bubblan sjunker med i medeltal ca. 6.4 grader/km. Eftersom luften ovanför fältet var nästan mättad med vattenånga behövs inte någon stor temperatursänkning för att ångan kanske en halv kilometer upp skall kondenseras till vattendroppar d.v.s. dimma och resultatet är att ett moln bildas.

En normal solig dag då det är högtryck kommer det nybildade molnet att omges av torr luft vilket betyder att de nybildade vattendropparna i molnet rätt snabbt kommer att blandas med torrare luft och dropparna avdunstar och försvinner eftersom vattenånga är genomskinlig. Vattnet finns fortfarande i leften men vi kan inte se den.

Vårt svarta plöjda fält kommer att regelbundet att generera nya bubblor under dagen och varje bubbla ger upphov till ett litet moln. Då man betraktar situatione från ett flygplan ser man ofta rätt tydligt hur samma punkt på marken ger upphov till en rad små moln som så småningom löses upp och försvinner.

De varma fuktiga luftbubblorna ger upphov till något som kallas termik. Segelflygare kan använda stigande termikbubblor som hiss och på detta sätt vinna höjd utan att använda motor.

Det är intressant att notera att den nedre kanten på moln ofta är rätt distinkt d.v.s. nästan knivskarp. Orsaken är helt enkelt att den höjd som dimma bildas på bestäms av temperaturprofilen i atmosfären och höjden där moln bildas ur termikbubblor bestäms av lapse rate.

Om det bildas väldigt mycket termikbubblor så kan bubblorna gå ihop och större moln bildas. Eftersom det då inte finns torrare luft kring bubblorna så kommer molnen inte att upplösas utan luftmassan fortsätter att stiga uppåt med hjälp av den frigorda värmen från kondenseringen vattenånga-dimma. Då den fuktiga luften når en nivå där temperaturen ligger under noll grader fryser dimman till is och stora mängder värme frigörs vilket gör att luftmassan förs ännu högre upp. Om tillräckligt mycket vattenånga avdunstar från marken på tillräckligt stora områden kan höga åskmoln skapas där de vertikala luftströmmarna inne i molnet kan skapa statisk elektricitet … vi får ett åskmoln. Toppen av ett åskmoln kan nå upp till tio kilometers höjd.

Det visar sig att moln kan bestå antingen av små vattendroppar på samma sätt som dimma eller av små iskristaller. Typiskt så är molnen ”dimma” nära marken och iskristaller högre upp i atmosfären.

Hur bildas jetstrimmor

Då flygfotogen (kerosen) förbränns i en flygmotor bildas koldioxid, vatten och små mängder sot (mikropartiklar av kol). Då flygplanet flyger på en höjd där temperaturen är tillräckligt låg så kommer vattenångan i avgaserna att kondenseras till dimma/moln och vi ser en jetstrimma.

Då flygplanet landar/startar är luftens temperatur så hög att den osynliga vattenångan inte kondenseras till synlig dimma. På låg höjd brukar således inga kondensstrimmor bildas. Observera att mängden vatten är så liten i avgaserna att blandningen med luft nere i atmosfären snabbt får en jetstrimma att försvinna.

Då ett flygplan startar/landar flyger det med en relativt låg hastighet vilket kräver att vingarna genererar mycket lyftkraft vilket i sin tur kräver mycket lågt tryck på vingarnas översida. Då trycket på ett mycket kort ögonblick sjunker, då luftströmmen passerar vingen, bildas ofta temporärt dimma nära vingspetsarna. Denna dimma försvinner lika snabbt som den skapades då luften igen värms upp då trycket återgår till det normala bakom vingen.

Vad avgör om en jetstrimma blir hängande kvar

Information om jetstrimmor och varför de ibland hänger kvar och ibland försvinner rätt snabbt hittar du här (engelska) contrail.

För att det skall bildas en jetstrimma som hänger kvar länge krävs att temperaturen är mycket låg d.v.s. -50 … -60 grader C samt att luften är supersaturerad i förhållande till is. Då agaserna kommer ut ur motorn innehåller de ca. 1.2 kg vattenånga per liter förbrännt flygbränsle. Avgaserna blandas med omgivande luft och kyls ner. Om den omgivande luften är väldigt torr kommer vattenångan inte att kondenseras till vattendroppar/iskristaller och man får ingen bestående jetstrimma.

Då luften är mycket kall -50 … -60 grader C samt dessutom i stort sett saturerad med fuktighet så kondenseras vattnet i avgaserna och det bildas dimma/iskristaller som inte kan avdunsta eftersom den omkringliggande luften är nästan mättad med vattenånga. Jetstrimman kan då bli hängande kvar under rätt lång tid.

En jetstrimma kan slås på/stängas av skenbart slupmpmässigt. Orsaken är lätt att förstå. Antag att flygplanet flyger med samma motoreffekt. Då planet får order att byta flyghöjd från säg 11500 m till 8000 m dyker det från extremt kall luft ner i betydligt varmare luftlager. Som man ser i ovanstående referens är det höjdområde inom vilket synliga jetstrimmor bildas begränsat och då flyghöjden sänkts tillräckligt så upphör plötsligt jetstrimman att bildas.

Då flygplanet flyger nära gränsen för det område där kondensstrimma bildas blir situationen följande. Gränsen mellan det kalla saturerade området där kondensstrimma blir kvar och det lägre varmare området är inte en matematiskt plan yta utan mera att betrakta som ytan av ett hav med vågor. Vi kan då få en situation där flygplanet plöjer igenom osynliga vågor i atmosfären och vi ser områden med kvarhängande jetstrimma omväxlande med områden utan jetstrimma.

Det är värt att notera att flygmotorutvecklingen har lett till att om ett gammalt och ett nytt flygplan flyger bredvid varandra på samma höjd så tenderar det moderna flygplanet att generera jetstrimma oftare än det äldre flygplanet. Orsaken är att det nyare flygplanets motorer har en högre verkningsgrad vilket betyder att de utströmmande avgaserna är kallare. De kallare avgaserna hinner lättare frysa till iskristaller innan de blandas med omgivande torrare luft, som får dem att försvinna, än de varmare avgaserna från det äldre planet. De varma avgaserna från det gamla planet blandas med den omgivande torrar luften och innan is hunnit bildas har vattendropparna redan avdunstat till vattenånga som är osynlig.

Dagens moderna flygplan flyger på allt högre höjd eftersom luftmotståndent minskar ju högre man flyger (proportionellt mot luftens täthet). Högre flyghöjd betyder samtidigt automatiskt att sannolikheten för att en ”bestående” kondensstrimma skall bildas är högre än då planen flyger på lägre höjd.

Chemtrails?

Det finnas grupper av människor som tror att i princip alla jetstrimmor är avsiktliga utsläpp av en okänd maktgrupp och som är avsedda att påverka vädret eller människors psyke via olika kemiska tillsatser, detta är ren smörja.

Man har i USA, i Sovjetunionen och i Kina med varierande resultat besått regnmoln med bl.a. silverjodid för att på konstgjord väg skapa regn. Man har kunnat få existerande moln att producera regn t.ex. så att regnet har fallit framför en stad eller t.ex.Olympiska spel och på detta sätt minska vädrets inverkan lokalt genom att låta regnmoln regna ur sig innan de når området man vill skydda.

Den främsta orsaken till att chemtrails skapade genom tillsattsämnen i flygbränsle är ren smörja är att flygmotorer är extremt dyrbara. Att lägga till små mängder biodisel i flygplansbränslet krävde år av experiment eftersom ingenting får skadas och motorerna måste hållas igång kontinuerligt. Att lägga till mikropartiklar av Aluminium, kolpartiklar och andra ämnen i bränslet är att beställa stora problem, något ingen vågar riskera.

Chemtrail-troende verkar tro att man med blotta ögat kan avgöra vilka kondensstrimmor som är såkallade chemtrails och vilka som är ”naturliga”. Motsvarar detta den gamla metoden att spå framtiden i kaffesump?

Publicerat i Fysik, Uncategorized | Leave a Comment »

Vår framtida energiförsörjning

11/04/2013

Denna artikel behandlar samhällets framtida energiförsörjning utgående från de tekniska och politiska randvillkor vi känner idag. Vårt geografiska läge på höga nordliga breddgrader gör att tillgång till energi inte är en bekvämlighetsfråga utan en kritisk överlevnadsfråga. Artikeln visar att vissa alternativ för produktion av basenergi som förts fram i offentligheten inte är realistiska. Våra internationella förpliktelser att begränsa utsläpp av växthusgaser tvingar oss att i framtiden i allt högre utsträckning frångå fossila bränslen. Artikeln pekar också på att rädslan för den med kärnkraft förknippade strålningen är i hög grad irrationell.

Artikeln ingick i Ekonomiska samfundets tidskrift år 2002 nummer 1. Nedanstående artikel diskuterar vilka delar av analysen som visade sig bli rätt när vi nu har tio års perspektiv på utvecklingen. Observera att referencerna i vebbversionen kan vara fel. Ladda ner den ursprungliga artikeln från Ekonomiska Samfundet om du behöver kontrollera någon referems. Omservera också att en del vebbreferenser har försvunnit på tio år. Googla!

Den ursprungliga artikeln hittas här:

Klicka för att komma åt est_102.pdf

Energi och samhälle

Ett modernt samhälle behöver stora mängder energi. Vår höga materiella levnadsstandard är en direkt följd av att vi har tillgång till i princip obegränsade mängder relativt billig energi.

Vi kan i tredje världen tydligt se vilka problem som uppstår då energi till ett överkomligt pris inte finns att tillgå. Skogar skövlas och öknar breder ut sig på många områden som en direkt följd av att ved används som bränsle i ineffektiva eldstäder. Insamling av en familjs ved för matlagning samt vattenhämtning kräver flera timmars arbete varje dag. Den tid som läggs ner på ineffektivt arbete för anskaffning av livets nödtorft är förlorad för utbildning och annat som på sikt, permanent, kunde höja befolkningens levnadsstandard.

Olja blir en bristvara

Mänskligheten har i några hundra år haft tillgång till i princip obegränsade mängder lätt tillgänglig fossil energi i form av kol och olja. Uppskattningar av hur länge de återstående fossila energitillgångarna räcker till varierar för olja mellan kanske 50 och 150 år. Koltillgångar finns det för ytterligare många hundra års konsumtion. Det är dock intressant att notera att man uppskattat^¹att den genom historien maximala årsproduktionen av olja kommer att uppnås mellan åren 2006 – 2010. Vissa konservativa uppskattningar säger att produktionstoppen infaller ca. 2020, även i detta fall således inom en relativt nära framtid. Efter detta kommer oljeproduktionen att börja minska för att aldrig mera signifikant öka. Hur oljebrist och till följd av detta stigande oljepriser kommer att påverka högteknologiska samhällen som är beroende av olja blir intressant att se.

Kommentar: Ny (mer än 40 år gammal) teknik för att borra böjda hål och på hydraulisk väg (fracking) spräcka oljeförande berg har lett till en situation där tömda oljefält plötsligt producerar olja igen. I USA ser vi idag en överproduktion av naturgas då man för några år sedan importerade gas. Man uppskattar att gasreserverna räcker hundratals år och att import av olja till USA kan bli onödig inom en nära framtid. Det har visat sig att hittills alla förutsägelser om att någon specifik resurs tar slut har kommit på skam.

Videon visar hur den nya tekniken fungerar.

Förbränning av fossila bränslen såsom kol och olja men också naturgas producerar ofantliga mängder koldioxid, som är en s.k. växthusgas. Växthusgaserna absorberar effektivt den från jorden utgående infraröda värmestrålningen vilket kan höja temperaturen på jorden. Man bör dock hålla i minnet att ca. 95% av den växthuseffekt som är orsaken till att jorden är beboelig är förorsakad av vattenånga i atmosfären. Den lilla återstoden 5% täcks av koldioxid, metan och andra växthusgaser. Den maximala förändring koldioxiden kan ge upphov till i växthuseffekten är sålunda några procent inte tiotals procent som man kanske skulle tro då man läser populärpressen. Dagens klimatmodeller är så inexakta att ingen ännu med säkerhet kan säga hur stigande temperaturer påverkar det globala klimatet. Man kan inte ens med säkerhet säga om den temperaturstegring man kunnat se under senare år beror på mänsklig verksamhet eller om den beror på förändrad solaktivitet^². Vårt ansvar för kommande generationer kräver dock att vi strävar efter att hålla mänsklig klimatpåverkan så liten som möjligt för att inte skapa problem för kommande generationer.

För många utvecklingsländer är energiproduktion baserad på kol det enda realistiska alternativet då inhemska koltillgångar finns och eftersom kolkraften kräver rätt lite kapital och tekniskt kunnande. Man kan därför förvänta sig en kraftig utbyggnad av kolkraften i utvecklingsländerna under de närmaste åren. Trycket på de utvecklade länderna att frångå fossila energikällor är sålunda mycket stort.

Kommentar: Jordens medeltemperatur har inte stigit på 16 år och det ser ut som om klimatmodellerna skulle ha laborerat med fel klimatkänslighet för CO2. Indien och Kina bygger ut kolkraften (men också kärnkraft) så snabbt det är möjligt eftersom tillgång till billig energi är en förutsättning för att lyfta upp befolkningen ur fattigdom.

Globalt effektbehov 2000 GW

Man har uppskattat^³ att mänskligheten inom de närmaste årtiondena måste ersätta ca. 2000 GW (en GW motsvarar ungefär effekten hos de två kärnkraftverken i Lovisa) effekt producerad främst med kol som bränsle, men siffran innehåller också existerande kärnkraftverk som måste bytas ut. Den angivna effekten motsvarar den globala fasta energiproduktionen idag. Det energiproduktionsbehov som måste ersättas motsvarar att man kontinuerligt färdigställer ungefär ett kärnkraftverk av storleken Olkiluoto I + II per vecka^⁴, vi återkommer till detta senare i artikeln.

Småskalig eller storskalig energiproduktion

Den mest ekonomiska storleken på kraftverk beror av flera olika faktorer. Finns lokala bränslen tillgängliga och hur skall bränsletransport och lagring skötas? Hur är kraftverkets pris beroende av storlek och byggtid? Vilken är kapaciteten hos energidistributionsnäten? Kommer energin att användas lokalt eller distribueras den över ett större område? Skall kraftverket användas för produktion av endast elektricitet/processvärme eller kan spillvärmen vars andel är över 50% av kraftverkets totala effekt användas för t.ex. fjärrvärme? Om spillvärmen kan användas som fjärrvärme kan kraftverkets totala verkningsgrad stiga från 35 – 45% till 80 – 90%. Kombinerad produktion av elektricitet och fjärrvärme är således mycket lönsam. Ur rent fysikalisk synvinkel uppnås sannolikt den bästa ekonomin om energiproduktionen sker centraliserat vid ett relativt litet antal kraftverk. Hur många enheter som behövs är beroende av distributionsnätet, av vilken redundans man vill ha samt av om spillvärmen från energiproduktionen på nordliga breddgrader kan utnyttjas för fjärrvärme. Stora kraftverksenheter tillåter i allmänhet effektiv rening av utsläpp och god kontroll över det avfall som produceras. Teknikens utveckling kan dock på sikt medföra att relativt små enheter kan bli lönsamma om de producerar både värme och elenergi.

Konventionell produktion av basenergi

Konventionella alternativ för energiproduktion bygger på kol, naturgas, hyggesrester och annat avfall, vattenkraft samt kärnkraft som i denna artikel behandlas separat. Möjligheter att i betydande omfattning bygga ut vattenkraften finns inte i praktiken vilket den politiska långdansen kring Vuotosbassängen tydligt visat. Det viktigaste framtida konventionella bränslet utgörs av kol kombinerat med lokala bränslen såsom hyggesavfall och torv. Torv och bioavfall måste av lönsamhetsskäl användas relativt nära bränslekällan eftersom de i förhållande till sin volym har ett relativt litet energiinnehåll. Naturgas är ett bekvämt och relativt miljövänligt bränsle vars pris kan utgöra en samhällsrisk, eftersom det ofta är kopplat till oljepriset. Naturgas är i likhet med olja en begränsad resurs. En orsak till att man i USA på nytt lyfter fram kärnkraften som alternativ för produktion av basenergi är att det börja uppstå gasbrist vilket höjer gaspriset.

Kommentar: Överproduktion i USA idag till följd av storskalig användning av ny teknik: Fracking.

Småskaliga alternativ för energiproduktion i Finland är vindkraft, biogas och bioavfall samt naturgas. Det finns många områden i vårt land där lokal produktion i liten skala är välmotiverad till följd av långa avstånd till det landsomfattande elnätet. Exempel på sådana områden är Åland och Åbo skärgård samt sannolikt områden i Lappland. Marginell energiproduktion baserad på vind och biobränslen kommer säkert att finnas också på andra områden.

Vindkraft

Vindkraften har blivit populär under de senaste årtiondena. Betydande tekniska förbättringar har skett så att verkningsgraden blivit bättre, priset sjunkit och behovet av service minskat. I många kretsar har vindkraften förts fram som en lösning på våra framtida energiproblem eftersom vindkraften i likhet med vattenkraften ses som absolut ren, säker och outsinlig. Vinden är dock nyckfull och energiinnehållet i vinden är litet. Vindkraftverk måste till följd av den låga energitätheten i luftflödet byggas mycket stora för att bli lönsamma. Statistik^¹ visar att vindkraftverk som ett årsmedeltal uppnår en verkningsgrad på ca. 20%. Trots detta brukar man vid marknadsföring av vindkraftverk anta att de kan producera 30% av toppeffekten som medeleffekt under ett år. Vindkraftens väderberoende medför att det behövs stor reserveffekt för att hantera perioder av svag vind under tider då elbehovet är stort. Detta betyder att man måste bygga t.ex. gaskraftverk som är dyra i drift för att hantera avbrott i produktionen.

Man har i England undersökt vindkraftens lönsamhet då man ställer samma krav på vindkraftens pålitlighet som på andra energikällor. Kravet på andra energikällor är att ett kraftverk skall kunna ange vilken energimängd som finns till salu under de närmaste 3.5 timmarna. Undersökningen visade att den vindkraftsfarm på 10 MW som undersökningen gällde skulle gå på förlust på grund av behovet att köpa in kompenserande energi på energispotmarknaden. Vindkraftens lönsamhet eller olönsamhet är ytterst en fråga om vem som skall stå för reservkraften. Om samhället subventionerar vindkraften och den inte behöver betala investeringarna för reservkraft kan vindkraften visa lönsamhet.

Har landets befolkning sist och slutligen större glädje och nytta av att bevara våra unika naturområden för rekreation och turism än att ta dem i bruk som områden för energiproduktion? För att vindkraften skulle kunna bidra med en betydande andel av landets energiförsörjning borde hundratals kvadratkilometer tas i bruk för vindkraftparker. Kommer en omfattande, och dessutom tekniskt/ekonomiskt sett onödig, utbyggnad av vindkraften i vårt land av framtida generationer att ses som våldtäkt på vår natur? Utgående från erfarenheter i Mellaneuropa verkar det osannolikt att mer än 10 – 15% av energiproduktionen i Finland någonsin kommer att produceras med vindkraft.

Kommentar: Rätt bra beskrivning av dagens situation. Vi vet med facit på hand att vind- och solkraft kräver stora subventioner för att de skall löna sig ekonomiskt. Subventionerade inmatningstariffer, direkt byggstöd samt det faktum att vindkraftparker inte själva behöver betala för reservkraften. Kostnaderna flyttas över på konventionell kraft.

Utbyggnad av global energiproduktion

Tidigare i artikeln nämndes att mänskligheten under de närmaste årtiondena måste bygga kraftverkskapacitet som motsvarar ca. 1500 MW per vecka, i siffran ingår inte den sannolika produktionsökning som behövs i tredje världen. För att inte öka produktionen av måste en stor del av denna effekt baseras på andra energikällor än fossila bränslen. Vi betraktar några alternativ:

Antag att vi vill tillfredsställa detta effektbehov genom att bygga ut vindkraft. Vi kommer då att behöva färdigställa ungefär 1500 st vindkraftverk med effekten 3 MW per enhet per vecka. Antalet vindkraftverk bygger på ett årseffektmedeltal på 30% vilket sannolikt är alltför optimistiskt. För dessa vindkraftverk behöver vi reservera antingen nittio kvadratkilometer mark eller en motsvarande yta grunda kustvatten per vecka. Havsbaserade vindkraftverk kan endast byggas på grunda havsområden eftersom de blir olönsamma, till följd av höga byggnadskostnader, om vattendjupet är stort^¹. Globalt skulle vi då behöva färdigställa nio stora vindkraftverk per timme. Produktionsbehovet av vingar till dessa kraftverk skulle ligga på ca 3000 – 4500 st. per vecka. Då man jämför kraftverksvingarna med vingarna hos moderna trafikflygplan såsom Airbus A380 superjumbo^² upptäcker man vissa potentiella problem. Kraftverksvingarna på ett stort vindkraftverk har längden 65 … 80 m d.v.s. propellerdiametern är 130 … 160 m. Spännvidden hos A380 är ca. 80 m d.v.s. en vinge hos planet är hälften kortare en längden hos ett propellerblad. Kraven på teknisk precision på en kraftverksvinge, aerodynamik och ytfinish, är desamma som hos en flygplansvinge. Kraftverksvingen har dock inte riktigt samma krav på lätthet som en flygplansvinge. Då kraftverken efter några tiotal år är mogna att skrotas återstår berg av problemavfall i form av glasfiber, kevlar och kolfiberkompositer.

Färdigställande av ett kärnkraftverk i veckan är inget problem. Under kärnkraftens guldålder i början av 1980-talet färdigställdes ungefär ett kärnkraftverk i veckan. Sedan början av 1960 talet då man utvecklade de reaktortyper som dominerar Europa idag har utvecklingen på reaktorområdet inte stått stilla. Utvecklingen har gått vidare mot ännu större enheter än tidigare. Effekter på upp till 2000 MW är inte ovanliga. En stor enhetseffekt betyder att antalet kraftverk som måste byggas blir mindre. En annan utvecklingslinje har gått mot mindre enheter^³ med en effekt på ca. 100 MW som till sin fysikaliska konstruktion är idiotsäkra och som enkelt kan serieproduceras^⁴. Eftersom reaktorerna inte kan drabbas av härdsmälta^⁵ kan de byggas nära befolkningscentra så att spillvärmen kan användas för fjärrvärme. Man kan räkna med att medeleffektbehovet per capita^⁶ i Finland är ca. 700W. Detta betyder att det t.o.m. för en stad med endast 100 000 invånare skulle löna sig att producera energin med kärnkraft

Kommentar: Man börjar idag kunna se de problem vindkraften fört med sig. Kraftverk som byggs nära bebyggelse ger ljus och ljudproblem. Vindkraftverk dödar tiotals miljoner fåglar varje år. Verkningsgraden för vindkraften i förhållande till maxeffekten ligger kring 20%. Livstiden hos vindkraftverk är förvånande kort delvis till följd av en snabb teknisk utveckling som gör mindre vindkraftverk olönsamma. Det börjar finnas rätt många ”fossila” vindkraftsparker som inte producerar energi och där vindkraftverken står stilla och rostar. Till följd av kraftiga subventioner har man dock lyckats bygga ut vindkraften snabbt.

Energi kan inte produceras riskfritt

Något förvånande för många är att den renaste energikälla mänskligheten har d.v.s. vattenkraften är relativt farlig. Sett ur ett hundraårigt globalt perspektiv har vattenkraften krävt ett mycket stort antal människoliv. Problemet med vattenkraften är att följderna av att en stor kraftverksdamm brister i allmänhet är katastrofala och att ett stort antal människor omkommer. På grund av de svåra följderna av dammbristningar blir riskerna med vattenkraften statistiskt sett relativt stora.

Ett kolkraftverk bränner ca. 100 g kol per producerad kilowattimme. Om ett kraftverk har effekten 1000 MW behövs ca. 790 000 ton kol per år om man antar att kraftverket körs på full effekt 90% av tiden. Detta betyder att ca. 90 ton kol per timme skall transporteras till kraftverket. Samtidigt skall ca. 14 ton aska forslas bort. Om man hypotetiskt tänker sig att bränsle och aska transporteras med lastbil betyder detta ungefär en lastbil var femte minut. Förbränning av kol producerar stora mängder koldioxid och kväveoxider. Koldioxid är en växthusgas som antas kunna påverka jordens klimat. Om förbränning av fossila bränslen på lång sikt åstadkommer betydande klimatförändringar kan följden bli ett mycket stort antal dödsoffer. Kolaska innehåller betydande mängder tungmetaller samt radioaktiva^¹ämnen som på olika sätt sprids ut i människors närmiljö. Gruvbrytning^², transporter samt luftföroreningar förorsakar globalt ett mycket stort antal dödsfall.

Riskerna med biobränslen i form av hyggesrester, avfall etc. är svåra att analysera eftersom de är beroende av vilken bränsleblandning kraftverket använder. Förbränning av betydande mängder hyggesavfall leder till ökad landsvägstrafik som enligt finsk trafikstatistik^³ för ett 1000 MW kraftverk uppskattas leda till ca. ett extra dödsfall per år samt fem skadade. Om man antar att kraftverkets livstid är 40 år betyder detta ca. 40 döda och 200 skadade som en följd av ökad landsvägstrafik. Till detta bör läggas utsläpp av carcinogent supergift Dioxin samt andra luftföroreningar. Vilken effekt ytterst små mängder Dioxin har på befolkningen är okänt. Mängden Dioxin som produceras är beroende av vilka bränsleblandningar kraftverket använder. Det är intressant att notera att antalet döda och skadade under kraftverkets livstid för detta, intuitivt ofarliga, alternativ ligger på samma nivå som de skador olyckan i Tjernobyl totalt gav upphov till enligt FN rapporten UNSCEAR 2000^¹. Till de beräknade skadorna måste man lägga till ett okänt antal cancerfall förorsakade av dioxinutsläpp samt skador förorsakade av luftföroreningar.

Vindkraften verkar vid första påseende vara en absolut ren och riskfri energikälla. Uppgifter från Danmark och Tyskland där man har erfarenhet av drift av stora vindkraftsparker visar dock att inte heller vindkraften är riskfri. Fram till 1998 hade man globalt byggt ut ca. 6500 MW effekt och ca. 20 människor hade dött på grund av vindkraft. Vindkraftens risker finner man bl.a. i byggnadsskedet då man bygger upp kraftverken som är 80 – 100 m höga. Byggandet sker ofta i relativt oländig terräng. Reparation och underhåll av vindkraftverk är inte heller riskfritt. Röster höjs i Tyskland för att kräva minst 600 m säkerhetsavstånd från stora vindkraftverk till t.ex. gång- och ridvägar. Kravet bygger på erfarenhet av hur långt rotorblad, delar av rotorblad samt isbitar flyger. Man har erfarenhet av att vingar och 0.5 kg tunga isbitar har flugit över 500 m. Rotordelar och isbitar av denna kaliber är livsfarliga projektiler.

Kommentar: Se http://www.caithnesswindfarms.co.uk/accidents.pdf

Kärnkraften är sannolikt, vid sidan om vindkraften, den säkraste formen av energiproduktion trots alla påståenden om motsatsen. Speciellt för kärnkraften är att bränslet upptar en ytterst liten volym^¹ eftersom energiinnehållet i Uran är stort. Uran innehåller ungefär en miljon gånger mera användbar energi än kol. Uranbrytning ger upphov till i princip samma risker som andra typer av gruvbrytning, olycksfall p.g.a. fysiska olyckor, kemisk påverkan såsom Arsenik, Uran, Radium samt radioaktiv strålning främst i form av Radon^². Transport av oanvänt kärnbränsle antas vara i stort sett riskfri eftersom mängden bränsle som transporteras är negligerbar jämfört med andra energikällor och bränslet som sådant inte utgör någon risk för omgivningen. Riskerna i samband med drift är beroende av kraftverkets grundkonstruktion och hur bränslet är inneslutet. I kokarreaktorer (BWR) och tryckvattensreaktorer (PWR) av västerländsk typ har inga olyckor förekommit där utomstående skulle ha kommit till skada. Erfarenheterna från attentatet mot World Trade Center i New York visar dock att attentat mot kärnkraftverk är möjliga.bränslet som sådant inte utgör någon risk för omgivningen. Riskerna i samband med drift är beroende av kraftverkets grundkonstruktion och hur bränslet är inneslutet. I kokarreaktorer (BWR) och tryckvattensreaktorer (PWR) av västerländsk typ har inga olyckor förekommit där utomstående skulle ha kommit till skada. Erfarenheterna från attentatet mot World Trade Center i New York visar dock att attentat mot kärnkraftverk är möjliga.
–>Långsiktig energistrategi för Finland Finland kan inte förlita sig på en enda energikälla. Vårt land kan inte producera den energi vi behöver med hjälp av vattenkraft. Den enda fossila energikälla vi har är torv. Vindkraft kan om den byggs ut kraftigt producera högst 10 – 15 % av landets energibehov. Bioenergi ger ett viktigt tillskott i energibalansen men kan inte bli en dominerande energikälla. Bioenergi är dessutom redan idag en viktig energikälla för pappersindustrin. Naturgas tillåter bygge av billiga kraftverk men bränslet är dyrt och potentiellt konjunkturkänsligt. Rent handelspolitiska/strategiska skäl talar mot en ökad import av naturgas så länge inga andra leverantörer än Ryssland finns.

Kärnkraft

Tekniskt kan man se två utvecklingsspår för nya kärnkraftverkstyper. Det ena spåret går mot allt större enheter där toppeffekten är upp till 2000 MW per enhet. Det andra spåret går mot relativt små reaktorer som på grund av sin konstruktion och sin litenhet kan göras helt säkra och således kan byggas ytterst nära befolkningscentra.

Stora kärnkraftverksenheter kräver stora mängder kapital som binds för en lång tid samt en säker avsättning för den producerade energin. Då en stor enhet tas i bruk leder detta lätt till ett stort temporärt överutbud på energi vilket kan leda till energislöseri samt dålig lönsamhet då energin måste säljas till underpris. Stora kärnkraftverksenheter är oftast specialkonstruerade för specifika lokala behov vilket ökar byggtiden och de ekonomiska riskerna.

Mindre kärnkraftverksenheter betyder att behovet av kapital och reglerkraft minskar. Behovet av reglereffekt kan minskas genom att minska på enhetsstorleken för kärnkraftverk. Effekten hos en liten gaskyld kärnreaktor kan regleras mycket snabbt jämfört med konventionella kärnkraftverk vilket minskar behovet av dyr toppeffekt.

Fjärde generationens^¹ kärnkraftverk

Sedan 1960-talet har man utvecklat nya reaktortyper^² utgående från driftserfarenheter från existerande kärnkraftverk. Kraftverk av denna typ byggs så att:

Kärnreaktionen snabbt slocknar av sig själv om kylningen upphör.

Passiv kylning genom naturlig konvektion garanterar att härdsmälta inte kan uppstå även om alla kylsystem samtidigt upphör att fungera. Kravet på att passiv kylning skall vara tillräcklig för att undvika härdsmälta medför att reaktorns effekt i förhållande till kärnans volym måste vara relativt låg.

Kärnbränslet är hermetiskt inneslutet i ett kraftigt skal av bl.a. kol och kiselkarbid som tål temperaturer upp till ca. 2000 ^oC. Bränslet upparbetas inte utan slutförvaras som sådant. Fig. 1 visar bränsleelementens konstruktion.

Bränsleskalet utgör en ytterligare försäkring mot att radioaktiva klyvningsprodukter skulle diffundera genom berggrunden från slutförvaret. Man har beräknat att bränsleelementens keramiska skal fungerar som en effektiv diffusionsbarriär i över en miljon år. Radioaktiviteten i det använda bränslet har då i praktiken avklingat helt.

Kylning baserad på ädelgasen Helium tillåter högre driftstemperatur än i konventionella reaktorer vilket resulterar i en betydande förbättring av verkningsgraden.

Gaskylning tillåter användning av gasturbiner som bygger på ultramodern flygmotorteknologi vilket sänker kostnaderna och höjer verkningsgraden.

Användning av inert ädelgas för kylning i stället för vatten betyder att problem med korrosion försvinner. Den modulära PBMR reaktorn som beskrivs närmare nedan har ett serviceintervall på tre år jämfört med en månads driftstopp per år för dagens konventionella reaktorer.

Fig. 1 De keramiska bränsle-elementens konstruktion i en PBMR kärnreaktor.

Ett exempel på den fjärde generationens kärnreaktor är den Sydafrikanska PBMR (Pebble Bed Modular Reactor). Reaktorn genererar ca. 100 – 150 MWe effekt d.v.s. ungefär en sjundedel av effekten hos en reaktorenhet i Olkiluoto. Om större effekt behövs lägger man till ytterligare moduler som alla styrs från ett gemensamt kontrollrum. Tillverkaren, det sydafrikanska bolaget PBMR Ltd nära förbundet med det Sydafrikanska energibolaget Escom, planerar att serieproducera kraftverket och väntar sig kunna exportera ca. 30 kraftverksmoduler per år. Priset per modul har uppskattats till ca. 100 miljoner Euro. Elpriset har beräknats till ca. 1.6 cent (9.6 penni per kWh d.v.s. betydligt billigare än elektricitet producerad i dagens Finska kärnkraftverk) och det konkurrerar framgångsrikt med priset för elektricitet producerad av ett kolkraftverk placerat bredvid en kolfyndighet. Reaktorns pris torde ligga på en nivå som är 30% under priset för ett nytt konventionellt kärnkraftverk av den typ vi har idag. Kapitalkostnaderna för denna typ av kärnreaktor är också betydligt mindre än för konventionell kärnkraft eftersom byggtiden är kort^¹. Fig. 2 visar Braytoncykeln för gasflödet genom reaktorn och turbinerna. Den första reaktorn väntas bli färdig år 2005.

Fig. 2 Gasflödet, Breytoncykeln, genom en PBMR reaktor.

Reaktorbränslet^¹ består av ca. 310 000 bränsleelement blandade med moderatorelement av grafit. Elementen är sfäriska och av ungefär samma storlek som en tennisboll. Ett bränsleelement består av ca. 15 000 separat inkapslade bränslepartiklar och det innehåller totalt ca. 9 g uran. Bränslepartiklarna består av en ca. 0.75 mm stor partikel av urandioxid innesluten i koncentriska skal av poröst kol, pyrolytiskt kol och kiselkarbid. Bränslepartiklarna tål utan problem temperaturer där bränslestavarna i en konventionell reaktor skulle smälta (härdsmälta). En bränslepartikel är konstruerad så att inga klyvningsprodukter kan lämna partikeln. Totalt innehåller reaktorn vid drift ca. 2.8 ton bränsle. Varje bränsleelement genererar ungefär 500 W då reaktorn kör på full effekt. Reaktorn fylls kontinuerligt på med nytt bränsle uppifrån och använt bränsle tas ut nedtill. Varje bränsleelement kommer att passera reaktorkärnan ca. tio gånger innan bränslet slutligt tas ut för mellan- och slutförvaring. Energi produceras så att Heliumgas med temperaturen 500 ^oC pressas in vid toppen av reaktorn och därifrån ner förbi bränsleelementen. Gasen kommer vid passagen genom reaktorn att värmas till 900 ^oC. Den heta gasen passerar tre turbiner av vilka de två första driver kompressorer och den tredje elgeneratorn. Efter att ha drivit turbinerna och expanderat passerar gasen en värmeväxlare innan den komprimeras med hjälp av de tidigare nämnda kompressorerna varefter cykeln kan starta på nytt. Verkningsgraden hos denna typ av reaktor är ca. 45% vilket skall jämföras med ca. 30 – 35% för en konventionell reaktor. Den goda verkningsgraden är en direkt följd av att en gaskyld reaktor kan köras vid betydligt högre temperatur än en vattenkyld reaktor. Reaktorn är konstruerad så att härdsmälta, av rent fysikaliska orsaker, inte kan ske. Reaktorn är således passivt säker d.v.s. även om reaktorhärden lämnas helt för sig själv utan yttre kontroll kan inget farligt ske. Om reaktorkärnan värms upp alltför mycket minskar neutronproduktionen automatiskt till följd av att U²³⁸ i bränslet fångar in neutronerna utan att klyvas och utan att avge nya neutroner. Det använda bränslet kan slutförvaras billigt eftersom alla fissionsprodukter är inneslutna i bränslekloten. Det använda bränslet är naturligtvis högaktivt, men risken för att biologiskt aktiva fissionsprodukter (Sr⁹⁰, J¹³¹ etc.) kommer ut i naturen är eliminerad. I praktiken sker slutförvaring av bränslet på samma sätt som för konventionellt använt kärnbränsle. Bränsleelementens skal utgör en extra säkerhetsbarriär jämfört med slutförvaring av kärnbränsle från konventionella reaktorer.

En PBMR kärnreaktor kräver ett utrymme som är av samma storleksordning som en fotbollsplan och säkerhetszonen till närmaste bebyggelse är 400 m. De små dimensionerna gör det möjligt att bygga in reaktorn helt i berg vilket gör att skador p.g.a. exempelvis terrorattacker kan förhindras. Fig. 3 visar den mekaniska uppbyggnaden hos en PBMR reaktormodul. Reaktortanken mitt i bilden är nergrävd i marken till nivå med gallret till höger.

Fig. 3 En PBMR reaktormodul.

Slutförvaring av avfall från energiproduktionen

De enda kända energikällor från vilka avfallet kan hanteras på ett långsiktigt ekologiskt sätt är vattenkraft och kärnkraft. Vattenkraften producerar inget avfall som inte kan återvinnas (byggnader, turbiner, slam etc.). Kärnkraften producerar högaktivt avfall som fel behandlat är farligt under lång tid, men avfallsmängderna är så små att allt avfall kan slutförvaras^¹ på ett säkert sätt.

Talet om att slutförvaring i berggrunden är riskabel eftersom avfallet skall lagras under lång tid visar att kritiker inte har satt sig ner med papper och penna och analyserat situationen. Om man betraktar ett slutförvar på djupet 500 m under markytan och undersöker bergets radioaktivitet inom en radie 500 m från slutförvaret d.v.s. en stenkub med sidan 1000 m finner man att berget i Finland typiskt innehåller:

100 000 ton naturligt Uran^². Denna mängd Uran skulle räcka till för att driva ovanstående PBMR kärnreaktor i ca. 2 700 år.

200 000 ton Torium. Torium är ett potentiellt framtida kärnbränsle som dock kräver en ny typ av kärnreaktor. Den Kanadensiska CANDU reaktorn kan använda Torium som tillsatsämne i konventionellt bränsle. Under drift kommer neutronstrålningen från uranet att omvandla en del Torium till klyvbart bränsle. Behovet av Uran minskar med ca. 60% om Torium används som bränsletillsats i en CANDU reaktor.

Betydande mängder högaktivt Radium som producerar radioaktiv Radongas.

25 000 ton radioaktivt Kalium (K⁴⁰).

Mängderna naturlig radioaktivitet i berget runt slutförvaret är ofantliga. Om man borrar en 60 – 70 m djup borrbrunn direkt över slutförvaret kommer vattnet att vara radioaktivt, men denna radioaktivitet kommer från de radioaktiva ämnen berget naturligt innehåller – inte från slutförvaret. Det är också skäl att notera att strålning från det högaktiva avfallet nere i marken absorberas helt i några meter berg. Mänsklighetens känsligaste strålningsmätare kan inte mäta någon strålning från avfallet några tiotal meter från slutförvaret men däremot nog strålningen från berget i närheten av mätaren^³.

Slutförvaring av använt kärnbränsle djupt nere i berggrunden är nödvändig för att garantera att våra efterkommande inte aktivt skall behöva underhålla avfallslagret i tusentals år. Finland har planerat att bygga ett permanent slutförvar i Olkiluoto. Permanent betyder att slutförvaret byggs så att högaktivt avfall som förvaras där inte skall behöva tas upp eller underhållas av framtida generationer. Det finns däremot inga tekniska skäl till att avfallet inte senare skulle kunna tas upp. Det använda kärnbränslet har ett högt potentiellt värde som reaktorbränsle för framtida kärnkraftverk. Endast ca. 5% av energiinnehållet i använt reaktorbränsle har utnyttjats då bränslet förs till slutförvaring. Den enda orsaken till att använt kärnbränsle inte upparbetas till är att bränslet är så billigt att det är lönsammare att producera nytt bränsle än att upparbeta använt bränsle. Om en betydande del av världens energiproduktion i framtiden sker med hjälp av kärnkraft kan det visa sig att det använda bränsle vi idag för till slutförvaring representerar ett mycket stort ekonomiskt värde i form av högvärdigt uran som billigt kan omvandlas till nytt reaktorbränsle.

Kol- och bioenergi producerar så ofantliga mängder avfall att det är en praktisk omöjlighet att hantera det på ett ekologiskt sätt. Koldioxid dominerar helt utsläpp från kolkraftverk och kraftverk baserade på olja och naturgas. Koldioxiden kan inte avlägsnas eftersom mängderna är stora och eftersom avlägsnandet av koldioxiden skulle kräva mycket energi. Förutom koldioxid producerar kraftverk baserade på fossila bränslen stora mängder kväveoxider och svaveldioxid. Svavelrening, som dock aldrig är hundraprocentig, ger upphov till stora mängder gips som dock inte torde utgöra något miljöproblem. Både kväveoxider och svaveldioxid utsläppta i atmosfären ger upphov till surt regn.

Aska från konventionella kraftverk används t.ex. som fyllnadsmaterial vid vägbyggen och som komponenter i betong. Trots att askan kan innehålla riskabelt höga halter av tungmetaller eller carcinogent dioxin sprids askan ut i samhället helt enkelt för att inga andra metoder att bli av med avfallet finns. Man har i USA beräknat att ett kolkraftverk höjer bakgrundsstrålningen i omgivningen med ca. 5% (detta är 5 … 10 ggr. högre än den strålningspåverkan ett kärnkraftverk ger). Om man använder LNT^¹ för att beräkna skadorna från denna extra stråldos bör den åstadkomma något tiotal onödiga cancerfall per år. Till detta kommer ytterligare skador förorsakade av damm, svavel etc.

Uppskattning av strålriskerDagens metod LNT ”Linear No Treshold” för uppskattning av strålrisker bygger på följande antaganden:

Det spelar ingen roll hur snabbt en viss stråldos ges. Endast totalmängden strålning har betydelse. Strålningen antas sålunda ha samma effekt oberoende av om den ges under tiotals år eller under en mikrosekund.

En dödlig dos strålning given till en individ har samma effekt som om stråldosen ges till en stor grupp människor. Rent statistisk antas således den utspridda dosen ge upphov till lika många dödsfall som den koncentrerade individuella dosen.

Det finns ingen säker undre gräns för stråldoser.

Ovanstående antaganden ger upphov till en grov överskattning av strålningsrisker^¹. De bygger ytterst på en sannolikt alltför förenklad biologisk modell för hur cancer uppstår. Man antar att en enda strålskada på en cell kan ge upphov till cancer till följd av genetiska förändringar i arvsmassan. Man glömmer dock att den normala ämnesomsättningen åstadkommer ca. en miljon gånger fler genetiska skador i en cell än normal bakgrundsstrålning. Naturen har under årmiljonernas lopp skapat ytterst effektiva metoder för att korrigera cellskador då detta är möjligt och alternativt metoder att döda cellen då en skada inte kan repareras. Eftersom strålningen under tidigare årmiljarder har varit mångdubbelt högre än idag kan man förvänta sig att också mekanismer för att korrigera cellskador förorsakade av joniserande strålning har uppkommit.

Observationer visar att:

Bakterier som lever vid en artificiellt låg strålningsnivå mår sämre än en kontrollpopulation som lever vid en normal strålningsnivå.

Kor och möss som lever i en omgivning med kraftigare strålning än normalt lever längre än en kontrollgrupp uppfödd vid normal strålningsnivå.

Överlevande från Hiroshima och Nagasaki^² har en lägre dödlighet än motsvarande åldersklasser bland befolkningen i Japan som inte utsatts för bestrålning.

Ovanstående rätt oväntade resultat kan förstås om man antar att strålning aktiverar vissa naturliga skyddsmekanismer i kroppen. De aktiverade skyddsmekanismerna påverkar alla genetiska skador på samma sätt oberoende av om de uppkommit genom den normala ämnesomsättningen, på termisk väg eller till följd av strålning. Eftersom största delen av skadorna är förorsakade av den normala ämnesomsättningen kommer nya korrektionsmekanismer att korrigera ett mångdubbelt större antal skador förorsakade av ämnesomsättningen än ett litet tillskott strålskador. Slutresultatet är att stråldoser som ligger över bakgrundsstrålningen men betydligt under en nivå då akuta strålskador uppstår ger upphov till förbättrat immunförsvar^³. Eftersom cellförändringar som kan ge upphov till cancer i de allra flesta fall elimineras av immunförsvaret bör en låg extra stråldos utöver bakgrundsstrålningen ge upphov till lägre cancerfrekvens än hos en kontrollgrupp som inte utsatts för strålning.

Då man undersöker cancerfrekvensen i olika länder (direkta jämförelser är besvärliga eftersom levnadssätt, kost- och tobaksvanor är olika) visar det sig att länder med den högsta bakgrundsstrålningen har den lägsta cancerfrekvensen och tvärtom. Man har också experimenterat med att behandla vissa cancerformer genom bestrålning av hela eller halva kroppen med små stråldoser där man inte försökt ”bränna” bort cancern utan där man använt strålningen till att aktivera immunförsvaret. Resultaten har varit lovande^⁴ då man i bästa fall kunnat förstärka immunförsvaret upp till 180%.

Ovanstående fenomen tyder på att rädslan för kärnkraft och den strålning den potentiellt kan utsätta människor för är ytterst irrationell. Om forskning visar att stråldoser av samma storleksordning som bakgrundsstrålningen inte är skadliga^⁵ utan tvärtom i vissa fall till nytta för hälsan faller bottnen ur kritiken mot kärnkraften. Radioaktiva ämnen bör liksom många andra ämnen som används inom tekniken behandlas med respekt. Något behov av irrationell rädsla för strålning finns inte. Objektivt sett är kärnkraften den renaste och minst resursförstörande energikälla mänskligheten för närvarande har tillgång till.

Sammanfattning

Basenergin borde på längre sikt av miljö- och säkerhetsskäl produceras med kärnkraft. Nya kärnkraftverk bör i framtiden i Finland byggas in i berg för att på så sätt göra dem osårbara mot eventuella terrorangrepp och för att garantera energiproduktionen vid en eventuell kristid. Kärnkraften är den enda energikälla som utan problem tillåter oss att bygga upp bränsleförråd för flera års energiproduktion^⁶ utan att detta medför oöverstigliga kostnader eller lagringsproblem. Kärnkraften frigör oss också i hög grad från beroendet av fossila bränslen och de miljö- och kostnadsrisker dessa representerar.

Alternativet till ovanstående scenario är ett samhälle baserat på vattenkraft, vindkraft, bioenergi, kol och i mindre utsträckning gas. Solenergi är på grund av vårt geografiska läge inget verkligt alternativ^⁷. Sannolikt måste energiproduktionen i detta fall kombineras med ett ytterst långt drivet energisparande. Befolkningen skulle tvingas ändra sin energikonsumtion^⁸ med hjälp av hård energibeskattning. Val av detta alternativ betyder att vi med till visshet gränsande sannolikhet dömer hundratals människor till döden under de närmaste årtiondena till följd av kolbrytning, bränsletransporter och mängder av små olyckor. Risken finns att ett lågenergisamhälle påverkar miljön negativt i mycket högre grad än en blandad energiproduktion baserad i huvudsak på kärnkraft.

Historien visar tydligt att felaktiga politiska beslut^⁹ kan ha en bärvidd som sträcker sig över lång tid. Det är inte alls självklart att den resursförstöring som kan bli följden av att energiförsörjningen eventuellt baseras på gas och vindkraft enkelt kan korrigeras senare. Kraftigt stigande priser på fossila bränslen kombinerat med resursförstöring i form av stora olönsamma investeringar i s.k. alternativa energikällor kan allvarligt skada vårt lands internationella konkurrenskraft.

Referenser och länkar:

1C.J.Campbell et al. ”The end of Cheap Oil”, Scientific American 1998. Problemet har senare diskuterats i stor omfattning på internet. Några adresser som diskuterar om och när vi upplever en ny energikris då produktionen inte motsvarar konsumtionen är: http://sepwww.stanford.edu/sep/jon/world-oil.dir/ lynch/worldoil.htm, http://www.sciencenews.org/sn_arc98/10_31_98/fob6.htm samt http:// http://www.greatchange.org/us_news_world_report_peaks.html .

2 Henrik Svensmark “Influence of Cosmic Rays on Earth’s Climate”. Artikeln finns på nätet på adressen http://www.dsri.dk/~hsv/Noter/solsys99.html. Svensmark visar på en tydlig koppling mellan solaktiviteten och jordens klimat.

3Nuclear Issues Vol 23 No 5 May 2001. Statistik över energiproduktion baserad på kärnkraft och andra energikällor. Siffran bygger på att existerande kärnkraftverk måste förnyas samt kolkraftverk bytas ut mot rena energikällor. En betydande ökning av energiproduktionen i utvecklingsländerna väntas också.

4 25 år motsvarar 1300 veckor. Vi måste då i medeltal ersätta ungefär 1.5 GW i veckan. Om man antar att ersättandet av existerande produktionsmedel kan göras långsammare sjunker naturligtvis behovet av ny energiproduktion.

1Nuclear Issues Vol 22 No 7 July 2000. Statistik över verkningsgraden hos vindkraften i olika Europeiska länder år 1999. Verkningsgraden varierade mellan 14.8 i Finland och 27.8 i Spanien. Medeltalet låg på ca. 20%. Då vindkraften marknadsförs i Finland brukar man räkna med en verkningsgrad på ca. 30%!

1 Författaren undersökte på slutet av 1970-talet tillsammans med Övl. Å Silén möjligheterna att patentera teknik för flytande vindkraftverk för vilka vattendjupet inte skulle ha utgjort något större problem. Flytande vindkraftverk skulle tillåta serieproduktion av standardiserade vindkraftverk. Det hade varit möjligt att få patentskydd, men ansökan drogs tillbaka eftersom det verkade osannolikt att det inom en överskådlig framtid skulle uppstå en marknad för tekniken.

2Airbus A380 är för närvarande i planeringsskedet. Flygplanet planeras i det första skedet för ca. 500 passagerare. Antalet passagerare kan i framtiden ökas till ungefär 800 på samma plattform. Flygplanets spännvidd är ca. 80 m.

3 En god översikt över olika alternativ för småskalig kärnkraft ges i James A. Lake et al: “Next-generation Nuclear Power”, Scientific American Jan. 2002.

4Majorie Mazel Hech ”A Meltdown-Proof Reactor: The General Atomics GT-MHR”. 21st Century Science & Technology, Spring 2001.

5Effekten per volymenhet i kärnan är så låg att temperaturen inte kan bli så hög att bränslet smälter. Bränslet består av keramiska material som tål bränsletemperaturer på över 2000 ^oC utan att skadas. Kravet på passiv säkerhet d.v.s. att alla säkerhetssystem skall kunna gå i olag utan att reaktorkärnan skadas är orsaken till att den fjärde generationens reaktorer har en relativt låg effekt jämförda med konventionella kärnkraftverk (150 MWe jämfört med 1500 MWe).

6Medelenergiförbrukningen är ca. 6000 kWh per person och år. Detta ger en medeleffekt på ca. 0.7 kW. I praktiken är energiförbrukningen inte densamma under året varför en reserveffektmarginal på ca. 50% bör beaktas. En stad med 100 000 invånare skulle då behöva ca. 70 – 100 MW.

1Uran ansamlas med tiden i kollager i jorden. Uran följer med grundvattnets rörelser och avsätts med tiden i små mängder i kolet. Typiskt innehåller kol 1 – 3 miljondelar Uran. Eftersom kolmängderna som bränns är mycket stora betyder detta att mängden radioaktiva ämnen ett kraftverk sprider i omgivningen kan vara betydligt större än utsläppen från ett kärnkraftverk. Man har uppskattat att ett kolkraftverk ger omgivningen en stråldos som är ca. 5 ggr. större än stråldosen från ett kärnkraftverk med samma effekt. Ett kolkraftverk med effekten 1000 MW kommer att sprida ut ca. 8 ton uran per år. Största delen av Uranet anrikas i flygaskan. Uranet skulle räcka till för att ladda tre stycken gaskylda reaktorer och kunna producera ca. 500 MW under tre års tid. Man bör dock komma ihåg att det strålningstillskott Uranet och dess sönderfallsprodukter ger upphov är negligerbart (5% av bakgrundsstrålningens globala medelvärde, 2% av bakgrundsstrålningen i Finland).

2Mine Safety and Health Administration i USA (MSHA) anger att kolbrytningen i USA under 1900- talet krävde ungefär 104 000 människors liv. Under den senare delen av 1900-talet har antalet dödsfall hållit sig kring 40 – 60 per år. Globalt kräver kolbrytningen många hundra liv per år. Mera information finns på adressen: http://www.msha.gov/centurystats/coalstats.html

3 Ulla Suutari, Antti Permala: “Ammattiliikenteen turvallisuuden kehittäminen, LINTU projektin osaraportti 12”,VTT Yhdyskuntatekniikka tutkimusraportti 566/2000.

1 Materialet finns på nätet på adressen http://www.unscear.org/2000vol12.htm. De intressanta annexen är Annex G och Annex J totalt ca. 300 s.

1Ett 1000 MW kolkraftverk som körs 90% av tiden på full effekt behöver ca. 790 000 ton kol. Ett kärnkraftverk av samma storlek förbrukar ca. 5 ton bränsle. Ungefär 5% av det klyvbara materialet har förbrukats då det använda bränslet tas ur reaktorn. Ett kärnkraftverk behöver således ca. en miljondel av bränslemängden i ett kolkraftverk. Om bränslet upparbetas kan man producera nytt reaktorbränsle av det kvarvarande klyvbara materialet. Slutresultatet blir efter upparbetning ca. 250 kg högaktivt avfall som gjuts in i glas och slutförvaras på samma sätt som icke upparbetat använt kärnbränsle. Kolkraftverket i exemplet producerar 118 000 ton aska per år. Mängden är så stor att det inte finns några som helst möjligheter att t.ex. gräva ner den, därför sprids den ut i människans närmiljö i form av t.ex. byggnadsmaterial trots dess potentiella miljörisker.

2Hur skadlig den radioaktiva ädelgasen Radon egentligen är är ännu oklart. Undersökning av gruvarbetare som arbetar i en omgivning med förhöjd radonhalt uppvisar en förhöjd risk för lungcancer. Man bör dock komma ihåg att gruvarbetare inte bara utsätts för Radon utan också för avgaser från maskiner, Arsenik och stendamm. Epidemiologiska undersökningar i USA visar att risken för lungcancer är lägst där Radonhalten är högst vilket tyder på att Radon kunde vara hälsosamt. Det amerikanska resultatet verkar gälla också Europa där man finner den högsta lungcancerfrekvensen på områden med den lägsta bakgrundsstrålningen och den lägsta lungcancerfrekvensen på områden med den högsta bakgrundsstrålningen och Radonhalten (källa: WHOs databank med statistik över cancerdödlighet).

1 Somliga kallar danna reaktorgeneration III+ for att visa att de utgör ett mellanting mellan existerande reaktorer och framtida reaktortyper. En sammanfattning av olika typer av fjärde generationens reaktorer finns på Internet på adressen: http://www.world-nuclear.org/info/inf08.htm .

2 James A. Lake, Ralph G. Bennett and John F. Kotek: “Next-generation Nuclear Power”, Scientific American Jan. 2002 pp. 71 – 79.

1 Byggtiden är beräknad till endast 24 månader. Uppskattningen är realistisk eftersom det är fråga om en modulär standardiserad reaktortyp.

1 Jordens urantillgångar är stora. Man har uppskattat att jorden i medeltal innehäller ca. två miljondelar Uran. Se http://www.world-nuclear.org/info/inf08.htm .

1 Mycket omfattande forskning finns om slutförvaring av använt kärnbränsle och annat högaktivt material. Rapporten “Julkishallinon ydinjätetutkimusohjelma” ger en god översikt. Materialet finns att få på nätet på adressen http://www.vtt.fi/ene/tutkimus/jyt2001/jytpvali.pdf.

2 Uranhalten i granit i Norden är generellt relativt hög. Det beräknade värdet anger storleksordning och bygger på aktiviteten i ett stort antal stenprover. På många områden i södra Finland kan halterna vara mångdubbelt högre. På begränsade områden kan halterna också vara lägre. Se Svenska Strålsäkerhetsinstitutets rapport http://www.ssi.se/english/Flaggboken.pdf .

3 Radioaktiva utsläpp är mycket lätta att detektera i motsats till utsläpp av kemiska gifter. Genom att mycket små koncentrationer radioaktiva ämnen kan mätas kan eventuella utsläpp också åtgärdas innan de blir farliga för omgivningen.

1LNT = Linear No Treshold model. Beräkningsmodellen är baserad på antagandet att en viss dos strålning alltid i princip har samma effekt. Om en person t.ex. utsätts för stråldosen 300 röntgen (3 Sievert) är sannolikheten stor för att personen dör. Man postulerar då att om samma stråldos sprids ut över t.ex. en miljon människor så kommer fortfarande, statistiskt, en person att dö till följd av strålningen trots att strålningstillskottet är en hundradel av den normala bakgrundsstrålningen. Om samma tankesätt tillämpas på andra områden leder detta till absurditeter. Antag att vi ger en person 100 tabletter aspirin, personen löper då en akut risk att dö i förgiftning. Om samma mängd medicin sprids ut till 100 personer har den ingen effekt och påståendet att en person skulle dö till följd av aspirinförgiftning är absurd. Det finns ett stort antal publikationer från 1950-talet fram till vår tid som indikerar att LNT modellen inte stämmer för små stråldoser d.v.s. doser som är mindre än ca. 30% av den dos som ger upphov till direkta synliga skador t.ex. i form av hudrodnad. Det finns många faktorer som tvärtom tyder på att små extra sråldoser är hälsosamma eftersom strålning (i små doser) verkar kunna aktivera immunsystemet och därigenom indirekt kan påverka hälsan positivt.

1J. Muckerheide ”It’s time to Tell the Truth About the Health Benefits of Low-Dose Radiation”. 21st Century Science & Technology pp.43 … 55.

2D.A. Pierce et al. ”Studies of the mortality of atomic bomb survivors.” Report 12, Part I. Cancer 1950- 1990, in Radiation Research, Vol. 146, pp. 1-27.

3M.Pollycove and L.E.Feindegen, 2000. ”Cellular and organism dose-response: biopositive (health benefit) effects.” in proceedings of International Symposium on Health Benefits of Low-Dose Radiation — The science and Medical Applications. Se också: http://cnts.wpi.edu/RSH/Docs/IRPA10/Mitchel.html

4T.Makinodan and S.J. James, 1990. ”T cell potentiation by low dose ionizing radiation: Possible mechanisms.” Health Physics Vol 59, No.1, pp. 29-34.

5 Man kan mäta en förhöjd risk för cancer vid en strålningsnivå som är 50 – 100 gånger högre an bakgrundsstrålningen under ett år. Området Kerala i Indien har en bakgrundsstrålning som är ca. 10 ggr. högre än i Finland (där strålningsnivån internationellt sett är hög). Inga negativa hälsoeffekter på befolkningen i Kerala kan detekteras.

6 Bränslets pris utgör mindre än 5% av priset på den producerade elektriciteten. Eftersom bränslet är mycket billigt och dessutom kräver ytterst lite lagringsutrymme är det inget problem att bygga upp strategiska bränslelager.

7Solenergi kommer sannolikt att vara en viktig energikälla i utvecklingsländerna under de närmaste årtiondena. Tekniken på området har under det senaste årtiondet gått snabbt framåt. Verkningsgraden hos solceller har stigit parallellt med att priset har sjunkit. Solenergi, eventuellt i kombination med småskalig vindkraft, kommer säkert på många glest befolkade områden i tredje världen att vara befolkningens första kontakt med moderna energikällor. Då samhällenas energibehov med tiden växer samt för tredje världens storstäder krävs även andra energikällor. Kina som i många avseenden är ett utvecklingsland baserar sin energiförsörjning på kol på områden där det finns tillräckliga koltillgångar och annars på kärnkraft. Kina hade 1997 tre kärnreaktorer i bruk, fyra reaktorer under byggnad och sju reaktorer på planeringsstadiet.

8 “Is Nuclear Power Ready”, Scientific American Jan. 2002 editorial. Artikeln drar slutsatsen: ”Naysayers must confront the all-too-real possibility of reduced energy supplies and the accompanying decline in living standards – should these efforts fail.”

9 Vitryssland och Ukraina uppfattades under början av 1900-talet som Europas kornbod. Socialisering av jordbruket och missbruk av de tillbuds stående resurserna har lett till att produktionen av mat i området är en bråkdel av vad den kunde vara. Resultatet är att Ryssland tvingats importera, i stället för att exportera, mat.

Klicka för att komma åt est_102.pdf

Publicerat i Energiteknik, Fysik, Global uppvärmning - klimat, Kärnkraft, politik, Samhälle | Leave a Comment »

LENR transmutationsreaktioner

09/04/2013

Jag stötte den 8 april på en intressant vebbpost av E.M.Smith vars blogg ofta innehåller läsvärda artiklar från vitt skilda områden. E.M.Smith presenterade ett verktyg för att utvärdera tänkbara LENR reaktioner d.v.s. lågenergetiska kärnreaktioner som eventuellt kan producera energi och som ofta verkar observeras som transmutation av olika material till andra material. Den ursprungliga artikeln finns här http://chiefio.wordpress.com/2013/04/08/isotope-table-lenr-tool/#comment-50107 .

Då man betraktar det periodoska systemet ser man att de stabila grundämnena utgör ett taggigt streck i mitten av systemet. Utanför de stabila ämnena på båda sidorna ser man instabila isotoper. E.M.Smith spekulerar över om man eventuellt utgående från nedanstående bild av det periodiska systemet kan få en uppfattning om vilka atomer som kunde lämpa sig för LENR eller det man ursprungligen kallade kallfusion.

Ett segment från mitten av det periodiska systemet:

Original Full Sized Chart

Allmänt antar man att att en LENR reaktion som producerar energi kunde se ut t.ex. på följande sätt

Ni + p -> Cu

Det är lätt att visa att Ni plus en proton väger mer än en kopparatom. Resultatet bör alltså vara att energi frigörs. Det finns dock ett ganska stort men som ingen riktigt väl har kunnat förklara.

Då man gör elektrolys i vatten med nickelelektrod (eller palladium eller wolfram) behövs en spänning på ungefär två volt för att sönderdela vatten i väte och syre. Då man höjer spänningen till låt oss säga 200 volt blir reaktionen allt våldsammare och till sist bildas en ljusbåge i vätskan. Resultatet av reaktionen påstås ibland, reaktionerna verkar inte pålitligt reproducerbara, ge upphov till överskottsenergi.

Analys av elektroderna indikerar att det bildas nya element på elektrodytan d.v.s. det sker transmutation. Fysikerna stod sedan slutet av 1980-talet helt oförstående eftersom det verkade självklart att kärnreaktioner med energier hos reaktanterna på tiotals eller hundratals elektronvolt självklart inte kan ge upphov till kärnreaktioner. Orsaken är att repulsionen mellan de växelverkande atomernas positiva kärnor är så stark att det inte går att mata in en proton i t.ex. en palladium (Pd) eller nickel (Ni) kärna. Om energin inte räcker till är det från en fysikers synvinkel självklart att ingen reaktion är möjlig. Saken är utrangerad och man kan gå vidare.

E.M.Smith spekulerar kring möjligheten att det trots allt skulle vara möjligt att mata in protoner t.ex. i form av någon konstig tunneleffekt. Han Hänvisar till ovanstående utdrag ur det periodiska systemet och konstaterar att Ni62 och Ni64 borde kunna producera stabil koppar (Cu) om man lyckas mata in protoner i Ni. Det finns dock komplikationer som E.M.Smith inte diskuterar. Det finns väldigt lite Ni-isotoper av den sort som behövs i naturligt nickel. Ni62 utgör 3.6% av naturligt Ni och Ni64 utgör under 1%. Får man faktiskt ut energi om endast en liten bråkdel av reaktionerna producerar koppar?

Det finns en annan intressant väg man kunde gå och som dessutom löser problemet med repulsionen mellan proton och Ni-kärna.

Lösningen kunde vara att anta att det vid kraftig elektrolys med en spänning mellan tiotals volt och några hundra volt vid den negativa elektroden bildas fria protoner då vatten sönderdelas nära Ni-elektroden. Eftersom Ni-elektroden är negativt laddad kommer protonerna att dras mot elektroden. Detta torde så här långt inte vara något konstigt.

”Klassisk” LENR teori säger att protonerna tränger in i metallen och på något sätt hamnar i Ni kärnorna.

Min uppfattning är att en proton som kommer i närheten av en Ni-atom kommer att reagera mycket kraftigt med Ni-atomens ”elektronmoln”. Protonen rövar en elektron av metallen eller en ledningselektron från elektroden. Reaktionen är våldsam så att elektron och proton först kraftigt dras mot varandra och därefter studsar från varandra så att en väteatom bildas d.v.s. protonen har igen en egen elektron och uppför sig efter ett ögonblick som en normal väteatom. Protoner som inte tränger in i Ni-kärnan kommer att temporärt förekomma som ytterst reaktivt atomärt väte på Ni-metallens yta … är det därför Ni är en god katalyt?

Vad händer under det korta ögonblicket då protonen och elektronen möts? Min gissning är att partiklarna för ett kort ögonblick kommer ytterst nära varandra så att elektronen och protonen utifrån sett ser ut som en neutron. Livstiden hos den ”neutron” som då bildas kan vara extremt kort.

Då man tittar på en situation där en proton med energin 2 eV vilket motsvarar energin från en typisk kemisk(!) reaktion stöter ihop med en nickelatom och rövar åt sig en elektron visar det sig att paret elektron/proton behöver ha ”neutron”-egenskaper ungefär 10⁻¹⁵ sekunder för att den skall hinna in till Ni-kärnan. En neutron som matas in i nickel får nickelatomens masstal att stiga med en enhet. I ett typiskt fall bildas en ny tyngre men stabil nickelkärna. Då ett antal ”neutroner” har matats in i nickelkärnan blir resultatet en övertung nickelisotop som är instabil och som kastar ut en eletron ur kärnan vilket betyder att en neutron förvandlas till en proton och resultatet blir en kopparkärna Cu.

E.M.Smith är i sin artikel förvånad över att koppar inte transmuterar vidare till zink vilket skulle verka mycket naturligt. Om man utgår från ovanstående process där man i praktiken matar in ”neutroner” och inte protoner så visar det sig att det är helt naturligt att zink inte bildas … vilket talar för att min beskrivning kanske är korrekt.

An interesting question would be why Cu does not continue on to Zn. Is there some significant difference in ion size, or how hydrogen binds to copper? I presume there is some “special” catalytic effect for Nickle and Palladium for these kinds of reaction, just as they work as catalysts for others. (Perhaps that formation of hypothetical ‘Atomic Hydrogen’ on their surfaces).

Översättning:

En intressant fråga skulle vara varför Cu inte transmuteras vidare till Zn. Finns det någon signifikant skillnad i jonstorlek eller i hur väte binds till koppar? Jag antar att det finns någon ”speciell” katalytisk effekt för nickel och palladium för dessa reaktioner på samma sätt som de fungerar som katalyter i andra sammanhang. (Kanske bildas atomärt väte på deras ytor).

Jag beskrev situationen så här på E.M.Smith blogg :

Jag har en stark känsla av att vi inte ser inmatning av protoner i Ni, Pd eller andra material utan inmatning av ett instabilt proton/elektronpar. Orsaken till detta är att det sannolikt vid elektrolysen bildas fria protoner nära Ni-elektroden. Jag antar att då en proton kommer i närheten av nickelatomen så rövar den en elektron från nickelatomen eller en ledningselektron från elektroden. Eftersom elektroden är negativt laddad kommer protonen att dras mot elektroden och den får en kinetisk energi på uppskattningsvis några elektronvolt. Paret proton/elektron uppför sig antagligen rätt underligt under ett kort ögonblick då de möts. Det som antagligen händer är att de först dras mot varandra så att avståndet blir extremt litet, något långvarigt stabilt tillstånd finns inte utan partiklarna ”studsar” isär och i normalfallet bildas en väteatom som således har en egen elektron. Under det korta ögonblick då partiklarna är nära varandra kommer de att utifrån se ut som en neutral partikel en neutron. Om den neutrala partikeln har tillräckligt hög energi kan den hinna in till Ni-kärnan innan den faller söner i en proton och en elektron och kärnan fylls då på med en extra neutron.

Det visar sig att om man antar att den neutrala kvasineutronen lever 10⁻¹⁵ sekunder så räcker 2 eV energi till fär att mata in partikeln i kärnan. Man behöver alltså utgående från detta antagande inte tusentals volt för att en kärnreaktion skall ske utan kemisk energi är tillräcklig.

Den produkt vi då får ä en massenhet tyngre än den ursprungliga kärnan. Då vi tittar på de stabila Ni-isotoperna (Ni58, Ni60, Ni61, Ni62, Ni64) av vilka den valigaste är N58 (68%) ser man att Ni stegas upp med en enhet i taget, Ni59 är nästan stabil så den uppför sig som de övriga isotoperna, ända tills man får Ni63 eller Ni65 som via beta minus sönderfall (en elektron kastas ut) faller sönder i stabilt koppar.

Kan man kontrollera om ovanstående reaktioner sker?

Genom att köra elektrolys med Ni-elektrod över lång tid bör man se en förändring av isotopsammansättningen i elektrodens ytskikt. Den vanligaste nickelisotopen Ni58 minskar och de sällsyntare isotoperna anrikas.

Vad har då skett? Om vi tänker att vi startar med Ni58 så kan vi mata in fem neutroner i Ni innan atomen transmuterar till koppar. Detta motsvarar att vi skulle gära fusion av fem vetekärnor vilket betyder att vi borde få ut betydande mänder energi. Mängden energi vi får ut kan enkelt beräknas på följande sätt:

Utgångsprodukten är Ni + 5p

Ni58 + 5p -> Cu63

dm = (57.9353 + 5*1.0078 ) – 62.9295 = 0.0448 Amu

Då vi transmuterar Ni58 till Cu63 kommer vi att få ut energi. Mängden energi kan beräknas ur formeln:

E = dm*c²

E = (0.0448 Amu * 1.6605*10²⁷ kg)*(3*10⁸m/s)² = 6.69*10⁻¹² J/reaktion

Energin kan verka liten men detta är inte fallet. Antag att vi vill producera en kWh energi d.v.s. den energi som ungefär behövs för att köra en vanlig mikrovågsugn en timme på full effekt. Hur stor mängd Ni behöver vi då transmutera till koppar?

1 kWh = 1000 W*3600s = 3600000 J

Antalet transmutationsreaktioner som behövs är då

Antalet_transmutationer = 3600000/(energi per reaktion)

Antalet_transmutationer = 3600000/6.69*10⁻¹² J

Antalet_transmutationer = 5.38*10¹⁷ st

En mol koppar innehåller 6.022*10²³ st kopparatomer och väger 63g. Vi kan använda detta till att beräkna mängden transmuterad koppar som behöver produceras för att generera en kWh energi.

Mängden_koppar = 58g*(5.38*10¹⁷ st/6.022*10²³ st) = 0.000052g = 52 mikrogram

En normal villa förbrukar i norden kanske 20000 kWh energi per år om den värms med el. För att producera all energi huset behöver måste vi transmutera ungefär 1 g nickel till koppar per år. Ovanstående överslagsberäkning visar varför kärnreaktioner är så intressanta, mängden material som går åt är helt enkelt ofattbart små. I ovanstående fall blir situationen inte sämre av att det material som produceras d.v.s. koppar fortfarande har ett konkret värde och det skulle inte vara radioaktivt.

Ovanstående beräkning kan verka lite mystisk då man i skolan lär ut att man vid fusion får ut energi endast för material upp till en maximal atomvikt motsvarande Järn. Efter detta skulle det krävas energi för att slå ihop atomer. Problemet löses då man inser att om vi försöker kombinera två järnatomer får vi inte ut extra energi eftersom masskillnaden blor noll. Däremot är det fullt möjligt att kombinera ett mycket lätt ämne med ett tungt ämne och fortfarande få en positiv masskillnad d.v.s. energi kan produceras. Ni ligger två steg ovanför Fe i det periodiska systemet vilket betyder att det inte går att producera energi genom att slå ihop nickelatomer med varandra. Som vi såg ovan så är det fullt möjligt att lägga till ”väte” och få ut energi.

E.M.Smith var konfunderad över att det inte vid en LENR reaktion från Ni till Cu bildas Zink vilket skulle verka naturligt. Min uppfattning är att detta beror på att det inte finns lämpliga Cu isotoper som kan falla sönder till stabil Zn om man antar att vi matar in ”neutroner” i stället för protoner. Denna anomali kan således eventuellt användas till att bestämma vilken reaktion som ligger bakom LENR transmutation Ni -> Cu.

Vi har två stabila kopparisotoper Cu63 och Cu65 .

För att producera Cu63 måste stora mängder lättare Ni isotoper transmuteras då 70% av metallisk nickel är Ni58. Vi har då:

Ni58 + n -> Ni59 (sönderfaller i princip till Cobolt på 76000 år)

Ni59 + n -> Ni60 (stabil)

Ni60 + n -> Ni61 (stabil)

Ni61 + n -> Ni62 (stabil)

Ni62 + n -> Ni63 (faller sönder till Cu63 på hundra år)

Ni63 + n -> Ni64 (stabil)

Ni64 + n -> Ni65 (faller sönder till Cu65 med halveringstiden 2.5 timmar)

Ovanstående betyder att det för det första bildas mycket lite koppar i förhållande till den totala mängden reaktioner. Den koppar som bildas är i huvudsak Cu65.

Cu65 + n -> Cu66 (5 min) -> Zn66

Mängden Zink som bildas är således kanske 1/7 av den förväntade mängden.

Ryska och Japanska experiment tyder på att det sker också andra mystiska transmutationsreaktioner kan ske. Då man har undersökt elektroderna före och efter transmutationsexperiment visar det sig att det (i mycket liten utsträckning) verkar ske transmutation mellan alla de grundämnen som ingår i experimentet. I ett typiskt LENR experiment ingår åtminstone följande ämnen:

H (ingår i vatten, frigörs vid elektrolys)

O (ingår i vatten och luft, frigörs vid elektrolys)

N (ingår i luft)

K (ingår i elektrolyten)

C (ingår i elektrolyten samt i luftens koldioxid)

Si (urlakas ur glaskärlet)

etc.

N14 + n -> N15 (anrikas)

O16 + n -> O16 (anrikas)

C12 + n -> C13 (anrikas)

etc.

N14 + C12 -> Al26 (instabil, faller sönder på 26000 år)

Si29 + n -> P30

N14 + N14 -> Si28

O16 + O16 -> S32
Jag har ingen aning om hur kollektiva reaktioner mellan tyngre grundämnen kan ske. Igen är situationen den att coulombrepulsionen borde göra denna typ av reaktioner helt omöjliga. Experiment tyder dock på att även denna typ av reaktioner kan ske men i ytterst liten utsträckning. En tänkbar förklaring kunde vara att vår uppfattning om hur en atom ser ut kanske inte är korrekt. Då kunde t.ex. Moons atommodell ge idéer om hur reaktionerna kunde ske
http://www.complexqm.com/#/moons-atomic-model-1/4535025739Idéerna ovan är naturligtvis att betrakta som spekulation, men vi lever helt klart i en intressant tid.Kommentarer och referenser till intressanta länkar är välkomna!Lars Silén (fysiker)

Publicerat i Fysik | Leave a Comment »

Archive for april, 2013

Allmänt om nyckelharpans konstruktion

Trimning av ljudpinnen

Trimning av nyckelharpans stall

Trimning av sadel och strängskåror på stallet

Trimning av locket

Uppdatering 29.4.2013 (baserad på kommentarer):

Dela detta:

Dela detta:

Dela detta:

Dela detta:

Höst och vinter

Dela detta:

Dela detta:

Dela detta:

Lite bakgrund om MOLN

Vatten och aggregationstillstånd

Hur bildas dimma

Temperaturfördelningen i atmosfären

Hur bildas moln?

Hur bildas jetstrimmor

Vad avgör om en jetstrimma blir hängande kvar

Chemtrails?

Dela detta:

Energi och samhälle

Olja blir en bristvara

Globalt effektbehov 2000 GW

Småskalig eller storskalig energiproduktion

Konventionell produktion av basenergi

Vindkraft

Utbyggnad av global energiproduktion

Energi kan inte produceras riskfritt

Kärnkraft

Fjärde generationens1 kärnkraftverk

Slutförvaring av avfall från energiproduktionen

Sammanfattning

Dela detta:

Dela detta:

Sidor

Följ bloggen via E-post

Kategorier

Senaste inläggen

De bästa artiklarna

Kalender över publicerade artiklar

RSS: Reflex och Spegling inlägg och kommentarer

Bloggar jag följer

Kategorier

Fjärde generationens^¹ kärnkraftverk