Fysikk og Fascinasjon

en blogg om ny og gammel forskning, og om den fantastiske naturen


1 kommentar

Dommedagsargumentet

Hvor sannsynlig er det at det finnes mennesker på jorda om hundre tusen år? Eventuelt en million år?

Dette var ett av spørsmålene jeg forsøkte å svare på i gårsdagens Abels tårn. Siden en del av svaret mitt virket litt sjokkerende på tilhørerne, tenkte jeg det kunne passe bra å utdype det litt.

Hundre tusen og en million år er lange perioder i et menneskeperspektiv, men forsvinnende korte på geologisk tidsskala. Sjansen for at verden skal gå under av eksterne årsaker, som for eksempel et enormt meteorittnedslag, er små. Det er sannsynlig at klimaet gjennomgår store endringer og vi går gjennom en eller flere istider, men dette har mennesker overlevd før.

Om vi må anta at vi ikke vet noe om hva som skal skje med jorda i løpet av de neste årene, kan vi vende oss til et generelt prinsipp som er viktig i astrofysikken. Dette kalles det Kopernikanske prinsipp, oppkalt etter Kopernikus, og det er det som sier at det ikke er noe spesielt med oss. Vi bor på en helt vanlig planet, i et vanlig solsystem, i en vanlig galakse. Dette prinsippet, en slags jantelov for universet (du skal ikke tro at du er noe) har vært til stor hjelp for å forstå universets oppbygging.

Argumentet jeg skal presentere her, det såkalte Dommedagsargumentet, har blitt satt frem av Brandon Carter og J. Richard Gott III, begge astrofysikere. Det er også grunnlaget for boken The end of the world av filosofen John Leslie. Flere har argumentert mot det, blant annet astrofysiker Freeman Dyson. Det jeg skal gjøre her er å følge tankegangen i Gott sin artikkel i Nature i 1993.

Tiden

Gott sier at, på samme måte som det Kopernikanske prinsipp sier at det ikke er noe spesielt med stedet vi befinner oss, kan vi argumentere at det ikke er noe spesielt med den tiden vi lever i. Dette kan høres rart ut, fordi vi alle føler at vi lever i en spesiell tid. Men det har nok mennesker alltid syntes.

La oss anta at det ikke er noe spesielt med den tiden vi lever i. Og at om vi ser for oss at hele menneskets eksistens i tid kan strekkes ut på en linje, er det større sannsynlighet for at vi befinner oss et sted inne på linja enn at vi er helt ute på en av endene, altså begynnelsen eller slutten. Det er som om du skulle ha hundre baller, 95 svarte og fem hvite, i en boks. Om du skal gjette hvilken farge du kommer til å trekke ut, er det smartest å gjette på svart.

På denne måten kan vi si at om vi vet hvor lenge noe har vart, så er det 95% sannsynlig, altså temmelig sikkert, at dette noe allerede har vart mer enn 2,5% av tiden det kommer til å vare totalt. Det er også temmelig sikkert at mer enn 2,5% av den totale tiden fortsatt gjenstår. Dette er et helt generelt argument som bare baserer seg på at 1) du vet hvor lenge noe har vart, og 2) tidspunktet akkurat nå er helt tilfeldig.

Om vi synes at dette gir mening, kan vi bruke det til å si noe om menneskehetens totale varighet. Det forutsetter at vi vet hvor lenge det har eksistert mennesker, og at vi, som mennesker i dag, ikke er spesielle i forhold til alle andre mennesker som har levd eller kommer til å leve.

Hvor lenge har det eksistert mennesker? Man anslår at mennesket skilte lag fra de andre menneskeapene for omtrent syv millioner år siden. Dette skulle tilsi at det er sannsynlig at det finnes mennesker i mellom 180 000 år og 270 millioner år til. Man kan imidlertid diskutere hvor relevante disse forfedrene våre for syv millioner år siden er for mennesket i dag. Vi kan ta utgangspunkt i homo sapiens for omtrent 200 000 år siden, og få et tidsspenn på mellom 5 100 år og 7,8 millioner år. Om vi velger oss 40 000 år som starttidspunkt, da mennesket for alvor begynte å lage redskaper og kunst, kommer vi til et sted mellom 1000 og 1,6 millioner år. Det vil si at det er sannsynlig at vi vil ha mennesker på jorda både om 100 000 og om en million år.

Det er altså sannsynlig at det finnes mennesker på jorda, men hvilke mennesker? Hvor mange er de, og hva driver de med?

Menneskene

Det siste er det vanskelig å svare på, men det kan jo ha sammenheng med det første. Historikere har argumentert for at det å ha mange mennesker i seg selv driver sivilisasjonen fremover, fordi det gir flere ideer og mer nyskapning. Det burde derfor være svært relevant å se på hvor mange mennesker vi kan tenke oss å ha på jorda i en fjern fremtid.

Tenk deg at alle mennesker på jorda, både de som har levd og de som kommer til å leve, står stilt opp i kronologisk rekkefølge (altså etter når de ble født). På samme måte som vi argumenterte for tidslinja, kan vi si at om du skal trekke en helt tilfeldig posisjon, så er det mest sannsynlig at du velger et sted på midten. Om du er et helt tilfeldig menneske, så er det 95% sannsynlig at du ikke er blant de 2,5% første menneskene på jorda, og heller ikke blant de 2,5% siste.

Det er ikke så lett å vite hvor mange mennesker som noen gang har levd på jorda. Vi har overslag over total befolkning på forskjellige tidspunkter, men den totale befolkningsøkningen avhenger både av hvor mange som blir født og hvor mange som dør. Om det fødes veldig mange barn, men de fleste dør når de er veldig små, så blir ikke befolkningen så stor men totalt antall mennesker som blir født blir stort allikevel. Anslag for hvor mange som noen gang har blitt født, frem til nå, ligger mellom 60 og 110 milliarder mennesker.

I august 2016 levde det 7,4 milliarder mennesker på jorda. Det vil si at et sted mellom 6 og 12 % av alle mennesker som har, levd noen gang, lever akkurat nå. (Stopp opp og tenk på det et øyeblikk. Akkurat nå lever kanskje en tiendel av alle mennesker noen gang har levd på jorda. Dette er ganske sprøtt, og det har med eksponensiell vekst å gjøre, noe det kunne vært interessant å snakke mer om en annen gang.)

I følge argumentet vårt over, så er det 95% sannsynlig at antall mennesker som kommer til å bli født i fremtiden vil ligge mellom 1,5 milliarder (om vi antar totalt antall 60 milliarder) og 4290 milliarder (om vi antar 110 milliarder). Det siste høres ut som et veldig stort tall.

I 2015 ble det født 140 millioner mennesker på jorda. Om dette fortsetter – og det er en urimelig antakelse, siden antallet mennesker på jorda slett ikke er konstant, og fødselsraten er avhengig av hvor mange mennesker som finnes og kan få barn; folketallet i dag øker, men la oss allikevel bare anta at vi fortsetter med 140 millioner i året – da vil det ta 30 000 år å nå 4290 milliarder mennesker. Og det er under 10 år til nye 1,5 milliarder mennesker har blitt født. Om vi antar at det bare har vært født 60 milliarder mennesker hittil, så har vi ikke 30 000 år på oss, men 16 700 år.

Du la kanskje merke til at disse tallene er mye mindre enn anslagene jeg gav over, der jeg sa at menneskeheten kommer til å bestå på jorda i mellom 5 100 0g 7,8 millioner år. Det betyr at om vi skal ligge godt innenfor begge sannsynlighetsanslagene, er det nødt til å skje noe med den totale befolkningen på jorda.

Om menneskeheten skal bestå i 100 000 år til, så er det altså 95% sannsynlig at det innebærer at fødselsraten må reduseres drastisk, til omtrent en tredjedel av i dag. 1 million år vil innebære en fødselsrate på bare 3 % av dagens. Dette igjen vil selvfølgelig innebære at det totale antall mennesker på jorda må bli mye mindre enn det er nå. Om det skal være sannsynlig at det lever mennesker helt frem til om 7,8 millioner år, og vi skal være plassert helt tilfeldig i rekkefølgen av alle mennesker på jorda, er det bare rom for 550 000 fødsler i året. Det er 0,4% av dagens tall.

Kort oppsummert – enkel sannsynlighet tilsier at antall mennesker på jorda kommer til å nå en topp i ikke alt for fjern fremtid (årtier til maksimalt noen få årtusener) og deretter synke drastisk, og så kommer det til å leve noen veldig få mennesker her frem til de siste dør ut.

Fremtiden

Huff og huff. Hva skal man gjøre med sånne tall? Det er vanskelig å se for seg en hyggelig situasjon som fører til at antall mennesker på jorda reduseres til en tredjedel eller mindre. På den andre siden er det ikke vanskelig å se for seg hvordan disse veldig lite hyggelige situasjonene skulle oppstå, når man tenker på klimaendringer og ressursbruk på jorda.

Sannsynlighetsregning er et kraftfult middel, men det forutsetter at grunnlagsdataene er riktige. Gir det mening å si at vi er tilfeldig plassert i rekkefølgen av mennesker? Gir det mening å definere et tidspunkt der menneskeheten ble til? Er det ikke sånn at arter oppstår gradvis fra forfedre som bare er litt anderledes? Og hvordan skal vi egentlig klassifisere menneskene som lever om titusener av år, om vi da har brukt teknologi til å forandre genmaterialet vårt?

Og her er det kanskje opp til hver enkelt å komme opp med svarene.


Legg igjen en kommentar

Kjemisk potensiale i nanoporer, svømmetur og en bjørn

Jeg er på konferanse i USA, og overskriften oppsummerer dagens høydepunkter.

Hjemme er det skolestart, barnehagestart, fotballstart og korpsstart. Jeg er i New Hampshire og tenker på deformasjon av stein. Dette er en såkalt Gordon-konferanse, som holdes i en rekke fagfelter og har et veldig fint format: Tre foredrag på en time hver om morgenen, lunsj, fritid (der man sitter i sola og diskuterer vitenskap, eller drar og svømmer i en varm innsjø, som jeg fikk gjort i dag), deretter to timer med poster-session (se på og diskutere plakater som de som ikke holder foredrag har laget om forskningen sin), middag, og så to timer foredrag fra 1930 til 2130. Det kan være bittelitt vanskelig å holde seg våken på de siste foredragene. Ellers bra.

IMG_6329

Proctor Academy, nydelig sted å ha konferanse.

Tema for konferansen er «Rock Deformation», som altså betyr hvordan stein beveger på seg: Hvordan foregår store og små jordskjelv, hva vet vi egentlig om friksjon, hvordan kan man få små og store jordskjelv av å pumpe vann ned i bakken, hva skjer med krystallene i is som flyter og i stein som flyter dypt nede i jorda, og sånt. Noe som er litt rart er at det var et stort jordskjelv i Italia i natt som jeg ikke har hørt et ord om i løpet av dagen. Det henger kanskje sammen med at det er lite snakk om å forutsi jordskjelv. Det finnes folk som jobber med det, men det er vanskelig, og jeg er usikker på om noen av dem er her. For denne gjengen handler det mer om å forstå prosessene i jorda.

Jeg er så heldig å være invitert hit til å holde foredrag. Dette gjør at jeg får betalt reise, eget rom, slipper å stå og henge ved en plakat, og fikk bruke en hel time på å fortelle og svare på spørsmål om hva jeg driver med. Når jeg i tillegg fikk snakke mandag morgen, slipper jeg å være stresset resten av uka, og får masse tid til å diskutere med folk som gjør relevante ting. Det jeg har snakket om er hva som skjer mellom overflater på nanoskala, og det er det mange som er interessert i.

IMG_6327

Jeg holder foredrag.

Et av dagens høydepunkter var å sitte i sola i pausen og fundere over hvordan det kan gå for seg når korn i stein glir mot hverandre dypt nede i jordskorpen og dette får vann til å strømme fra dypet og opp mot overflaten. Her kan nanoporer, altså vannfylte hulrom som bare er noen få atomer store, være viktige. Kan jeg klare å finne ut noe om dette med mine eksperimenter?

Høydepunkt nummer to var at jeg rakk å kjøre opp til den lokale innsjøen og ta et bad i slutten av pausen.

Og høydepunkt nummer en må ha vært at jeg så en bjørn på morgenløpeturen min i skogen. Den var svart, ikke så veldig stor, og gikk vekk fra meg (heldigvis) et stykke unna. Jeg brukte resten av løpeturen på å fundere på hva man skal gjøre om man treffer en svartbjørn på stien. Skal man rygge, spille død, eller se stor og skremmende ut? Etter diskusjoner med de lokale har jeg kommet fram til at man skal prøve å skremme bjørnen, men håper jeg slipper å prøve det i morgen (om jeg i det hele tatt våkner tidlig nok til å løpe).

IMG_6335

Morgenstemning i skogen og ikke en bjørn i sikte.


Legg igjen en kommentar

og vips, så var CO2-en blitt til stein

Om det skal være mulig å nå målet om mindre enn to grader global oppvarming, er det ikke nok å slippe mer CO2 ut i atmosfæren. Vi er også nødt til å fange CO2 og gjemme den bort.

Det er godt kjent for geologer at det finnes prosesser i naturen der CO2 fra atmosfæren reagerer med mineraler som inneholder kalsium eller magnesium og danner nye mineraler, der CO2-en er en del av steinen. Slik CO2-holdig stein finnes mange steder på jorden og det er en stabil og trygg måte å oppbevare CO2 på. Spørsmålet er imidlertid hvor lang tid denne prosessen tar. Stein i naturen kommer ikke med en detaljert beskrivelse av hva som har skjedd med den og når. Geologiske prosesser tar stort sett svært lang tid.Om vi kan se at en stein har reagert med store mengder CO2, og det har gått «relativt fort», kan vi ikke egentlig si om det er noen år, noen tiår, noen hundreår eller noen tusen år. For alt dette er bare for øyeblikk å regne i den geologiske historien.

Av denne grunnen er det mange som gjør eksperimenter, og numeriske simuleringer, av hva som kan skje når man lar CO2 reagere med stein. Vil det oppstå sprekker som slipper CO2-en lengre inn i materialet og dermed lar reaksjonen går fortere? Eller vil det dannes mineraler i hulrommene nærmest der hvor man pumper inn CO2, slik at steinen blir helt tett og man ikke får inn mer?

Selv om man kan lære mye på labben og i datamaskinen får man ikke det endelige svaret før man har prøvd. Og det satte noen forskere i gang med på Island i 2012. Her har de injisert CO2 i basalt, som er den mørke vulkanske steinen man finner på Island og mange andre steder på jorda – omtrent ti prosent av jordas tørre overflate og mesteparten av havbunnen. Noen av mineralene i basalt inneholder kalsium og kan løses opp forholdsvis lett.

8986106246_6e2ce56621_z

Svartifoss på Island renner over søyler av basalt, laget av naturen helt på egenhånd. Bilde: Szecsa/Flickr/CC commons license.

Forskerne i Carbfix-prosjektet blandet ut CO2, og senere en blanding av CO2 og hydrogensulfid (siden det ofte er vanskelig å skille ut ren CO2 i industriprosesser hadde det vært fint å kunne kvitte seg med blandet gass) i vann, injiserte det omtrent 500 meter ned i bakken, og tok prøver av vannet fra samme dybde i en annen brønn 70 meter lengre bort. Og her kommer en skikkelig geologi-industri-klima-gladhistorie:

Mesteparten av den injiserte CO2-en kom ikke fram til den neste brønnen.

Beregninger viste at etter to år var 95% av den injiserte CO2-en blitt til stein.

Er det trygt? Ja, det skulle man tro. CO2-en reagerer med kalsium og danner kalsitt, som er et mineral man finner i kritt, kalkstein og en del skjell. Det var kalsitt i basalten allerede før injeksjonen av CO2. Reaksjon med det sure CO2-vannet gjorde at denne først ble løst opp, og deretter felt ut igjen. Det at det var kalsitt til stede fra før betyr at vannet som vanligvis finnes i denne steinen ikke er surt nok til å løse opp kalsitt. Så når den først er der, blir den værende.

CO2-en ble blandet ut i vann, istedenfor å bare pumpes ned som gass under trykk. Dette var for å unngå mulige utslipp av gass til overflaten. Det hjelper jo lite å gjøre en stor innsats for å dytte CO2 ned i bakken om den bare kommer opp igjen. Konsentrasjonen av CO2 i vannet er for liten til å danne gassbobler nede i brønnen. Så selv om ikke all CO2-en skulle bli til stein, ville den fortsatt bli værende i vannet nede i dypet.

Det å bruke masse vann til å bli kvitt CO2 kan høres ut som en dårlig idé. Rent vann er en knapp ressurs på jorda. Heldigvis sier forskerne at man kan bruke sjøvann i denne prosessen. Da blir det et mindre problem.

Dette er bare en av flere studier som viser at ulike former for geologisk lagring av CO2 kan være trygt. Det som gjenstår nå er incentiver for å faktisk fange og lagre CO2. Dette koster selvfølgelig penger, og ingen vil begynne med dette bare utav sin godhet. Nå er det økonomene sin tur – kom igjen, scenen er deres.


Legg igjen en kommentar

Kavliprisen til AFM!

Vi har fått en kjendis på laben. Altså: Den har vært der siden i vinter. Men i går ble det annonsert at oppfinnerne av AFM, Atomic Force Microscope, blir tildelt årets Kavlipris i Nanoteknologi. Hurra!

Dette kan vi feire med et AFM-bilde av overflaten på et mineralkorn som har vokst på innsiden av en gammel gruvegang i Røros. Her ser vi mikrometer-tykke lag av mineralet, og artige strukturer på nanometerskala.

Skjermbilde 2016-04-14 14.05.50

Instituttet har lagt ut en video på Facebook der jeg peker og prøver å forklare hva denne maskinen egentlig gjør, som du kan se her om du vil forstå mer.


1 kommentar

Er det greit å fly, så lenge vi bruker biodrivstoff?

Jeg vil gjerne snakke litt mer om flytrafikk. I politiske debatter om flyavgifter, utbygging av flyplasser og denslags hører jeg nemlig ofte dette argumentet:

«Det er bare nå at flytrafikken er et problem. I fremtiden vil flyene bruke biodrivstoff, og da har vi ikke CO2-utslipp fra flyene lengre. Vi må bygge infrastruktur for fremtidens klimavennlige fly, ikke bygge ned på grunn av begrensningene vi har i dag.»

Dette høres jo så enkelt ut. Kan det virkelig stemme?

Jeg lurer på hvor realistisk det er å fortsette med dagens mengde flytrafikk, og bytte ut alt det fossile drivstoffet med biodrivstoff.

I følge en rapport fra Verdensbanken i 2012 brukte verdens flytrafikk totalt 246 Mtoe i løpet av år 2006. Dette er en energienhet som tilsvarer 2860 TWh, eller 2 860 000 GWh. Jeg regner med at energiforbruket er høyere i 2016 enn i 2006. På den annen side har nok flyene blitt mer energieffektive. Så jeg tror det er ganske greit å bruke tallet fra 2006.

Hvor mye areal ville vi trenge for å dyrke biodrivstoff som inneholder den samme mengden energi?

Planter bruker fotosyntese til å omdanne solenergi til kjemisk energi, slik som vi har i bensin og diesel. Mengden energi som kan omdannes av planter per areal avhenger av hvor mye sol som skinner på dem, og hvor effektivt de kan omdanne denne energien. I boka «Sustainable Energy Without the Hot Air» gir David MacKay en god oversikt over energieffektiviteten til forskjellige vekster. Det mest effektive er sukkerrør i Brasil, som kan gi oss en gjennomsnittlig effekt på omtrent 1,6 W per kvadratmeter. Om vi skal dyrke biodrivstoff i Nord-Europa kan vi få omtrent 0,5 W per kvadratmeter. Disse tallene tilsvarer henholdsvis 14 og 4,4 GWh per kvadratkilometer per år.

Vi kan altså dyrke nok biodrivstoff til å drive alle verdens fly dersom vi setter av 2 860 000 GWh / 4,4 GWh/km2 = 650 000 kvadratkilometer dyrket land til å bare lage biodrivstoff, i Europa. Eller vi kan bruke 200 000 kvadratkilometer av jordbrukslandet til Brasil.

Nettsiden TrendEconomy gir en god oversikt over hvor mye dyrket land vi har i verden. I Norge har vi for eksempel litt under 10 000 kvadratkilometer. Det monner ikke mye i flysammenheng. Det dyrkede arealet til Tyskland utgjør 167 000 kvadratkilometer, så om Tyskland hadde gått hundre prosent inn for det kunne de ha dekket litt under en fjerdedel av drivstoffbehovet til luftfarten.

Totalt dyrket areal i EU er 1 863 000 kvadratkilometer. Vi kunne nøye oss med en tredjedel av dette. Eller vi kunne ha klart oss med 7 prosent av Brasil sitt dyrkede areal, som er på 2 788 000 kvadratkilometer.

Dette er ekstremt forenklede beregninger, men sånne øvelser kan være nyttige. For eksempel gjelder tallene jeg har brukt er for de aller mest effektive plantene. Egentlig er mange enige om at vi trenger å bruke arealet vårt til å dyrke mat til verdens voksende befolkning, og at biodrivstoff skal lages av det vi kan kalle «avfall» fra annen planteproduksjon. For å få nok energi av dette må vi nødvendigvis ha enormt mye større arealer tilgjengelig.

For meg betyr ihvertfall dette at jeg ikke tror problemet med hyppig langdistansetransport av veldig mange mennesker har noen enkel løsning. Vær så snill og vær litt skeptisk neste gang du hører en politiker påstå noe annet.

(siden jeg sitter på buss og skriver og nettet er litt treigt, har jeg ikke fått wordpress-editoren til å fungere sånn som den pleier og jeg har ikke fått inn lenker. Derfor kommer de her:

Rapporten til Verdensbanken om energibruk i lufttransport – http://siteresources.worldbank.org/INTAIRTRANSPORT/Resources/TP38.pdf

Sustainable Energy Without the Hot Air – http://www.withouthotair.com/c6/page_43.shtml

TrendEconomy, arealstatistikk – http://data.trendeconomy.com/industries/Agricultural_Land_Total/Brazil?country=EuropeanUnion )


Legg igjen en kommentar

Klimasnill langtur?

I morgen får vi en ny doktor i familien, for da skal lillesøster forsvare doktoravhandlingen sin. Hurra! Tittelen er Exploring the Relevance of Uncertainty in the Life Cycle Assessment of Forest Products. Sånn passe tørt som en tittel på en doktorgrad skal være. I teorien er dette veldig spennende og ikke minst veldig viktig, siden det handler om hvordan vi kan få gjøre samfunnet mer bærekraftig og verden mindre utrivelig for fremtidige generasjoner.

Dette blir det selvfølgelig stort å være med på, men det er litt kjedelig at begivenhetene finner sted fryktelig langt borte, nemlig i Umeå. Og siden jeg har bestemt meg for å fly litt mindre, og det faktisk går an å komme seg til Umeå med tog fra Oslo, så er det sånn det foregår. Ettermiddagstog fra Oslo til Stockholm, og nattog videre til Umeå (luksuskupé med bare en seng, og egen dusj og do!). Toget fra Oslo er foreløpig bare en time forsinket, og siden toget til Umeå ligger bak oss i løypa skal dette gå greit. Jeg håper jeg får sove nok til å holde meg våken gjennom utspørringene i morgen.

IMG_5715

Å kjøre tog alene er helt glimrende. Man kan jobbe. Internett er det også.

Spørsmålet er: Hvor klimavennlig er jeg egentlig nå?

Dette spørsmålet er slett ikke så lett å svare på som jeg skulle ønske – man må gjøre en hel masse antagelser før man får noen tall å sammenligne. Om jeg skulle tatt fly, hvor mange passasjerer skulle jeg ha delt det med? Var det et nytt eller gammelt, stort eller lite fly? Hvor kommer strømmen til toget fra? Har vi ikke solgt ut all vannkraften vår som klimasertifikater til Europa? Hvor mye energi går med på å vedlikeholde togskinner og rullebaner?

Jeg føler meg ganske komfortabel med å bruke tall fra transportogmiljo.no, der både Cicero, CIENS og TØI (solide klima- og transportforskningsmiljøer) er involvert. Her finner jeg følgende:

Et elektrisk tog bruker 0.12 kWh elektrisitet per person per kilometer, og utslippet per kWh er 210g CO2-ekvivalenter for en «nordisk energimiks» (altså ikke bare ren norsk vannkraft, men det synes jeg er greit når jeg kjører tog i Sverige). Disse tallene er tatt herfra.

For korte flyreiser (under 800 km) kan man beregne 400 g CO2-ekvivalenter per person per kilometer (tall herfra).

Min togreise er slik: Oslo-Stockholm, 523 km (i følge Google maps, om jeg hadde kjørt bil); deretter Stockholm-Umeå, 639 km. Jeg regner med at avstanden for fly blir litt kortere. For å være raus mot flytransporten kan jeg si 450 km Oslo-Stockholm og 550 km Stockholm-Umeå, altså 1000 km til sammen. Det gjør det lett å regne: 1000 km * 400 g CO2-ekvivalenter blir til sammen 400 kg utslipp.

Regnestykket for toget blir dette: 0.12 kWh/km * 210 g/kWh * (523 km + 639 km) = 29 kg utslipp.

Dette så jo fint ut. Jeg kan kjøre  denne reisen 14 ganger med tog før jeg har gjort like mye skade som jeg ville ha gjort med en flyreise.

Men – riktig så enkelt er det ikke. Jeg hadde oversett et tall om togene: Nettsiden oppgir at det koster 7 g CO2-ekvivalenter per personkilometer i vedlikehold av skinner og slikt. Dette gir meg 81 kg ekstra, mer enn dobbelt så mye som for strømmen til toget! Og plutselig var det mindre enn fire ganger verre å kjøre fly.

Her synes jeg ofte det strander i slike diskusjoner. Avhengig av hvordan man setter opp regnestykket, kan man komme frem til tall som gir akkurat det resultatet man er ute etter.  Hvor ble det for eksempel av vedlikeholdet av flyene? Utslipp i forbindelse med avising? Kjøreturen ut til flyplassen?

Nå synes jeg plutselig at min søsters doktorgradsavhandling ble superrelevant, og om det er vanskelig å sove på nattoget kan jeg kanskje lese og få noen svar – eller bare finne ut at alt er så komplisert at man bare må legge hodet på puta og sovne.

IMG_5718

Om svensk skog, i svensk skog.


1 kommentar

Nytt leketøy på plass!

Nå er labben enda kulere, for vi har fått en splitter ny AFM. Forkortelsen står for Atomic Force Microscope, noe som muligens kunne oversettes som atomkraftmikroskop, men det har ingenting med atomkraft (kjernekraft) å gjøre. Det AFM-en gjør er å måle kraften mellom en spiss nål og en overflate. Og om nålen er spiss nok, og det ikke er vibrasjoner i rommet og man stiller inn alle parametere riktig og så videre og så videre, så kan man gjøre dette så nøyaktig at man kan få et bilde av enkeltatomer på overflaten. Derav atomkraft – krefter mellom atomer.

I første omgang skal vi bruke det til to ting:

  1. «Ta bilder» av mineraloverflater. Vi kan gjøre eksperimenter inne i AFM-en, der vi har mineraler (enkeltkrystaller, altså) i en væske og ser på hvordan overflaten forandrer seg på nanoskala når den vokser eller løses opp. Eller vi kan ta bilder av overflater før og etter at vi har gjort ting med dem i andre eksperimenter.
  2. Måle krefter mellom overflater. Da bruker vi ikke en tynn nål, men limer fast en partikkel på «pinnen» nålen vanligvis er festet til. Det er dette jeg har gjort i eksperimenter som jeg har skrevet om på bloggen tidligere (her, for eksempel).

De siste eksperimentene gjør vi for å finne ut mer om hva som skjer når møtet mellom vann og stein gjør at steinen forandrer egenskaper. Nå er det ikke bare jeg som gjør eksperimentene: En PhD student, som allerede har gjort noen av dem i København, skal begynne på vår maskin neste uke. Og på slutten av året kommer en postdoc som skal gjøre lignende ting.

Vi fikk penger til å kjøpe denne utrolig kule maskinen som del av et ERC-prosjekt som Bjørn Jamtveit, professor ved PGP, fikk nylig. Det lønner seg altså å blande seg inn i store prosjekter. Før jul var jeg og Francois Renard, fransk professor tilknyttet PGP, på en tre dagers reise i Tyskland der vi besøkte forskjellige AFM-produsenter og fikk demonstrert utstyret deres og de alle gjorde sitt beste for å overtale oss til å kjøpe deres maskin. Etterpå  måtte vi skrive en utlysning til et offentlig anbud og vurdere tilbudene vi fikk. Ganske stressende og kompliserte greier, men heldigvis får vi glimrende hjelp fra fakultetet til slike prosesser (jeg gjorde jo det samme for SFA-en, så jeg begynner å bli dreven).

Forrige uke var temmelig intensiv og tettpakket med installering, demonstrering og opplæring på alt utstyret. Men nå er det på plass og jeg gleder meg som bare det til å komme i gang med å titte på ting på nanoskala. Med de to instrumentene vi har på labben nå (atomkraftmikroskopet og overflatekraftmikroskopet) kan vi få et ganske utfyllende bilde av hvordan forskjellige overflater påvirker hverandre når de er i kontakt. Jeg skal passe på å få lagt ut noen fancy AFM-bilder på bloggen etterhvert.