2011-02-28

Ettor nollor Kindle Google

Visuell representation av Internet

Tidigare har jag skrivit om hur tekniken förändrat vårt sätt att se på jorden.

För 150 år sedan byggde människor på bibelns förkunnelse om en platt jord vars skapelse påbörjades i kvällningen natten till söndag 23 oktober 4004 f Kr och avslutades sju dagar senare. Över den jorden fanns ett himlavalv där solen och månen vandrade som lampor och utan olägenhet kunde stå still en eftermiddag (Josua 10:12) eller rent av gå bakåt (Jesaja 38:8). Människan var ”guds avbild” men fylld av konstruktionsfel ”synder” som kunde förlåtas henne genom vederbörlig botgöring. Efter döden kunde hon motse ett evigt liv i paradiset (alternativt helvetet).


 
Nu är vetenskapens jord ett klot 12 750 km i diameter som svävar runt solen i en ändlös rymd. Dess ålder är 4,5 miljarder år och den ändlösa rymdens 14 miljarder. ”Skapelsen” är en oavslutad process.  Jorden är substrat för ett oräkneligt antal livsformer där människan bara är en i mängden. Människan som art är tvåhundratusen år gammal och hennes talförmåga femtiotusen år. Jordbrukare blev hon för tiotusen år sedan, teknisk industrialist för tvåhundra år sedan. Vid livets slut återgår människans substans till den biologiska cirkulationen där den återanvänds. Individens värld slocknar när hjärnverksamheten slutar.


Den globala byn: Genom tekniken verkar det som att jorden krympt. Rymdstationen ISS svävar runt klotet 16 gånger per dygn, kommunikationssatelliter finns i hundratal, varje fjortis med mobiltelefon kan prata med kompisar på jordenruntresa och se teveprogram från hela världen. Applikationer som e-post, Facebook och Twitter är basverktyg för mänsklig gemenskap – det har fallna och ännu inte fallna diktatorers ansträngningar att blockera dem visat.


Internet har gjort oöverblickbara mängder information och kunskap tillgängliga. Böcker och tidningar tryckta på papper är på väg ut. För min del har jag inte slagit i tryckta uppslagsverk på år; inget tidningsbud lämnar en morgontidning i min brevlåda. Bara tid, lust och språk­kunskaper begränsar det jag når på nätet.  Gång på gång påminns jag om att jag bara skrapar på ytan.

Ny insikt

En kärleksfull kvinna som står mig nära gav mig nyligen läsplattan Kindle. En platt elektronisk sak med plats för 3 500 böcker i minnet och cyberkontakt med ytterligare en halv miljon. Hundratusentals verk är fri litteratur och bokstavligen gratis: Det kommunistiska manifestet, HC Andersens sagor, Sherlock Holmes äventyr, Bibeln, Hammurabis lag … urvalet är stort och ökar hela tiden.



Under några dagar har jag läst en gammal favorit på nytt: The Riddle of the Sands (Sandbankarnas gåta) av Erskine Childers (1870-1922). Boken publicerades 1903 och är strukturerad som en seglingshistoria där två män i tjugoåren seglar en grundgående centerbordsbåt i Östersjön och längs frisiska kusten i Nordsjön. Childers (som arkebuserades av funda­mentalistiska irländare för innehav av en pistol) hade en sällsynt förmåga att beskriva segling verklighetstroget och medryckande. (Göran Schildt [1917-2009] med böckerna om Daphnes seglingar i Medelhavet var en sentida motsvarighet.)

Erskine Childers med fru seglar i Östersjön 1910.

Jag har förankrat läsningen i verkligheten med Google kartor. Varenda lokal finns och jag blir övertygad om att Childers seglat där själv. Satellitbilderna visar att mycket har hänt sedan 1903. Blygsamma allmogehamnar är utbyggda med marinor, lantliga byar med en enda bykrog har blivit moderna städer, landsvägarna ersatts av ett vägnät för bilar.


Norderney hamn med marina och betong.

Det har gjutits hekatomber av betong och använts otaliga kilometer armeringsjärn sedan 1903. Med tanke på att läget är likadant i hela västvärlden är det förvånande att 1900-talets koldioxidutsläpp inte var större än 1 000 gigaton.

Två faktorer har ändrat landskapet mest:

Befolkningsökningen: Jordens befolkning var 1,8 miljarder 1903 och är 6,9 miljarder nu. Dåvarande Sachsen hade 3 miljoner invånare år 1903, nuvarande Niedersachsen har 8 miljoner. De bor dessutom bättre i större bostäder än sina förfäder. Tar större plats.


Mercedes Simplex årsmodell 1903

Biltrafiken: År 1903 var det 15 år sedan fru Bertha Benz gjorde den första långturen (90 km) med världens första bil. Antalet bilar i Tyskland var litet (något tusental). Nu finns där fler än 53 miljoner bilar, ungefär 65 stycken per 100 invånare. Vägnätet är 650 000 km och bilarna kör 2 biljoner km, 1012 km, per år.  Tågresorna är bara 70 miljarder km, 109 km  (vilket visar hur fel ute tåglobbyn är).



Med funktionen Foton i Google kartor kommer man åt mycket av det försvunna. Exempelvis den ostfrisländska kustbanan som berättaren i The Riddle, Mr Carruthers, använde 1903 och som nu är museijärnväg. Inte bara järnvägar har sina entusiaster, gamla fyrar har sina, gamla fartyg och gamla fyrskepp sina, väderkvarnar, ångmaskiner … listan är lång. De flesta eldsjälarna länkar dessutom vidare så det kräver stark karaktär för att man inte ska spåra ur totalt.



Ny läsupplevelse
 

För egen del väljer jag böcker att läsa enligt Darwins recept:

A novel, according to my taste, does not come into the first class unless it contains some person whom one can thoroughly love, and if it be a pretty woman all the better.

(En roman, enligt min smak, är inte av första klass om det inte innehåller någon person som man kan grundligt hålla av, och om det är en vacker kvinna desto bättre.)

Själva berättelsen, personerna, relationerna hör ofta inte alls hemma i verkligheten. Därför beteckningen fiktion. Ändå kommer turister i dag till Stockholm för att gå i Lisbet Salanders  och Mikael Blomkvists imaginära fotspår. Liksom för några år sedan till Västergötland för att gå i Arns. 


 Holländsk tjalk med uppfällda svärdskölar på sandgrund vid ebb.

Min känsla för frisiska kusten väcktes av Karen Blixen/Isak Dinesens berättelse Syndafloden på Norderney där miljön är en hundraårsstorm 1835. Mycket långt från Erskine Childers seglings- och spionhistoria 1903. Eftersom jorden trots allt är rejält stor med en myriad lockande platser att besöka kan jag inte se mig själv ströva runt på Norderney eller grundsätta en tjalk på en sandbank medan tidvattnet drar sig bort och kommer tillbaka. Livet är för kort och världen för stor.

Att då komplettera läsningen av intressanta och fängslande böcker med något av all den information som bara ligger några tangenttryckningar bort på internet är något jag rekommenderar.

Läsupplevelsen blir annorlunda. Och i mitt tycke bättre.




2011-02-18

Energiframtiden: Mer av samma


Det skrivs och pratas mycket om människans fördärvliga energi­användning. På ett eller flera sätt sägs det skada planeten. Antingen genom att utarma den på resurser som gas, olja och kol och/eller genom att förbränna desamma och tillfälligt deponera restprodukten koldioxid i atmosfären och förstöra jordens klimat.

Förbränning (oxidation) av en enhet kol producerar 3,7 enheter koldioxid; det sambandet kommer man inte ifrån. Dagens globala oxidation av 8,6 gigaton C per år emitterar 32 gigaton CO2 per år. Av detta blir hälften kvar ett okänt antal år i atmosfären; resten försvinner direkt. Luftens halt har stigit från 280 ppm år 1850 till 387 ppm i dag. (Drygt en 33 cl CocaColaburk koldioxidgas per kubikmeter luft.)


Den ökande halten kommer enligt AGW-teorin att leda till förödande global uppvärmning, även kallad klimatförändring eller klimatstörning. Ökningen av luftens koldioxidhalt är ett faktum, att ökningen leder till klimatförändring är en hypotes.

Rädda jorden

Enligt AGW-teorin kan jorden endast räddas genom att koldioxid­utsläppen minskas, på fyrtio års sikt ner till 14 gigaton per år, på längre sikt ner till noll. Att utsläppen på hundra till trehundra års sikt ändå kommer att minska eller nästan upphöra därför att de fossila bränslena tar slut är inte ett argument för klimataktivisterna. Katastrofen ska komma innan dess. 


 Bill Gates TED-föreläsning: "Innovating to zero".

Katastrofpunkten har en tendens att fly in i framtiden. Den kände klimativraren dr. James Hansen spådde 1989 att Manhattan skulle vara översvämmat ”om tjugo år”, det vill säga 2009.  Han hade också 350 ppm koldioxid som the point of no return bortom vilken jorden inte kunde räddas. Eftersom Manhattan inte dränktes 2009 och koldioxidhalten är 387 ppm i dag har han flyttat översvämningen till 2100 och katastrofnivån till 400 ppm.

Även formellt sett kompetenta världsräddare som Mark Z Jacobson, professor vid Stanford University, och Mark A Delucchi, forskare vid University of California, Davis, är fel ute. De bygger modeller på gammaldags trivial teknik som är chanslös på marknaden. Deras drömda gröna samhälle försöker gå mot den tekniska utvecklingen. (Kommentar här.)

I artikeln ”Providing all global energy with wind, water, and solar power” föreslår de en global energiförsörjning enligt följande:

19 TW vind, 14,7 TW solkraft, 12 TW solcell, 5,1 TW takceller, 0,5 TW geotermi, 0,4 TW ny hydro, 0,5 TW vågkraft, 0,5 TW tidvatten. Sammanlagt 52,7 TW installerad effekt. Genomfört till år 2030.


Vindkraft i manuskript från 1340

36 procent av världens installerade effekt ska vara vindkraft. Ett osofistikerat koncept som varit med sedan människan i historiens gryning hissade det första seglet. Som drivkraft för pumpar och kvarnstenar har vindmöllor sannolikt funnits sedan Hammurabi 1750 f Kr och definitivt sedan 800-talets Persien. I Sverige fanns väderkvarnar i bruk för malning fram till andra världskriget.

Vindkraften är oregelbunden och opålitlig. Den kan inte lagras i stor skala utan måste förbrukas när den skapas. Under köldhögtrycket senaste december gav 283 vindparker i Storbritannien med nominell effekt 5,2 gigawatt praktiskt taget ingenting. I en helgrön värld hade det inte heller funnits något att ersätta den med.

28 procent av Jacobson & Delucchis föreslagna effekt är solkraftverk med speglar som hettar upp olja som driver ånggeneratorer som driver ångturbiner som drar elgeneratorer. Soldrivna värmekraftverk med andra ord.  Ingen produktion under nätter och mulna dagar.


23 procent är solcellskraftverk med fält av fotovoltaiska celler. Ingen produktion under nätter och mulna dagar där heller.

Som grädde på moset 10 procent solkraft i form av 1,7 miljarder takmonterade 3kW solcellsinstallationer. En anläggning per 6 personer räknat på en världsbefolkning på 9 miljarder. Om dessa tänks bli nätanslutna är oklart. Alternativet vore att varje installation försågs med laddbara batterier. Eventuellt i batteridrivna elbilar.


Inte mindre än 60 procent av Jacobson & Delucchis installerade globala effekt skulle alltså bara fungera halva dygnet enligt ett rullande schema. Har jag förstått dem rätt skulle den mörka jordhalvan förses med ström från den ljusa genom ett globalt supersmart nät. Att de tunga industriområdena Kina, Indien, Ryssland och Europa råkar ha natt samtidigt som det energislukande USA har dag är ett av problemen de inte behandlar.

Inte heller hur ett helgrönt England skulle få ström under en veckas köldhögtryck med stillastående vindkraft och solkraft som bara ger tio procent av sommarvärdet i lågt stående vintersol.




Inte förvånad

Först var jag förbluffad över att två forskare av Jacobson & Delucchis dignitet kan lägga fram ett sådant förslag som ”Providing all global energy with wind, water, and solar power”.  Och kalkylera med att det kan genomföras till år 2030. Att artikeln publiceras i en peer-reviewed (fackgranskad) tidskrift är märkligt. (Elseviers Energy Policy.) Det skulle vara intressant att läsa vad fackgranskarna tyckte.


(Nätdiskussion under söktermen 'Jacobson & Delucchi' på Google.)

Men vid närmare eftertanke gick min förvåning bort. Hela den gröna, klimatvänliga världsräddardebatten är full av idealistiska idéer med obetydlig förankring i verkligheten. Gödsla haven med järnfilsspån, skicka ut 10 biljoner små speglar i rymden en miljon åt gången varje minut de nästa 30 åren, måla alla tak och trottoarer i världens största städer vita, sprida svavelsyra på hög höjd i atmosfären. Och inte minst separera 9 gigaton koldioxid  årligen med CCS-teknik ur framtidens rökgaser.

Som kontrast har BP en välgörande saklig prognos för användningen av fossila bränslen. De spår att förbrukningen ska öka från 10 gigaton oljeekvivalenter nu till 13 gigaton år 2030 och koldioxidutsläppet stiga från 30 till 38 gigaton.


Insiktsfulla män (som jag och Bill Gates!) förstår att det behövs tekniska mirakel för att minska koldioxidutsläppet eller skära ner det till noll. Men inget mirakel skymtar ännu vid teknikhorisonten. Även om en ny revolutionerande metod fanns upp skulle det dröja innan den fick genomslag.

Den första ångmaskinen i modern mening kom 1712 (Thomas Newcomen) men dess tekniska genombrott dröjde mer än hundra år. Bensinmotorn (Ottomotorn) kom 1876, dieselmotorn tio år senare. Båda står först nu, efter 130 års modifikationer, på toppen av utvecklingen. Dynamon och elmotorn lanserades 1832 men kraftverk och elnät i stor skala började inte byggas förrän på 1920-talet. Det svenska Harsprånget påbörjades 1918 men bygget las i malpåse till 1945.



Det är svårt att föreställa sig något som inte finns. Radion var otänkbar en gång i tiden, liksom teven, mobiltelefonen och datorn. Nu är de vardagliga självklarheter. När det gäller den energi som håller världen igång och skapar vårt välstånd måste jag erkänna min begränsning. Något mirakel i de gröna fantasierna kan jag inte se.

De gröna energisamhällen byggda på sol, vatten och vind som skisseras av den ena aningslösa världsräddaren efter den andra är tekniskt ofullkomliga och funktionellt otillräckliga. Inget tyder på att de ska bli verklighet.

På tjugo års sikt får vi enligt min tro nöja oss med mer av det energisamhälle vi redan har.


 

2011-02-09

Nya problem nya idéer


Det stora klimatlarmet har tystnad. Media har flyttat fokus till mer brännande frågor som tillgången på mat, arbete, utbildning och energi. Klimatredaktioner har döpts om till miljö- (eller natur-)redaktioner, klimatjournalister har sadlat om, tidningarnas debattsidor har öppnats för skeptiker.

Barack Obama nämnde inte ens ordet ”climate” (klimat) i sitt State of the Union-tal 25 januari 2011. Fredrik Reinfeldt vill inte låtsas om sin famösa ”klimatinsats” som EU:s president hösten 2009.  Miljöpartiet låg lågt i klimatfrågan under valrörelsen 2010; det är en tidsfråga innan partiets slagord Rädda klimatet går samma väg som dess tanke att lämna EU. Centerpartiets Maud Olofsson fäktar förgäves i klimatbränningarna: Not waving but drowning (Inte vinkande utan drunknande).




Gräsrotsgrupper som 350.org tynar i mediaöknen sedan karavanen dragit förbi. WWF stryker Vietnam medhårs och den vietnamesiska vitfisken Pangasius från rödlistan. Greenpeace kämpar för att få Facebook gå över till ”grön el” vid sitt stora datacenter i Oregon.


Pangasiusodling i Vietnam
 

Nya problem

George Monbiot i tidningen The Guardian som stack ut i klimatdebatten har flyttat uppmärksamheten till Englands högerregering och finans­världen. Han spårar samma tecken där som vi ser i Sverige: de riktigt rika får allt mer och vanligt folk får allt mindre. I Sverige tjänar Volvo­direktören 72 gånger mer än montören (21,6 miljoner jämfört med 299 tusen), vanliga direktörer 41 gånger mer än arbetaren (12,3 miljoner). En procent av Sveriges befolkning äger 35 procent av tillgångarna. 



Landet har 106 miljardärer medan 229 000 barn av dess två miljoner lever i fattigdom.  Fyra i varje skolklass på 28 elever. Fattig definieras som att ha < 60 % av landets medianinkomst 225 000 kr, alltså mindre än 135 000 kr i årsinkomst. I runda slängar under 11 000 kr i månaden före skatt. Läget för många ensamstående föräldrar med barn och för skaror av pensionärer. Folkhemmet är definitivt nedmonterat.


Snedfördelningen i Sverige närmar sig egyptiska proportioner och kommer att bli värre. Den är en tickande bomb.  Ändå kunde socialdemokraterna inte hitta en fråga att gå till val på.

Allt kommer att bli dyrare

Jorden närmar sig den dag då de fossila bränslena tar slut. Det kan dröja 100 år för olja/gas och 200 år för kol. Tills vidare görs 85 procent av jordens energi med fossila bränslen, 6 procent med kärnkraft, 4 procent med biogas (metan) och resterande 4 procent med vatten, vind och sol.


Rekonstruktion av världens första oljekälla från 1859 i Pennsylvania. En gång i framtiden (rätt snart) blir alla oljekällor lika museala.

De krympande resurserna kommer oundvikligen att leda till dyrare energi och därmed dyrare transporter, resor, boende … listan är lång.  Jordens befolkning växer, ”den gröna revolutionen” har tappat mycket av sin kraft, stora fossila grundvattenreserver (som Nordafrikas nubiska sandsten) är snart är tömda och odlingsjordarna är hårt utnyttjade. Maten kommer att stiga i pris.

Nya kalkyler

Bortsett från koldioxidskrämseln återstår frågan: vad ska ersätta de fossila bränslena då de tar slut? För det gör de. En intressant kalkyl publicerades nyligen av Mark Jacobson och Mark Delucchi vid Stanford. Herrarna redovisar sina siffror och resonemang i detalj och artiklarna är ett nöje att läsa. (PDF-fil här.)

Kortfattat kalkylerar de med 3,8 miljoner 5 MW (megawatt) vindkraftverk, 49 tusen 300 MW solkraftverk, 40 tusen 300 MW solcellskraftverk, 1,7 miljarder 3 kW takburna solceller, 5 350 geotermiska kraftverk à 100 MW, 270 nya vattenkraftverk à 1300 MW, 720 000 vågkraftverk à 0,75 MW och 490 000 tidvattenskraftverk à 1 MW.

Det gäller installerad effekt som inte ska förväxlas med producerad energi.  Det berömda vindkraftverket Matilda på Gotland hade en effekt på 3 MW och producerade regelbundet 4 GWh energi per år. Sveriges största vattenkraftverk Stornorrfors har en installerad effekt på 590 MW och producerar 2,3 TWh/år (575 gånger mer energi än Matilda för 200 gånger mer effekt). Det bekanta Jänschwalde har 3000 MW installerat och producerar 22 TWh/år (5 750 gånger Matilda för 1 000 gånger effekten).

Schematiskt blir posterna: 19 TW vind, 14,7 TW solkraft, 12 TW solcell, 5,1 TW takceller, 0,5 TW geotermi, 0,4 TW ny hydro, 0,5 TW vågkraft, 0,5 TW tidvatten. Sammanlagt 52,7 TW installerad effekt.


Eldriven automobil från början av 1900-talet för överklassen med tjänstefolk. Tiden kan komma då privat bil åter blir förbehållen de rika och den politiska nomenklaturan.

Allting ska drivas med el och/eller vätgas framställd med el. Kärnkraft är utesluten på grund av riskerna för kärnvapenspridning.

Några funderingar

Jacobson & Delucchis stora energikällor är vind med 19 TW och sol med 31,8 TW installerad effekt. Att sprida 3,8 miljoner vindkraftverk över världen är förstås möjligt. Människan kan vänja sig vid skogar av vindsnurror precis som vi vant oss vid motorvägar. 


Spegeln koncentrerar solstrålningen till en oljeledning i fokus. Oljan hettas upp och pumpas till en ånggenerator som driver en turbin som driver en generator för el.

Notabelt är att 1,7 miljarder solcellsinstallationer på hustak (= en installation per 6 personer) betyder 5,1 TW globalt.  Om de kan spridas till varje familj på jorden. En 3kW anläggning ger omkring 3000 kWh/år.  En kWh räcker till ett strykjärn eller en brödrost en timme. Om en elspis eller en tvättmaskin blir ekonomisk är en annan fråga. Man inser vitsen med energilampor som ger samma ljus för 15 W som glödlampor för 80 W.

Tanken på 270 nya vattenkraftverk à 1300 MW är mer optimistisk än den ser ut. Sveriges största vattenkraftverk Stornorrfors har bara 590 MW installerat. Det är dessutom så att de bästa lägena för vattenkraft redan är utbyggda. Avgörande för produktionen är dels den installerade effekten, och dels vattentillgången. 



Världens näst största vattenkraftverk Itaipu (14 000 MW) i Brasilien genererar mer el (95 TWh/år) än världens största Three Gorges Dam (22 500 MW) i Kina (84 TWh/år). Detta därför att vattentillgången är bättre.

Jacobson & Delucchis kalkyler innehåller genomgående en god portion optimism. De är dock mycket mer meningsfulla att fundera på än klimatpolitikernas enfaldiga målsättningar typ Kyotoprotokollet där storleken på koldioxidutsläppet är enda faktorn.  Jag ska återkomma till dem.

Utan tvivel kommer ingenjörer och tekniker att utveckla nya metoder för storskalig energiframställning i takt med att behoven uppstår. Människans uppfinningsrikedom ska inte underskattas. 


Stenåldern slutade inte för att stenen tog slut.