En sivilingeniørs tanker om «Energikrisen og løsningen på den»

Professor Jonas K. Nøland og lege Sara Nøland er forfattere av boken om «Energikrisen og løsningen på den», som meget fortjent har fått strålende omtale. Et prakteksempel på hvordan en kompleks teknologisk og politisk «verkebyll» kan bli fremstilt, slik at både leg og lærd kan ta del i debatten om valg av løsninger, på et kunnskapsmessig opplyst grunnlag. 

Mine kommentarer nedenfor går mest ut på å presisere noen sentrale begrep som hører med i en debatt om energi, og etterkommer derved også oppfordringen i slutten av boken, om å tilkjennegi meninger. 

Energiforbruk og kvalitet 

Uttrykket «energiforbruk» går igjen i boken, men selv om det er gjengs brukt i dagligtale om energi, er det inkonsekvent i forhold til 1. energilov (energi kan ikke oppstå eller forsvinne).

Det som derimot hele tiden forbrukes er «energikvalitet» - andelen av en energimengde, ifølge 2. energilov, som har verdi (kan omdannes til arbeid), resten er «anergi» (lavverdig varme). Kvalitet er noe som alle har et forhold til og det gjelder også for energi. Derfor er «energibruk» et mer korrekt uttrykk, heller enn «…. forbruk». 

Elektrisk energi rangerer øverst på kvalitetsstigen, med energikvalitet lik 100, som betyr at elektrisk energi (tilnærmet), kan omdannes til 100 prosent arbeid. Ved omdanning av primærenergi til energitjenester (mekanisk arbeid, elektrisk energi, varme, kjøling, lys), reduseres energikvaliteten fra 100 og nedover, alt ifølge 2. energilov. 

Ytring

- NTNU-forskerens bok fornyer energidebatten

Virkningsgrad 

I en faktaboks på s. 55 er virkningsgrad definert ut fra 1. energilov og som eksempel: en elektrisk varmeovn har virkningsgrad på 90 - 95 prosent. 

Men om 2. energilov legges til grunn, som angir hvordan tilført energikvalitet blir utnyttet, blir virkningsgraden dramatisk lavere. Eksempel: I et rom som holder 20 °C og utetemperatur 0 °C, er energikvaliteten av inneluften lik 6,8 prosent (teoretisk), og dette er uavhengig av hvilken varmekilde som benyttes. 

Om varmekilden er en elektrisk ovn, betyr det tilførsel av 100 prosent energikvalitet, som simpelt (2. energilov), degraderes til lavverdig varme med virkningsgrad på 6,8 prosent (teoretisk), i praksis lavere pga. andre tap og ender kanskje på 5 prosent, dvs. et enormt ressurstap.

Energibruk til alminnelig (lavtemperatur) oppvarming er et av de minst påaktede problemene i verden, både hva angår ressurssløsing og utslipp av CO₂. 

Det er anslått at 30 - 40 prosent av fossile brensler går med til oppvarming, med nesten symbolsk virkningsgrad, størrelsesorden 5 -10 prosent, avhengig av hvilke temperatur-differanser som skal opprettholdes. 

Rundt halvparten av norsk gasseksport brennes direkte i kaminer rundt omkring i Europa, med tilsvarende lav utnyttelse av brenslets energikvalitet. Hovedårsaken til at dette skjer, er lavt kunnskapsnivå om fysikken knyttet til energi, og det store paradoks: denne kunnskapen har vært kjent i mer enn 200 år. 

Elektrisk strøm og elektrisk energi 

Kjært barn har mange navn og det gjelder også elektrisk energi, som i boken omtales både som elektrisk strøm, elektrisitet og kraft, alle gjengs folkelige uttrykk. Det er imidlertid en distinkt forskjell på elektrisk strøm og elektrisk energi. Elektrisk strøm befinner inne i strømledere og består av elektrisk ladde elektroner i bevegelse (for vekselstrøm kun bevegelse fram og tilbake). 

Ladde elektroner skaper elektromagnetiske felt og disse feltene, som forplanter seg langs kabler, overfører elektrisk energi til forbruker. Dette skjer med nær lysets hastighet gjennom luften eller i isolasjonen utenpå kablene og forklarer hvorfor «strømmen» er der momentant, når vi slår på bryteren eller setter i stikkontakten.