einar oterholm

KAP 2             ENERGIBRUK

 


  2.1       Tilgang på energi - en nødvendig forutsetning

 


Kontroll med og bruk av bioenergi la grunnlaget for den aller første helserevolusjonen. Den skjedde da menneskene lærte seg å kontrollere ilden. Ved å steike og koke maten, reduserte de inntaket av skadelige bakterier og parasitter. Med kontroll med ilden kunne de holde ville dyr på avstand, varme seg rundt bålet og også svi av visnet gras for å lette livsvilkårene for nye planter.

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ulike minnesmerke fra tidligere tider, og ikke minst menneskelig aktivitet på jorda i dag, vitner om at det har vært, og blir brukt mye energi. Men mennesket er en dårlig energiomformer - en godt trent, stor og sterk arbeidskar kan bare unntaksvis i løpet av en vanlig arbeidsdag utføre et mekanisk arbeid på 0,8 kWh - verdsatt til rundt 50 øre om en legger prisen på elektrisk energi til grunn !  Resultatene av all den menneskelige aktiviteten kan derfor på langt nær forklares ut fra det direkte fysiske arbeidet som menneskene alene har utført. Men menneskene har mange andre egenskaper. En av desse er at vi er i stand til å tenke - og å overføre tankene til handling. Opp gjennom tidene har dette ført til en rekke ulike metoder og teknikker til å utnytte andre energikilder, og ved hjelp av disse, få til ulike aktiviteter.

 

Med rikelig tilgang på energi og teknologi for å kunne utnytte denne, har vi etter hvert lært oss å bruke energi til å

·        erstatte menneskelig arbeidskraft med maskiner

(”Spinne-Jenny” erstatta mange spinneriarbeidere, traktorlandbruk i stedet for trekkdyrlandbruk, roboter til helsefarlig og tungt arbeid etc)

·        utføre mange oppgaver raskere

(bil og fly til reiser og transport av varer, større og bedre maskiner som kan raskere produsere flere varer - og vi får mer fritid, etc)

·        få til bedre utnytting av areal og mer intensiv drift

(drivhus, moderne industri-landbruk, etc)

 

Svært mange av de varene og tjenestene som de fleste av oss i den industrialiserte verden oppfatter som øket levestandard, forutsetter til dels kraftig energisubsidiering eller ekstra tilskudd av energi. Vi kommer tilbake til dette særlig i avsnitt 2.4.

 


  

2.2       Energisystemet vårt

Egentlig er det bare noen få av oss som er interessert i energi. De aller fleste av oss  er derimot svært interessert i de ulike varene og tjenestene som vi på ulike måter kan nyte godt av og som bare er tilgjengelig ved hjelp av energi. All aktivitet, same hva slag, forutsetter nemlig bruk av energi. Vi kaller her alle desse varene og tjenestene med et samlenavn for energitjenester.

primærenergi

kjerneenergi

fossil energi

fornybar energi
 
 


           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


For at vi skal kunne få nyte godt av energitjenestene må vi altså både ha tilgang til, og kunne bruke energi. Energi blir på denne måten en fundamental forutsetning for energitjenestene. Dersom vi velger å se på energi som en naturressurs, kan vi kalle "råvaren energi" slik vi finner den i naturen for primærenergi. Alt etter kilde og hvor lang tid det tar å danne primærenergien, kan vi dele den inn i tre ulike grupper:

-        fossil energi (kull, olje og fossil-(natur)gass) - som det tar flere millioner år å danne.

-        fornybar energi (sol, vass-, bio-, vind- og havenergi) - den kontinuerlige energistrømmen fra Sola til Jorda som vi kan utnytte direkte eller indirekte. Sjøl om tideenergien egentlig faller noe utenom denne gruppa, plasserer vi den likevel her.

-        kjerneenergi - er energi som blir frigjort ved reaksjoner i atomkjernene (fisjon, fusjon, a-, b- og g-stråling). Geotermisk energi er energi som er blitt frigjort ved reaksjoner i atomkjerner i det indre av Jorda.

Primærenergi kan bare unntaksvis brukes til å produsere noen av de energitjenestene vi er interesserte i. Vanligvis må den omformes og bearbeides til en eller annen form for nyttbar energi  (energibærer, sekundær energi) som f.eks. elektrisitet, bensin og varmeenergi. Gjennom hele historia vår har vi eksperimentert oss fram til nye metoder for å omforme og utnytte primærenergiene. I dag er desse utfordringene mer enn noen gang på dagsordenen.

 

Men dessverre så er ikke denne omforminga og transporten uten problemer. De viktigste problemene er knyttet til energitap, utslipp og miljøendringer. Ikke alle er like problematiske, vi har alle gradene fra helt harmløse til de som truer med globale klimaendringer. Her kan det være grunn til å slå fast, først som sist, at den eneste reine energien som eksisterer, er bare den energien som kan spares.

-        Energitap er særlig knyttet til energikvalitet (andre hovedsetning) men også til mengder (tapet av energi i det norske ledningsnettet pga Ohms lov er i størrelsesorden 10 %)

-        Utslipp er alt fra faste partikler, via forurenset vann til støv og ulike gasser.

-        Miljøendringer er hele spekteret med fysiske endringer i landskap forårsaket av for eksempel dammer, gruver, deponi, veier, oljeplattformer og boretårn, vindmøller og kraftgater, for å nevne noen.

 

Energitjenestene deler vi gjerne inn i de fem hovedgruppene lys, arbeid, elektrokjemiske prosesser, fra teknisk utstyr, oppvarming og avkjøling. Med arbeid forstår en alle former for mekanisk arbeid, inkludert alle former for bruk av motorer og transport.  Til lys hører også andre former for elektromagnetisk stråling som røntgenstråling og signal for kommunikasjon etc. Til elektrokjemiske prosesser hører f. eks. smelting av aluminium. Med fra teknisk utstyr mener en bruk f. eks. av datamaskiner, TV etc. Oppvarming og avkjøling kan vel oppfattes som samme type energitjeneste, i begge tilfellene handler det om å endre temperaturen i et område ved å flytte energi til, ved oppvarming,  eller fra et område, ved avkjøling.

 

 

2.3       Energibruk i ulike samfunn

Faraoperioden (2780 - 1625 f.Kr.) viser hvordan et tidlig jordbrukssamfunn behersket de naturgitte forholdene og utviklet et stabilt samfunn med en effektiv jordbruksteknologi. Det energioverskuddet som ble frambrakt var stort nok til at innbyggerne klarte å reise de imponerende minnesmerkene som står igjen etter dem.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nilen flommet utover markene hvert år og la igjen næringsrik silt (jord) slik at bøndene kunne få årvisse rike avlinger uten at jorda ble utarmet. Nilen var også en pålitelig vannkilde for vanningsanleggene. Klimaet var varmt - forholdene lå godt til rette for jordbruksproduksjon. I denne perioden på over tusen år holdt folketallet seg stabilt på om lag 3 millioner 95 % var opptatt med jordbruksproduksjon og skaffet akkurat nok overskudd til å brødfø de siste 5 % av innbyggerne.
Den lille herskerklassen brukte selv relativt lite av overskuddet. Ørkenområdene omkring gav naturlig vern mot fiender slik at det militære forbruket var lite. Dette gjorde at faraoene brukte storparten av sine tilgjengelige ressurser til slavearbeid på pyramidene og til å utstyre gravkamrene med det som var nødvendig for tilværelsen i dødsriket.
Folketallet var stabi14 vesentlig på grunn av behovet for slaver Lovgiverne hadde bestemt at de menneskene som ikke trengtes for å holde ved like jordbruksproduksjonen, skulle sendes på slavearbeid så snart de var gamle nok I løpet avfå år arbeidet de seg til døde og ble erstattet av nye "overskuddsarbeidere " Alt dette ble gjort uten å skade det fundamentale jordbrukssystemet som altså sysselsatte 95 % av innbyggerne.
Et 5 % overskudd fra 3 millioner mennesker er ikke mye. Hvis vi rekner med at hver person produserte et overskudd på 10-15 kilo hvete i året (420 - 730 kJ pr dag), blir overskuddet på om lag 30-45 x 10 6 kg hvete i året. Om lag 100000 slaver var til enhver tid i arbeid på pyramiden. Hver slave trengte om lag 300-400 kg hvete i året i mat - med andre ord hele overskuddet fra jordbruket.
I perioder etterpå, ble overskudd av liknende størrelse brukt til å forsyne store militære styrker i kriger med naboene.
Militæroperasjonene sikret mer land, mat og slaver, men lange avstander over ørkenområdene krevde i seg selv store ressurser og satte grenser for operasjonene.
Til andre tider, når folketallet økte og ikke lenger stod i forhold til overskuddet fra jordbruket, ble landet overbefolket og underskuddet førte til nedgangstider. Nedgangstidene førte ofte til nedgang i folketallet fordi det ustabile samfunnet ikke ble produktivt nok verken i jordbrukssektoren eller på andre viktige områder (Kilde: D&M. Pimentel: Food, Energy and Society.)

 

De første jeger- og samlersamfunna hadde lite behov for administrasjon. Stort sett var det en leder eller et råd av eldre som styrte boplassen. De fleste lederne måtte jakte og sanke på lik linje med de andre. Overskuddet av mat og andre ressurser var sjelden stort nok til at en kunne ha en leder på heltid.


I de første jordbrukssamfunnene kunne innbyggerne høste 3-10 kg grøde for hvert kilogram de sådde. Deler av dette mat-/energioverskuddet kunne overføres til samfunnet slik at de etter hvert kunne greie å brødfø ledere, medisinmenn, prester og krigere. Disse ikke-bøndene forbedret vilkårene for jordbruksproduksjonen ved å sikre stabilitet og trygghet for bøndene.


Der forholdene for jordbruk var ekstra gunstige og jordbruksteknologien etter hvert ble forbedret, ble det produsert tilstrekkelig overskudd til å brødfø store grupper. Med konsentrasjon i større grupper i byer og landsbyer kunne man utvikle flere spesialister. Spesialister som murere, tømrere, smeder, handelsmenn og sjøfolk kunne utnytte tida og energien bedre. Varer og tjenester fra spesialister førte til at livskvaliteten ble bedre, og levestandarden økte.


Faraoperioden i Egypt er et godt eksempel på hvordan et tidlig jordbrukssamfunn behersket de naturgitte forholdene og utviklet et stabilt samfunn og en effektiv jordbruksteknologi. Det viser også hvilken rolle energien, målt som overskudd av mat, spilte i samfunnet. Selv om samfunnsstrukturene i dag er mye mer innfløkte, er fremdeles energien en fundamental forutsetning.

 

Tidlig i middelalderen var vasshjulet kommet til Europa - og med det kom også maskinene i sving.


Vekst i folketallet, konsentrasjon i bysamfunn og et stadig høgere teknologisk nivå førte til at energibehovet ikke bare ble dekt av de fornybare energikildene, en tok i bruk kull.

 

På midten av 1800-tallet var dampmaskinen kommet i bruk - og de ble etter hvert i stand til å transportere og utnytte fossile brensel i stadig større grad.


I de høgteknologiske samfunna (USA 1970 på figuren) er teknikker for å utnytte fossile brensel og i særlig grad elektrisitet godt utviklet.


Selv om figuren viser en historisk utvikling, er den aktuell i dag også. Vi finner fremdeles alle disse samfunnsformene igjen ett eller annet sted på kloden.

 

 

 

Typisk daglig energibruk pr. innbygger i samfunn på ulike utviklingstrinn.

(Kilde. Scientific American)


  

2.4       Bruk av energi gir muligheter for valg av alternativer

Utvikling og økonomi handler også om bruk av energi. Nøkkelen til å kunne forstå dette samspillet ligger i at tilgang til og bruk av energi gir frihet til å velge alternativer. Vi skal her se litt på fire av de mest fundamentale alternativene.

 

 

2.4.1        Menneskelig arbeidskraft - energi

Vi starter med et eksempel, kornmaling.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Først knuste en kornet ved legge det på et hardt underlag og gni det med runde steiner, noe seinere ble det knust det i morter.

 

 

 

 

 

Med kvernsteiner kunne en male større mengder korn. Poenget med kvernsteinene er at den øverste steinen blir dratt rundt mens understeinen ligger i ro. Gjennom et hull i oversteinen drysser en kornet slik at det kommer mellom steinene. Her gnis først  skallet av, deretter knuses innmaten. Til å drive oversteinen brukte en først muskelenergi fra mennesker, seinere muskelenergi fra dyr. I områder med bakker og mye nedbør som her i landet, utviklet en teknikker for å  utnytte energien i rennende vann, først i de små bekkekverner, seinere med vasshjul og større kverner. Tilsvarende teknikk for å utnytte energien i vinden ble utviklet i flate og vindfulle områder.

 

I dag blir storparten av kornet vi bruker malt ved hjelp av elektrisk energi.

 

Dette alternativet handler om å velge mellom menneskelig arbeidskraft og maskiner. ”Spinning Jenny” er vel kanskje det mest kjente historiske eksemplet, men det er bare ett blant svært mange.

 

Alternativet handler om å erstatte mennesker med maskiner og roboter for å kunne utføre helsefarlig og tungt arbeid på en tryggere og greiere måte. Rasjonalisering er et aktuelt begrep i denne sammenhengen.

 

Energialternativet fører til at det blir bruk for færre mennesker - og i nye roller. Menneskene er nå blitt operatører som ved å bruke energi og teknologi utfører oppgaver som tidligere beskjeftiget mange.

 

 

 

2.4.2        Tid - energi

Eksemplet handler om hvordan menneskene har tatt seg fram over havet med passasjerer og gods.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Også her startet det i det små med bruk av muskelenergi og utnytting av vind og strømmer, og fortsatte med mer effektiv utnytting av vindenergi.  Etter at en tok i bruk  propeller og maskiner,  kunne en komme seg raskere,  sikrere og med mer gods over store havstrekninger. Men disse maskinene forutsatte bruk av energi fra kull,  seinere olje og uran.

 

Dette alternativet handler om å kunne velge hvor lang tid en vil bruke, enten det er snakk om å reise eller å produsere varer. Har en aktuell teknologi og tilstrekkelig energi kan en raskt forflytte seg fra et sted til et annet, eller en kan investere i større og mer effektiv maskiner og anlegg for derved å kunne øke produksjonskapasiteten og få fram flere produkter.

 

Alternativet handler også om å frigjøre tid, skaffe oss mer fritid som vi kan disponere etter eget ønske. Fem-dagers arbeidsuke har f.eks. ikke vært mulig uten å kunne bruke tilstrekkelig mengder energi og høvelig teknologi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tidsbesparende apparater har sammen med tidsfordrivende apparater

 fjernet felles aktiviteter fra familien.

 

 

 

 

2.4.3        Rom - energi

Dette alternativet handler om hvordan en kan intensivere utnyttinga av areal til å lage landbruksproduktene. Bonden kan gjøre prosessen mer effektiv (?) og øke grøden på samme arealet ved ulike former for energisubsidiering i form av eget arbeid, trekkdyr, traktorer, redskaper, kunstgjødsel, sprøytemidler, kunstig vanning etc.

 

 

 

 

 

 

 

Landbrukets oppgave er egentlig å utnytte fotosyntesen til å omforme solenergi til nyttbar energi og varer i form av mat og klær.

Her i landet er det lenge siden vi gikk bort fra ”hakkelandbruket”, men fremdeles er det 460 millioner mennesker som bruker denne driftsforma.

For vel en menneskealder siden gikk vi her i landet også bort fra ”trekkdyrlandbruket”, men ennå er  260 millioner mennesker med sine 335 millioner hester, okser, kameler, esel og andre trekkdyr direkte knyttet til denne driftsforma.

I vårt landbruk, ”traktorlandbruket” er bare 50 millioner mennesker direkte involvert.

 

Energiregnskapet til de ulike driftsformene er interessant. I de såkalt primitive driftsformene er energiinnholdet i produkta oftest flere ganger større enn tilskuddsenergien, mens det motsatte er tilfelle i såkalt moderne landbruk - og tilskuddsenergien kan i stor grad spores tilbake til fossile brensel.

 

Energiregnskap ved landbruksproduksjon

Driftsform

Primitiv

Moderne

Hovedoppgave

Å vinne inn og omforme solenergi

Fundamental prosess

Fotosyntesen

Fundamental energikilde

Sola

Tilskuddsenergi

Muskelenergi fra mennesker og dyr

Naturgjødsel

Lokalt produserte redskaper

Muskelenergi fra mennesker

Naturgjødsel

Kunstgjødsel

Traktor

Drivstoff

Redskaper

Sprøytemidler

Transport

Energregnskapen viser

Overskudd

dvs. mer matenergi i produkta enn fra tilskuddsenergien

Underskudd

dvs. mindre matenergi i produkta enn fra tilskuddsenergien

Eksempel

energi inn : ut

Svedjebruk                 1 : 15,4

Hakkelandbruk

- mais (Mexico)         1 : 10,8

- mais (Guatemala)   1 :   4,8

Trekkdyrlandbruk

- mais (Mexico)         1 : 4,3

- mais (Guatemala)   1 : 3,1 

energi inn : ut

Traktorlandbruk

- tomater                    1 : 0,6

- biff (USA) 

  dyra beiter ute         1 : 0,1

  nullbeiting               1 : 0,013

- broiler                     1 : 0,05

- hvete                        1 : 2,4

 

            (Kilde: D & M Pimentel, ”Food, Energy and Society”)

Kortreist mat er et begrep som vil bli mer og mer aktuelt

 

En mye brukt kalvedrikk blir laget av melk.

 

Pilene fra kua mot høyre antyder produksjonsprosessen. Etter melkinga blir avkjøles melka, transporteres til meieriet hvor den blir inntørket til melkepulver og tilsatt andre stoffer. Pulveret blir pakket og etter hvert transportert tilbake til fjøset. Her blir det blandet ut i vann og gitt til kalven.

 

Det kortreiste alternativet antydes med pilen mot venstre fra kua. Kalven får drikke direkte fra kua.

 

 

 

 

 

 

Kapitel 3 ”Jordbruk til folkets beste” i ”Jordens tilstand 2002” anbefales for utdyping av dette temaet i dette avsnittet.

 

 

 

2.4.4        Kapital - energi

På veien mot mer teknologiske samfunn har vi gjort oss mer og mer avhengige av elektrisk energi og energi fra fossile brensel. Hvor avhengige vi er blitt ser vi kanskje ikke før de av en eller annen grunn blir borte for en kort tid.

Hvordan skal vi kunne reise hvis det ikke er tilgang på drivstoff? Hvordan skal samfunnet fungere hvis elektrisiteten blir borte og datamaskinene faller ut?

 

Etter hvert som folketallet og levestandarden øker, så øker også opphopingen av kapitalvarer som hus, skoler, veier, biler, fabrikker, kommunikasjonssystemer etc. Dette er mulig fordi en har hatt  produksjonssystemer som overfører råvarer til ulike kapitalvarer. En fundamental forutsetning for disse prosessene er at en har kunnet bruke energi til å omforme råstoffer og til å drive de maskinene som skulle til for å komme fram til de endelige kapitalvarene.

 

For små folkegrupper kunne en nok oppnådd noen av disse kapitalvarene med hjelp bare av menneskelig arbeidskraft, men den store masseproduksjonen vi har hatt, har vært helt utenkelig uten tilgang på store energimengder. Den aller største delen av disse energimengdene stammer fra de fossile brenslene kull og olje. Globalt sett blir storparten av den elektriske energien produsert i varmekraftverk som blir fyrt med kull eller olje.

 

Hvor lenge denne trenden kan fortsette, avhenger mellom annet av energiprisen og hvor lenge vi vil fortsette med å skyve de reelle energikostnadene over på de framtidige generasjonene.

 

Omvendt kan vi også bruke kapitalvarer til å redusere energibruken. Ved f.eks. å investere i god isolasjon (kapitalvare) i ei bygning vil en redusere energibruken til oppvarming og dermed også kostnadene. Både kapitalkostnadene og den totale energibruken, inkludert energien som skal til for å produsere isolasjonen, vil i løpet av bygningens levetid bli mindre enn i en tilsvarende uisolert bygning.

 

Med kontroll over kapital, energikilder og teknologi følger også makt til å bestemme hvordan utviklingen skal bli videre framover. Både selskap og nasjoner som har investert store ressurser i utstyr og kompetanse for å utnytte de fossile energiressursene ønsker sjølsagt å få størst mulig utbytte av disse investeringene. Aktiviteter som kan motarbeide ens egne interesser og også føre til at ette utbyttet blir mindre, blir gjerne motarbeidet på mange ulike måter.

 

Eksemplene på slik motarbeiding er mange. På det globale nivået er strevet med å komme til enighet om Kyotoavtalen er godt eksempel. Flere av de store energiselskapene drev med aktiv lobbyvirksomhet mot utviklingen av Kyotoavtalen og USA har like godt vedtatt ikke å ratifisere den.

 

Det virker som om denne makta blir brukt til å opprettholde og utvide kløfta mellom den rike og den fattige verden. Kyotoavtalen, oljeembargoen i 1973, Gulfkrigen og krigen i Irak i 2003 er vel tydelige eksempler på dette.

 

Trolig er makta som følger med kontrollen av energikilder og teknologen for å utnytte disse den viktigste årsaken til at solenergien til nå er blitt så lite påaktet. Sjøl om solenergien strømmer ned til Jorda i enorme mengder, er den spreidd og fritt tilgjengelig for alle. De mest interessante metodene for å utnytte solenergien på, ser ut til å være i små og enkle anlegg. Slike små anlegg fører ikke til  kontroll med store energimengder. De aller siste åra har noen av de store energiselskapene også begynt å satse litt på utnytting av solenergi, men det har mest dreidd seg om større anlegg og komplisert teknologi.

 

Menneska sin higen etter stadig større og bedre ser også ut til å gjelde for energianlegg, men både konvensjonelle varmekraftverk, atomkraftverk som utnytter fisjonsprosesser - for ikke å forglemme anlegg som kan omforme de enorme energimengdene som blir frigjort hvis en greier å temme fusjonsprosesser - må av natur være av en viss størrelse. Men tapet av energi ved transport gjør at slike anlegg blir lagt i nærheten av mange mennesker som kan utnytte de store energimengdene. Sentralisering kan være et stikkord som er aktuelt i denne sammenhengen.

 

 

 

2.5            Global fordeling

Tilgang på billig energi har vært ett av grunnlaga for velstandsutviklinga vi har opplevd i vår del av verden. Opp til et visst velstandsnivå er det en klar sammenheng mellom materiell velstand og energibruk. Grafiske framstillinger av brutto nasjonalprodukt (BNP) og energibruk per person i ulike land er lett tilgjengelige og viser denne sammenhengen. Men over et visst nivå er sammenhengene mer kompliserte. Infrastrukturene, teknologinivå, makt og fordeling av godene er noen av de mange faktorene som spiller en stor rolle.

 

FN gir hver år ut statistikk som viser hvor mye energi hver innbygger i de ulike landa i gjennomsnitt bruker. De komplette FN-statistikkene er vanskelig tilgjengelige, men Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) gir årlig ut en brosjyre ”Energi i Norge” som også omfatter et lite utdrag av FN-statistikken.

 

Energistatistikker skal en, som andre statistikker, ikke sluke rått. To viktige årsaker til dette skal nevnes her. For det første er det ofte svært stor forskjell i energibruken til de fattige og rike i de ulike landa, dette gjelder ikke minst i de fattige landa. For det andre så omfatter energistatistikken bare kommersiell energi. I mange av de fattige landa er det bioenergi i form av ved som er den viktigste energikilden, og denne er som oftest ikke tatt med.

 

Sjøl om vi kan hente mange viktige informasjoner ut fra energistatistikkene, så er det lett for at det bare blir tall. For de aller fleste av oss er det problematisk å få noe forhold til hva som skjuler seg bak tall, i hvert fall hvis vi ikke bearbeider talla på en eller annen måte. Hvor mange energislaver vi disponerer og hvor lenge varer én liter olje, er to eksempel på en slik billedgjøring av energitall fra tabellen ”Energi- og elektrisitetsforbruk i 2000” fra ”Energi i Norge”. Brosjyren får en gratis fra NVE, gjerne i klassesett.

 

Vi definerer en energislave som det arbeidet som en godt trent voksen arbeidskar kan utføre i løpet en dag eller et år og setter størrelsen til 0,8 kWh / dag. Dette svarer til 2,88 MJ / dag eller tilnærmet 1 GJ / år. Disponible energislaver blir da flokken som en kan se foran seg og som i gjennomsnittspersonen i vedkommende land trenger for å lage alle varene og tjenestene som det nyt godt av - med andre ord et konkret billedlig mål for energibruken.

 

Hvor lenge en liter olje varer er litt mer komplisert utrekning.

Størrelsen GJ / år i tabellen er egentlig en størrelse for gjennomsnittlige årlig effekt. Vi omformer den litt

1 GJ / år  =  109 Ws / 60 * 60 * 24 * 365 s  =  31,7 W

 

Ut fra tabellen finner en den gjennomsnittlige årlige effekten i enheten W i hvert land ved å multiplisere tallet i tabellen med 31,7.

 

Vi setter brennverdien til 1 l olje er tilnærmet 10 kWh  =  36 * 106 J   =  36 * 106 Ws.

 

Når vi nå kjenner brennverdien til 1 l olje med enheten Ws, dividerer vi denne (36 * 106 Ws) med den gjennomsnittlige årlige effekten i hvert land regnet i W og får svaret i antall sekunder (s).

 

Energibruk per person i år 2002 i noen land  (fra Energi i Norge, NVE 2002).

 

 

Land

Total

energibruk

Disponible

energislaver

1 liter olje varer

 

 

GJ /år

antall

s

 

USA

350

350

3245

54 m   5 s

Canada

342

342

3321

55 m 21 s

Finland

268

268

4237

1 t 10 m 37 s

Norge

239

239

4752

1 t 19 m 12 s

Sverige

224

224

5070

1 t 24 m 30 s

Russland

177

177

6416

1 t 46 m 56 s

Japan

173

173

6565

1 t 49 m 25 s

Tyskland

173

173

6565

1 t 49 m 25 s

Danmark

153

153

7423

2  t  3 m 43 s

Spania

131

131

8668

2 t 24 m 28 s

Sør-Afrika

105

105

10 814

3 t          14 s

Argentina

70

70

16 224

4 t         24 s

Thailand

51

51

22 263

6 t 11 m  3 s

Brasil

45

45

25 228

7 t          28 s

Kina

39

39

29 126

8 t   5 m 26 s

Egypt

31

31

36 623

10 t 10 m 23 s

Angola

24

24

47 306

13 t   8 m 26 s

India

21

21

54 054

15 t          54 s

Pakistan

19

19

59 801

16 t 36 m 41 s

Tanzania

19

19

59 801

16 t 36 m 41 s

Mosambik

17

17

66 790

18 t 33 m 10 s

Verden

69

69

16 461

4 t 34 m 21 s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En enkel figur kan også formidle innholdet i dette avsnittet.

 

 

 

2.6       Miljøkonsekvenser

Siden dette temaet er grundigere behandlet i kapitel 3 tillater vi oss her, for helhetens skyld, en kortfattet oversikt.

 

De aller fleste er etter hvert blitt enige om at det er bruk av fossile brensel som fører til de største miljøkonsekvensene både globalt, regionalt og lokalt. For å få litt innsikt i denne mekanisme, skal vi derfor først se litt nærmer på oppbygginga og nedbrytinga av organisk materiale.

 

 

2.6.1    Oppbygging av organisk materiale

I fotosyntesen i de grønne klorofyllkorna i plantene sørger sollyset for at de energifattige uorganiske stoffa karbondioksid og vann går sammen til et energirikt organisk stoff, samtidig som det blir frigjort oksygen. Dette energirike organiske stoffet er den viktigste byggesteinen til alt organisk materiale oppover i næringskjedene. Alle disse organiske materialene inneholder store mengder karbon.

 

Etter hvert som en kommer oppover i næringskjedene kommer det inn små mengder av andre grunnstoffer, særlig nitrogen og svovel, i de organiske materialene. De organiske materialene blir etter  hvert byggesteiner i celler, organ og organismer i plante- og dyreriket.

 

 

2.6.2    Nedbryting av organisk materiale

De organiske materiala er brennbare. Dvs at når oksygen er tilgjengelig og de fysiske forholdene ellers er til stede, reagerer oksygen med de organiske materiala og bryter de ned til karbondioksid og vann. Under denne kjemiske reaksjonen blir mye av energien som lå lagret i det organiske stoffet frigjort. Nedbrytinga skjer gjerne over flere trinn, den kan skje sakte, som når gras visner om høsten, eller raskt, som når en brenner bensin i bilmotoren.

 

De små mengdene av de andre grunnstoffa, som nitrogen og svovel, blir også frigjort under nedbrytingsprosessene.

 

Når organiske stoff blir brutt ned, frigjøres altså karbondioksid. Denne karbondioksiden kommer igjen ut i atmosfæren og øker innholdet der.  Enten en brenner fossile brensel eller biobrensel blir det frigjort karbondioksid til atmosfæren. Likevel ser vi på forbrenninga av biobrensel på en annen måte enn fossile brensel.

 

Dersom tilveksten av biobrensel er like stor som forbrenninga, dvs at det vokser opp like mye skog som det vi brenner som ved,  vil en ikke få en netto økning av karbondioksidinnholdet i atmosfæren - vi sier gjerne at forbrenninga av biobrensel er CO2-nøytral.

 

De fossile brenslene ligger lagret nede i jorda og inneholdet store mengder karbon. Når en henter de opp og brenner de, blir karbonet frigjort og kommer ut i atmosfæren som karbondioksid. På denne måten vil det bli en netto økning av karbondioksid i atmosfæren.

 

 

2.6.3    Drivhuseffekten

Den naturlige drivhuseffekten som særlig skyldes atmosfærens innhold av vanndamp og karbondioksid, sikrer oss levelige temperaturer på Jorda. Uten drivhuseffekten ville gjennomsnittstemperaturen ved jordoverflata vært om lag minus 18 ºC og ikke 15 ºC, som den er nå.

 

Når innholdet av karbondioksid i atmosfæren øker, så fører det til at drivhuseffekten også øker. De aller fleste seriøse forskerne mener i dag at når drivhuseffekten øker, så fører det til at gjennomsnittstemperaturen ved jordoverflata øker. Dette blir av mange sett på som den største globale miljøtrusselen i framtida.

 

Også andre stoffer som metan, lystgass og ozon virker inn på drivhuseffekten.

 

2.6.4    Sur nedbør

Når organisk materiale blir brutt ned, forbrenner, vil også de relativt små mengdene av nitrogen og svovel bli frigjort og komme ut i atmosfæren. Fossile brensel inneholder vanligvis en god del mer av disse grunnstoffa enn ved.

 

Etter hvert reagerer nitrogen og svovel med oksygen og vann, noe som fører til sur nedbør, smog og bakkenær ozon. Disse miljøkonsekvensene har regional og lokal karakter.

 

 

2.6.5    Andre miljøkonsekvenser

Omforming og transport av energi legger beslag på areal til f.eks. dammer, veier, gruver, produksjonsanlegg, deponi, rørgater og ledningsnett. I mange tilfeller er det andre interessenter som ønsker å bruke disse arealene på en annen måte. Dette har vært kimen til til dels sterke konflikter.

 

Bruk av radioaktivt materiale i akjerneenergiverka fører til endre, nye og store miljøpåvirkninger. En god del av disse radioaktive stoffene må holdes borte fra levende skapninger i lange tider, noe som slett ikke er enkelt.

 

 

 

2.7       Energikriser

 

2.7.1        Elektrisitets- og drivstoffkrisa

Når vi i vår del av verden snakker om energirise, mener vi krisetilstandene som vi kan få dersom vi ikke kan sukre oss rikelig tilgang drivstoff og billig elektrisk energi. Vi er sikre på at før eller siden vil de oljeressursen ta slutt - hva skal vi da bruke til drivstoff ?

For å unngå slike tilstander blir det satsa enorme ressurser på å finne nye olje- og gasskilder, utvikle nye typer kjerneenergiverk. Til nå har det ikke vært like interessant å satse på effektiv energiutnytting og på småskala energiverk som utnytter fornybare energikilder - men kanskje er denne trenden i ferd med å snu? 

 

 

 

 

 

 

 

2.7.2        Vedkrisa         

Mens vi i vår del av verden trues av ei framtidig energikrise, opplever svært mane mennesker ali i dag ei brutal energikrise, nemlig som en følge av en katastrofal mangel på ved. Sammenlignet med industrilanda er energibruken i den tredje verden låg. På landsbygda er nesten alle helt eller delvis avhengige av ved tl matlaging og oppvarming. I mange byer er trekull og ved den viktigste energikilda for de fattigste og for middelklassen. Til nå har veden vært gratis eller i alle fall rimelig.

 

FAO undersøkte brenselsituasjonen i 1980 og rapporten viste at svært mange mennesker opplevde ei brutal energikrise. Millioner levde i områder der de hentet mer ved ut fra skogen enn tilveksten. Slik tæring på kapitalen kan ikke vare særlig lenge. Dessuten er brenselet stadig blitt dyrere, for mange koster oppvarminga mer enn innholdet i suppebollen. Ukoka suppe smaker vondt, og parasitter i vannet den er laga av kan gjøre den helsefarlig. Vedmangelen i kjølige områder i Himalaya, Andesfjella og i fjellområda i Sentral-Amerika gjør at der er uråd å tenne bål for å holde kulden på avstand. Folk fryser og blir på denne måten mer sårbare for sykdommer.

 

I områder der det var nok skog, var det ikke alltid slik at de fattige hadde rett til å samle ved. Etter hvert som ved og trekull ble handelsvare og prisene steg, tapte ofte arbeidere og festebønder retten de tidligere hadde hatt til å samle ved og planteavfall på de store godsa. I Nepal, India og Bangladesh må de fattigste stjele veden fra statsskogene og private områder - med risiko for bøter og fengsel.

Situasjonen er de fleste stedene slett ikke blitt bedre siden 1980.

 

Brenselkrisa i den tredje verden er et skremmende eksempel på hvordan de fattigste ødelegger det framtidige eksistensgrunnlaget sitt for å kunne eksistere i dag. De gjør det slett ikke fordi de mangler innsikt i konsekvensene - de har bare ikke noe valg.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.8         Framtidsutsikter

 

Verdenskommisjonen for miljø og utvikling, Brundtlandskommisjonen, la i 1987 fram en slags status for Jorda og antydet også noen viktige innsatsområder for å kunne få til ei bærekraftig utvikling. Ett av disse områda var energibruk

 

I energikapitlet i rapporten deres ,”Vår felles framtid”, formuleres dagens situasjon slik:

”Vi kan ikke leve uten energi i en eller annen form. Framtidig utvikling er helt avhengig avat energi alltid er tilgjengelig, i økende mengder og fra kilder som er pålitelige, ufarlige og ikke skader miljøet. For tiden har vi ingen enkelt kilde eller kombinasjon av flere kilder som vi kan møte det kommende behov med.”

 

Videre blir det slått fast at:

”Årene som kommer, må betraktes som en overgang fra en epoke da energi ble brukt på en måte som ikke kan fortsette. En generelt akseptert vei å gå mot en en trygg og bærekraftig energiframtid er ennå ikke funnet. Vi tror ikke at det internasjonale samfunn hittil har tatt opp disse problemene med tilstrekkelig prioritet og i globalt perspektiv.”

 

Sjøl om energiveien inn i framtida ikke er funnet, understreker verdenskommisjonen at en forsvarlig utvikling må bygge på disse nøkkelelementa:

·        vi må sørge for tilstrekkelig vekst i energiforsyninga slik at de grunnleggened behova til menneska blir tilfredsstilt

·        vi må bruke den energien en disponerer mer effektivt

·        vi må ta hensyn til risikoen for folks helse og sikkerhet som energibruken representerer

·        vi må verne miljøet mot de truslene som energibruken representerer.

 

Utfordringene er med andre ord formidable, og de er slett ikke blitt mindre i dag. Utfordringene går ikke bare til et diffust verdenssamfunn og alle nasjoner, det går også til hvert enkelt menneske som må prøve å bidra, hver på sin måte.

 

Siden et av de viktigste fundamentet for den materielle levestandarden i den rike delen av verden bygger på bruk av fossile brensel, er det lite trolig at vi kan oppleve raske endringer i dette mønsteret, i alle fall ikke før det eventuelt topper seg i akutte krisetilstander. Dessuten er det langt fra enighet om hvordan vi skal finne fram til de gode energiveiene inn i framtida. Vi er heller ikke interesserte i å legge opp til store investeringer og omlegginger før vi er overbeviste om at de er de rette.

 

Men det er ei utfordring som alle kan starte med og som helt sikkert hører til de gode energiveiene, og som dessuten i tillegg er økonomisk interessant for de fleste av oss, nemlig at

vi lærer oss å bruke den energien vi disponerer så effektivt som mulig.

 

Utfordringa omfatter både alle de tiltaka vi som privatpersoner på ulike måter blir involvert i, og også de som vi kommer i kontakt med gjennom de forskjellige aktivitetene i samfunns- og næringsliv. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tegningen som ble laget like etter oljekrisa vinteren 1973 er dessverre like aktuell i dag.