Från Brage Frick 2010-09-17
Hej Leif!
Dina synpunkter är intressanta och ett bra inlägg i debatten. Du borde hitta något forum där detta diskuteras, så att du når ut bättre. Du kommer att bli oerhört kritiserad, men jag misstänker att detta inte är ett problem;)
Det är sant att ju större avkastning desto mer att investera. I Sverige är potatisodlingen ett exempel på detta, den enda grödan (förutom grönsaker) som man har "råd" att bevattna.
Hur menar du att halm åtgår för att samla in koldioxid?
Min kunskap om växtfysiologi och de biokemiska processerna bakom är alltför begränsad, kanske kan andra färgämnen användas men jag har aldrig hört talas om det och det vore lite märkligt efter miljoner år av utveckling och biljoners mutationer att detta inte skulle ha uppkommit.
4 % koldioxidhalt är en enorm skillnad mot idag, även om vi kan andas kanske en mängd andra faktorer gör att vi ändå inte kan "andas";)
mvh
Brage
Svar 2010-09-19
Hej Brage!
Jag har läst ditt Algarbete.
Utmärkt!!! Det är så här vi skall göra.
Du frågar om halm och koldioxidinsamling. Jag ser det så här. En veteplanta måste investera i strå och blad för att få en stor koldioxidfångande yta. Och en del av växtens metabolism går åt för att föra insamlat kol till kornen i axet. Som du påpekar har vattenalger här en stor fördel genom att all omvandling sker på samma eller nästan samma ställe som infångningen av näringen.
Gibbs fria energi är större för kolhydrater än för ingående koldioxid och vatten. Den energin måste komma från infångade fotoner. Men i jämviktsekvationen för fotosyntesen finns också en pV-term. Ju lägre koldioxidtryck man utgår från ju mer fotonenergi erfordras. Jag är inte kemist och har bara dunkla aningar om det här men jag sysslade en gång i tiden med värmepumpar med luft som arbetsmedium och fann att de tekniska problemen med att hantera lågtrycksgas är mycket stora. Det kan mycket väl vara så att växterna efter miljoner år och biljoner mutationer funnit att det bara är klorofyll-cykeln som fungerar vid koldioxidtryck som ligger under 1 promille av lufttrycket.
Någonstans bland bortglömda minnen har jag någon aning om att jag hört något om att någon eller några av lövträdbladens höstfärger skulle vara färgämnen från primitiva fotosynteser. Och som du säger kan vissa alger använda kemisk energi i stället för fotoner. Kanske med utbyte av annan storlek på energikvanta? Och vid sprickor mellan kontinentalsocklarna finns liv som bygger på temperaturskillnad i stället för på fotoner. Det vill säga på kvanta som är betydligt mindre än de fotoner som klorofyllcykeln använder.
Visst kan 4 % koldioxidhalt ge problem som vi inte förutser idag. Liksom oförutsedda möjligheter. Hur är det till exempel med insekters möjlighet att andas?
Du har rätt i att Sveriges bönder skulle kunna göra en insats. Fortfarande har vi kvar rester av en gammal bondestam. Bönder som löser problem i stället för att fastna i dem. En gång i tiden åkte jag runt i landet och tittade på vad folk hade i sina garage och lador. Det var fantastiskt. Och även om jag då var ganska liten var jag ändå med om gengastiden. Hur svenska bysmeder på 5 år skapade ett helt nytt drivmedelssystem för bilar.
Svenska bönder skulle kunna odla bränsle och sälja i form av el via nätet. För det finns allt bortsett från att vårt växelströmssystem ställer till med problem. Man måste åstadkomma sinusform, man måste fasa in eller använda asynkrongenerator och om många små leverantörer matar in kan systemet bli instabilt när det inte längre är självklart vem som anger takten.
Men intresset för att diskutera ett likströmssystem är noll. Liksom intresset för att ta vara på goda ideer över huvud taget. Människor med udda ideer får snabbt en byfånestämpel och bortkopplas från alla informationskanaler. Men många köper akvarier och odlar fiskar. Ornitologer kan åka hundratals mil för att få se en sällsynt fågel. Tänk om man kunde styra om sådana intressen till att leta efter varianter på fotosyntes.
Ni hade säkert roligt under försökets gång och jag kan tänka mig att många gymnasieklasser skulle bli inspirerade av liknande försök. Det som behövs är att någon samlar in och intresserar sig för resultaten (SLU???).
Om du inte har något emot det lägger jag den här diskussionen i Klimatdebatt1 under Samhälle och ekonomi och jag lägger din uppsats under Gästsidor och Brage Frick.
Mvh
Leif
Till Brage Frick 2010-09-10
Hej Brage!
Fortfarande håller jag i princip med dig om att man skall vara försiktig med att prata om världssvält. Man skall inte ropa "Vargen kommer" bara för att få uppmärksamhet. Men man skall ropa om vargen verkligen kommer. Så jag har lagt några synpunkter på koldioxidgödsling på min hemsida.
Hälsningar
Leif
svar 2010-09-13
Hej Leif!
Jag läste just dina synpunkter om koldioxidgödsling.
Jag reagerade med en gång på promillesiffran om verkningsgraden och slog upp i mina böcker. Av den totala instrålade solenergin omvandlas cirka 5% till kolhydrater. Detta har flera förklaringar.
60% av ljuset ligger i våglängder som ljusabsorbtionsmekanismerna i växten inte kan tillgodogöra sig (klarar 400-700nm), dvs 40% återstår.
Sedan reflekteras 8%, 8% frångår som värme och växtens egen metabolism förbrukar 19%.
Detta är inga exakta siffror men ger en hum.
Kanske du menar något helt annat när du talar om verkningsgraden??
Idag tror jag att man börjar försöka effektivisera fotosyntesen men det är väldigt svårt och jag tror inte att själva den kemiska fotosyntesen skiljer så mycket mellan växterna utan det är andra saker, som ljusintag, vatteneffektivitet och kolallokering. Men detta kan jag väldigt lite om....
Alger är i alla fall de organismer som är effektivast, de kan ligga på 20% effektivitet.
Jag bifogar min kandidatuppsats som handlade om ett försök med alger. Jag gjorde experimentet med två klasskamrater och vi stötte på en del problem vilket gör uppsatsen lite lustig.......Men jag tror ändå att den kan ha ett visst populärvetenskapligt intresse.
http://www.lexsup.se/gast/brage/algarbete.pdf
Hälsningar
Brage
ps. bevattning är en oerhört viktig faktor och som du säger har bevattningstekniken verkligen utvecklats, men det är dyrt. (antika terassystem kan dock vara mkt effektiva!!). I Sverige och väst har vi fått problem med markpackning vilket är mycket allvarligt och en stor dold tillbakagång i effektutvecklingen av tillväxten ds.
Från Brage Frick 2010-04-08
hej Leif!
Jag tror på att koldioxidhalthöjningen ger bättre tillväxt, men inte de nivåerna du är inne på.
När det gäller experimenten, skulle det vara mycket lätt att testa, genom att odla olika sorter
i växthus, med olika koldioxidhalt. Redan idag koldioxidgödslar man tomatodlingar, men det skulle
vara intressant att se skillnaderna, jämförelsevis.
Självklart måste vi utföra experiment, men man skall alltid vara försiktig i sina slutsatser
utifrån data.
När det gäller förgasningstekniken är jag fortsatt optimistisk, jag har svårt att tro att allt
jag läst om skulle vara bluff. Denne Pogue, som jag talat om, illustrerarde sin föragasares
effektivitet genom att koppla på en flaska (1 gallon antar jag) som han körde runt och runt och
runt på för att illustrera teknikens verkningar, den blev 10 ggr effektivare än originalet. Låt
oss säga att originalet drog 2 L/mil, det skulle ge 0,2 L/mil, en ofattbar siffra.
Brown's gas-metoden ger kanske 50-70%. Jag vet inte, men jag har läst så mycket att jag måste
tro på det.
Du pratade om Messerschidtplanen, Poguetekniken användes för att tysta B-17 bombplanen och i ett
annat speciellt sammanhang. Tyskarna byggde bäst maskiner (som alltid) och Fältmarshalk Rommels
metod i Afrika var att jaga de Brittiska stridsvagnstrupperna med sina egna och då de tyska var
bättre, var de också bränsleeffektivare, varför britterna fick bensinstopp, därpå sattes det tyska
artilleriet in och adjö med britterna. Detta måste lösas och att förbättra sina motorer skulle ta
för lång tid, därför användes "underförgasarna" och nu fick istället tyskarna bensinstopp och samma
medicin, märk att förgasarna var i slutna lådor som måste plockas ur varje tillintetgjord stridsvagn
för att kunskapen inte skulle spridas.
Det kan vara konspirationsteorier men jag är inte så övertygad. En annan sak är Koenigseggs och
Scanias pneumatiska ventilstyrning som skall ge otroliga besparingar. Tekniska högskolan byggde för
några år sedan en minibil som drog en liter mellan malmö och stockholm, detta skedde genom att att
cylindervolymen är flexibel. Varför används inte tekniken, som ofta har decennier på nacken??
Kanske går jag fel utbildning, men jag är både intresserad av energiframställningen (grödor) och
användningen varför agronom är bra genom att man kommer i kontakt med mycket.
Varför är elnätet med växelström olämpligt för småproducenter? Börjar höra mer om likström, men kan
ingenting om det.
Du får gärna publicera mina svar, trots att de inte är helt välformulerade..
Hälsningar
Brage
Mina kommentarer till ovanstående:
Hej Brage!
Jag menar inte heller att allt beror på koldioxidhalthöjningen. Men tillgång till koldioxid
är en nödvändig förutsättning. Vi kan aldrig få växter som ger mer än vad som motsvarar den
koldioxid de kan ta upp.
Det kanske skulle vara intressant att se närmare på fräken och ormbunkar som ju härstammar
från de växter som dominerade under tider med högre koldioxidhalter.
Så lite om förgasare.
I labbet kan du fullständigt förbränna ett bränsle och se hur mycket energi som frigörs. Du kan
också granska de bindningsenergier som förekommer i bränslet och de som finns i slutprodukterna.
På det viset får du ett mått på hur mycket energi som skulle kunna gå att få ut. I en
bränslecell kan du komma upp i att 70 -80 % kan bli el.
I en förbränningsmotor använder du en termisk arbetscykel. Den högsta temperaturen i den
bestäms av att den får inte vara så hög att vattenmolekyler och koldioxidmolekyler inte är stabila.
Är den det går reaktionerna åt fel håll.
Av det arbete som den termiska cykeln kan ge går en del åt för att täcka alla förluster i
lagerfriktion och kolvfriktion. Det brukar gå ganska tungt att dra runt en motor även om man
tar ur tändstiften.
Så kommer det som har med förgasaren att göra. Bränslet skall hinna brinna fullständigt under
den tid som det befinner sig i cylindern. Under kolvrörelsen varierar tryck och temperatur så
att olika mellanprodukter blir stabila under olika delar av kolvrörelsen. I en motor med
vevaxel och kolvar är kolvrörelsen given. Det är i praktiken inte möjligt att variera
vevaxelns hastighet under arbetstakten för att få längre uppehållstid under vissa delar av
kolvrörelsen. Här finns alltså en viktig poäng med frikolvsmaskinen där man med dagens
datateknik kan variera den elektriska belastningen under arbetstakten.
Sammantaget ger detta att en ottomoter i optimal arbetspunkt kan ge c:a 35 % av bränslets
energiinnehåll som mekanisk energi på vevaxeln. I en dieselmotor kommer man något bättre,
kanske över 40 %.
Men det största problemet med en bilmotor är att man normalt kör den på dellast. För att klara
omkörningar och backar sätter man in en motor på 100 kW men vid normal landsvägskörning
behöver man c:a 15 kW. Att ottomotorn blev den dominerande bilmotorn beror på att den gick
att reglera så snabbt att man kunde följa trafikrytmen. Man reglerade uteffekten genom att
strypa med gasspjället. Men det är förödande för verkningsgraden. En 100 kW motor som stryps
till 15 kW får en verkningsgrad på c:a 15 %.
I den bilsimulator för konventionell bil som finns på http://lexsup.se "Elnät och Bilar"
finns ett musseldiagram där man kan se hur verkningsgraden varierar med belastningen. En
viktig poäng med seriehybriden är att förbränningsmotorn inte behöver följa trafikrytmen,
det klarar buffertbatteriet av. Man kan alltså alltid ligga vid optimal belastning och
stänga motorn när batteriet är fulladdat. Flexibel cylindervolym är ett sätt att förbättra
verkningsgraden vid dellast men man får snarast sämre resultat vid optimal last. I en
seriehybrid är flexibel cylindervolym meningslös.
En förbrukning på 0,2 - 0,3 liter per mil är nog vad som kan ses som en rimlig förbrukning
om några årtionden. Men det förutsätter en del omtänkande. Det räcker inte med en bättre
förgasare.
När det gäller uppgifter om fantastiska resultat skall man se upp med att det finns mycket
att hämta genom extrem körteknik. Jag körde en gång i tiden en gammal V8 med knäckta
vevstakslager mellan Arvika och Karlstad. Jag vågade bara dra igång motorn i korta pass
och kunde utnyttja den backiga vägen för att frirulla i alla utförsbackar. Den törstiga
bilen gjorde bara av med en halvliter per mil.
I ett växelströmsnät växlar ju + och - 50 gånger per sekund. Om du kopplar in din generator
när den ger + och nätet ger - kan det smälla rejält. Du måste ha ett ganska komplicerat
system för infasning om du skall kunna ansluta till nätet. Och om nätet enbart består av
en massa smågeneratorer är det inte självklart vem som skall bestämma takten i nätet. På
ett likströmsnät lägger man en spärrdiod mot nätet. Ger generatorn högre spänning än nätet
öppnar dioden och ansluter till nätet. Ger generatorn lägre spänning spärrar dioden och
kopplar bort nätet.
Hälsningar
Leif
Från Brage Frick 2010-04-05
Skörd
Att skördarna ökat tack vare förädlingen går inte att bestrida. Du frågar dig hur skördarna
skulle sett ut om inte koldioxidhalten hela tiden ökat. Man behöver inte gå särskilt långt
tillbaka i tiden för att komma ned på betydligt lägre halter. Låt oss säga år 1900. Om vi
odlade dagens sorter och tillgodosåg näringsbehovet (som är högre bland dagens ”racersorter”)
har jag svårt att föreställa mig att vi inte skulle få höga skördar.
När det gäller algerna menar inte jag att vi primärt skall äta dem, utan istället göra andra
generationens råolja med alla petroleumprodukter som diesel och bensin ur dem.
Att odla upp öknarna vore behjärtansvärt med tanke på överbefolkning och platsbrist,
Romarnas Sahara lockar mer än dagens.
Skogstillväxten
Här stämmer ditt resonemang om förädlingen, det tar lång tid innan den slår igenom (om man
inte använder genteknik) då omloppstiden för växten är 80-100 år. Koldioxiden är säkerligen
en förklaring, men skogsbruket är också radikalt annorlunda, dagens skogsbruk frigör mycket
mer lättlöslig näring (vilken också sköljs bort). Som jag nämnde, kallhygget ger kraftigt
höjt vattenstånd, och skogsmaskinerna och massavverkningen ger utrymme för en enorm mikrobiologisk
aktivitet som ger en näringsrusch till nyplanteringarna. Contortainslaget fick jag från sommarens
floristikkurs där läraren talade om hur man felaktigt satsat på snabbväxande ved till pappersmassa
istället för kvalité, där vi kan konkurrera. Contortan kan dö hastigt och konkurrerar ändå inte
med eukalyptus i snabbhet.
Människans del i världen
Instämmer helt med att nollpåverkan är omöjlig och inte heller eftersträvansvärd. Det måste t.ex
finnas ett läckage av näring till haven för att det skall leva, kustnära områden är rika på fisk,
inte haven. Men saker går lätt till överdrift och när man konsumerar hundratals miljoner år gamla
reserver på ett sekel tycker jag att det ligger nära till hands att tala om överdrift.
Vattenfrågan är intressant och din idé kan säkert användas, kanske till växthus i öknen (California)?
Min poäng var egentligen att klimatförändringarna skapar stress och ökad värme ger högre
vattenavgång vilket kan minska tillväxten drastiskt. Ingenting får saknas för att få tillväxt.
(detta är inte helt sant, uppblåsta tomater innehåller bara vatten…….)
Algernas tålighet mot kolsyra. Jag kan bara generellt säga att det är mycket bra att experimentera.
Men man kan aldrig utifrån en ”bassäng” uttala sig om havet och när man handhar biologiska system
finns det inget som heter att det ”utan någon risk för spridning kan odlas”. I synnerhet alger utgör
en risk, då de kan vara mycket tåliga och växer extremt snabbt. Detta illustreras av problemet med
resistens hos bekämpningsmedel. Roundup var garanterat resistenfritt av Monzantu, inget kunde överleva,
men idag är resistensen ett faktum och ett växande problem, även i Sverige.
Om jag förstått dig rätt är du inte övertygad om att koldioxidhalten och temperaturökningen hör ihop?
Det vet jag ingenting om, mer än att jag flera gånger hört att solfläckaktiviteten inte anses vara en
tillräcklig faktor, men detta kan naturligtvis vara konsensusnonsens. Koldioxid är en mycket svag
växthusgas men då den finns i relativt stor mängd anser man att den påverkar. Lustgas är cirka
300 ggr starkare p.g.a. sin poläritet (vad jag minns från kemin;)
Avslutningsvis vill jag säga att miljöaspekten på fossila bränslen kanske inte är den viktigaste.
Fossila bränslen skapa enorma problem. USA är ett bra exempel på vilka problem ett land får då man
är så beroende av någonting från någon annan och USA:s problem är allas. Sveriges invandrade
irakiska befolkning är ett faktum som beror helt på fossila bränslen som ett exempel. Det mänskliga
lidandet finner inga gränser pga av denna bränsletyp. Det går inte att föreställa sig världen om
USA hade varit självförsörjande på energi.
Det som intresserar mig mest är odlandet av alger för att göra råolja, jag skall experimentera med
detta i min kandidatuppsats som jag genomför med två kamrater. En annan mycket intressant fråga är
den fullständiga förgasningen av bränslet. Jag har kommit i kontakt med flera sidor där man sedan
länge lyckats ta ut 10ggr mer mekanisk energi ur bensin. En amerikan, Pogue, konstruerade en
förgasare som drog en tiondel mot den normala. Det handlar om att hetta upp bränslet för att få
det i finare partiklar med stor yta mot syret. Denna teknik användes under hemliga förhållanden
för att vinna viktiga slag åt de allierade i WWII. Men oljebolagen vill sälja mycket och
innovatörerna har köpts ut eller mördats.
En vinkling av förgasningstekniken är användandet av vatten. I somras experimenterade jag med att
bygga ett system som bildar Brown’s gas, laddat vatten med vätgasens energimängd men vattnets
stabilitet HHO. Detta används i USA och jag byggde ett system till min Valiant, tyvärr drog
elekrolysen ur batteriet helt och jag märkte ingen skillnad, men jag skall nog försöka mig på
det igen. Det hävdas att man kan få en gammal bil utan katalysator att få samma avgasvärden
som en modern bil, då allt handlar om fullständig förbränning. Detta system är egentligen
onödigt då det bästa är att förgasa bränslet från början, men man kan inte bygga en egen förgasare,
däremot kan man göra brown’s gas- celler enkelt.
Detta var en utsvävning, men utan fossila bränslen öppnas dörrar till en mycket intressantare värld.
Mina kommentarer till ovanstående:
Hej Brage!
Du säger att du har svårt att tro att inte dagens sorter skulle kunna ge hög skörd även vid lägre
koldioxidhalt. Så kanske det är men det fantastiska är att det är så svårt att hitta försök där man
studerat detta. Det borde ju vara den första fråga man ställer sig när man utvecklar nya sorter.
Att det växer fortare om man höjer koldioxidhalten har jag sett med egna ögon så så länge ingen
kan visa något annat tror jag att koldioxidhalten har betydelse för växthastigheten.
Det finns mycket roligt att säga om ökenodling. Ett hus på 100 kvadratmeter skulle kunna ha ett
parabolfomat speglande tak som gav 100 kW i brännpunkten. Utmärkt för att smälta sand (som det
ju finns gott om i en del öknar) till glas som man kan använda för täckt odling.
När det gäller skogstillväxt beror naturligtvis inte allt på koldioxiden men den är säkerligen
inte betydelselös.
Jag håller helt med om att det är svårt att göra biologiska experiment men det gör dem inte
mindre nödvändiga. På min hemsida under "Samhlälle och ekonomi - Om klimat och växthuseffekt"
har jag skrivit lite om mina upplevelser av Gesarol.
Det finns en samvariation mellan temperatur och koldioxid i luften. När temperaturen har stigit
har koldioxidhalten följt med och när temperaturen har sjunkit har koldioxidhalten med viss
fördröjning sjunkit. Av det kan man möjligen dra slutsatsen att temperaturökning orsakar höjd
koldioxidhalt men därav följer inte att höjd koldioxidhalt orsakar temperaturhöjning. För de
centrala delarna av koldioxidens absrptionsband är atmosfären redan nu ogenomskinlig. Vi har
redan en mörkläggningsgardin neddragen. Om man drar för en gardin till blir det inte nämnvärt
mörkare.
När det gäller motorteknik finns det mycket att säga. Det finns en djungel av fantastiska
uppgifter. Att göra en revolutionerande förgasare är en gammal seglivad dröm men tyvärr finns
där nog inte mycket att hämta. Man kan utgår från bindningsenergier i bränsle och i avgaser.
Skillnaden är vad som finns tillgängligt. I en bra dieselmotor får man i optimal arbetspunkt
ut c:a 50 % av det som mekanisk energi. Tar man bort vevpartit försvinner en del förluster
så att man kan komma något högre. Det finns nog något att hämta på att anpassa kolvrörelsen
också. Man kanske kan nå upp mot 60 %. På min hemsida under "Elnät och bilar -
Seriehybrid med linjär motorgenerator" finns en skiss på en motorgenerator utan vevparti.
Där finns också ett par bilsimulatorer som man kan använda för att studera vad somhänder om
man ändrar på olika komponenter i en bil.
Det finns en del erfarenheter av vatteninsprutning i förbränningsmotorer. En del försök
gjordes under oljekrisen. Och när Messerschmitt en gång i tiden skulle slå hastighetsrekordet
för flygplan använde man en motor med vatteninsprutning.
När det gäller att ersätta oljeanvändningen finns en hel del som inte kommit till användning.
Rudolf Diesels dröm var att göra en kolpulvermotor och man gjorde en hel del försök men på den
tiden fanns det gott om billig råolja. Under WWII hade Tyskland kol men ingen olja. Man försökte
ersätta bensin, bland annat med metanol från s k vattengas. Drar man vattenånga genom en het
kolbädd får man en gas som består av väte och kolmonoxid. Eftersom den, till skillnad från den
gengas som vi använde under kriget, inte innehåller en stor del inert kvävgas har den högt
brännvärde och är alltså ett utmärkt bränsle.
Vattengas används inom stålindustrin för reduktion av malm till järnsvamp i den s k
Wibergprocessen.
Under oljekrisen gjorde prof Eketorp vid KTH en del studier av möjligheterna att producera
vattengas i järnsmälta. Men intresset från stålindustrin var svagt, man ville producera stål
och såg gashanteringen som en störande faktor.
När det gäller blöta alger skulle en konvertering till vattengas kanske fungera bra. Och via en
linjär motorgenerator skulle man kunna konvertera vattengasen till el som får gå ut på nätet.
Här kommer man in på frågan om vad vi skall ha vårt elnät till. Skall det leverera el från stora
centrala producenter eller skall det utjämna mellan många små producenter, till exempel
solcellstak eller bönder som konverterar växtrester till el eller algodlare som förgasar alger
och driver elaggregat. Vårt växelströmsnät är sällsynt illa lämpat för att fungera som utjämningsnät.
Mycket av det jag en gång i tiden höll på med är nu glömt och förlåtet men något finns väl kvar
så om du vill ha någon information kan du väl höra av dig så får vi se om jag har något användbart.
Hälsningar
Leif
Från Brage Frick har jag fått följande kommentar till "Om koldioxid":
Hej Leif!
Jag har med stort intresse läst din skrift "om koldioxid". Men det är många faktorer som inverkar
varför jag tycker att din bild blir lite missvisande.
Det är helt sant att fotosyntesen underlättas av en högre koldioxidhalt, koldioxid är en bristvara och
denna brist visar sig högst påtagligt i ett växthus men också över ett växande vindstilla fält. Det
enzym (protein) som binder in koldioxid är dessutom extremt ineffektivt och kan inte särskilja mellan
koldioxid och syre. Vid koldioxidbrist kommer syre att bindas in i växten vilket gör att den förbränner
sin befintliga biomassa istället för att bygga upp ny, detta fenomen kallas fotorespiration.
Det finns tre olika sorters växter om man ser till hur koldioxid binds in i växten. På våra breddgrader
härskar de såkallade C3-växterna vilka är känsligast för fotorespiration sen finns C4 växter (majs) och
slutligen finns CAM-växter (kaktusar).Den egentliga anledningen till att koldioxiden är en bristvara är
hur upptaget går till, koldioxiden tasupp via klyvöppningarna och p.g.a. att vattenkoncentrationen är
100 % i bladet avgår ca 100 delar vatten per molekyl upptagen koldioxid. Den begränsande faktorn är
därför vattnet och det är därför de olika sorternas växter utvecklats, C4 växter och särskilt
CAM-växter är effektivare vad gäller vatten/koldioxid kvoten, koldioxiden måste passera kamrar eller
bindas till andra ämnen innan den egentliga processen kan ske. CAM växter öppnar dessutom
klyvöppningarna på natten. Allt detta kräver dock energi, varför C3 växterna finns hos oss där vatten
inte är begränsande på samma sätt.Det är alltså inte egentligen den låga koldioxidhalten som är
problemet utan vattenmängden. Ris är en C3 växt och gör också av med enorma mängder vatten (då den växer
varmt).
Riset för in oss på ett problem. Om den ökande koldioxidhalten ökar temperaturen betyder det att
transpirationen (vattentransporten) i växten ökar vilket motverkar den positiva effekten av en högre
koldioxidhalt.
Du tar upp Ijus och koldioxid som begränsande faktorer. Det som givit oss den gröna revolutionen är
framförallt förädlingsarbetet som inriktat sig på Ijusinfångning och kolallokering (fördelning av
assimilat i växten). Moderna sorter har helt annorlunda bladvinklar än gamla och kvoten mellan halm
och strå är ca 50-50 jämfört med gamla långa sorter. Detta arbete mångdubblade skördarna men har
nu nått sitt maximurn, nu talar man om att effektivisera själva fotosyntesprocessen men det är inte
alls lika lätt.
Den andra viktiga faktorn är näringsstatusen. Vi har en naturlig utlakning och försurning av våra
marker p.g.a. av att nederbörden är större än avdunstningen. Därför hade vi för 100 år sedan mycket
utarmade jordar, vi återförde inte näringsämnen utom en del kväve som vissa växter kan ta från
luften (en klövervall t.ex.). Med konstgödselns hjälp har vi lyckats återställa en betydligt
gynnsammare näringsbalans. Detta är dock en ändlig resurs och med problem. I världen utanför
Norden till exempel är fosfortillgångarna mycket förorenade av kadmium, dessutom är brytningen
dyr. Jag är intresserad av näringsåterförsel (och oljeproduktion)från hav och vattendrag via alger,
detta är dessutom en "växt" som passar perfekt att odla i anslutning till koldioxidalstrande kraftverk.
Du säger att skogen växer dubbelt så fort, det kan hända men fler saker än koldioxidhalten har
förändrats. Vi har planterat enorma arealer contortatall som är snabbväxande, nedfallet har varif
näringsrikare än det var för 100 år sedan och brukningsmetoden med kalhygge innebär en
mineralisering av näring i marken och dessutom en stor utlakning då ett kalhygge innebär en kraftigt
höjd grundvattennivå (då trädens transpiration försvinner) detta ökar aktiviteten i marken och sköljer
ur näringen, vid tillräckliga volymer sköljer den även ur jordpartiklar vilket t.ex. är varför sjöar
kvicksilverförgiftas, humuspartiklar med bundet kvicksilver och näring(organisk jord) har sköljts ur.
Anledningen till skördeökningarna är således framförallt förädling, sedan gödsling och kanske till liten
del koldioxidökningen.
Den ökade värmen av koldioxidökningen ger inte bara ökad transpiration utan gör också att svamp
och andra sjukdomar ökar, detta är en eskalerande fara idag och detta måste ställas mot tillväxten.
Man vil) att växten lägger sitt socker på stärkelse, olja m.m. Vid angrepp eller markmotstånd måste
energi omfördelas till detta eller så måste bonden investera i bekämpningsmedel vilket är
"skördesänkande". Vi har bara en bråkdel av sjukdomarna i Sverige jämfört med tropikerna till
exempel, vintern är i högsta grad sanerande både mot svamp och skadedjur, men är inte odelat
positiv då den ger en kortare odlingssäsong och kan frysa sönder kulturväxter. En annan mycket
viktig effekt av vintern är struktureffekten i marken. En stor del av våra odlingsjordar är leror vilka är
mycket produktiva men beroende av frostens uttorkningsprocesser för att få en rotvänlig struktur.
Jag tycker att världssvälten är ett argument som används alltför lättvindigt idag. För det första måste
vi acceptera att vi har en vansinnig befolkningsmängd. Lösningen är dock verkligen inte svält, har sett
flera rapporter på att katastrofer är rent kontraproduktiva. Det enda som hjälper mot överbefolkning
är stabilitet och välstånd. Så jag håller med om att vi ska förse världen med mat, men det kan vi
egentligen. Afrika är en svältdrabbad kontinent, men en inte ringa del är nog socialt förklarbar.
Ztmbalr,e har gått frårfi sanrrm3lsexportör ti!! svältland p.g.a. att alla vita jordägare har tvingats
bort, vad gör man åt det? Sen har Afrika mycket äldre jordar än vi har varför deras näringsstatus är
katastrofal, extremt fattiga jordar. Regnskogen växer i rik jord kan man tro, men så är det inte alls,
där är en extrem konkurrens om näringen och p.g.a. av värmen och vattentillgången bryts dött
material ned omedelbart, jorden innehåller extremt lite humus och bara färdigvittrat mineral.
Världssvälten hänger därför inte alls ihop med koldioxidhalten, anser jag.
Vi har en skördesänkande faktor idag nämligen klimatet, det har blivit ojämnare med torka och
översvämning. Torka är mycket skördesänkande och översvämning är fatalt. Även en ojämnhet
stressar växten vilket minskar skörden. Så, så länge koldioxidhalten hänger ihop med värmen tror jag
att nettoeffekten är negativ av en koldioxidökning.
När det gäller dina tankar om ta tillvara koldioxiden håller jag med helt, det sker i växthus och är
mycket lämplig då man skall odla alger i större skala, man skulle kunna bygga slutna system då
förbränningsanläggningar förser odlingar med koldioxid vilka bildar kolföreningar och syre som går
tillbaka in i förbränningen o.s.v., alltså mer än ett steg till.
De bristande prognosmetoderna vet jag inget om men kan mycket väl tro på, säkert vill man
överdriva och mobben är lätt att få med. Tyvärr får man väl acceptera att mycket av utvecklingen
talar för teorin om koldioxidökningens negativa effekter. De facto smälter isar, vädret är hårdare
m.m. men det finns kanske andra förklaringar till detta.
Du nämner också haven. Idag ökar inte halten koldioxid i atmosfären lika mycket som utsläppen
förser den med då haven tar upp koldioxid. Som du säger innehåller haven enorma mängder
koldioxid, men med en skillnad, långt ner under oceanerna finns enorma volymer koldioxid, men när
haven tar upp koldioxid ur atmosfären lagras det inte som koldioxid utan koldioxiden reagerar med
vattnet och bildar kolsyra vilket sänker pH-halten i vattnet. Problemet med detta är att algerna i
vattnet är mycket känsliga för detta och man är idag orolig för detta kan bli en ofattbar ekologisk
kollaps, sker detta kommer koldioxidhalten gå upp som en raket, vattenarealen utgör 2/3 av jordens
yta så det är inga små volymer (men havet är näringsfattigt så växtligheten motsvarar inte denna
yta). Det finns all anledning att vara försiktig. Visst fanns jorden för miljarder år sedan då det var
varmt och koldioxidhalten var mycket högre, men människan lever i ett mycket litet tidsfönster så jag
tycker jämförelsen haltar lite.
Kan nämna en sak till. Läste precis i lantbrukstidningen ATL att skördarna inte längre ökar i Sverige,
vilket förklaras av markpackning, sjukdomar och dålig näringsbalans, den ökade koldioxidhalten tycks
i alla fall inte kunna ge utslag över dessa negativa effekter.
Det är alltid farligt då alla tycker samma sak, i synnerhet då nästan alla tycker detta utan att ha någon
aning egentligen, jag vet ingenting om koldioxidens påverkan på klimatet egentligen men kan
förklara en del saker som rör just växter. Förhoppningsvis kan du se mina synpunkter som en liten
hjälp i att utveckla din ide om koldioxid.
Hälsningar
Brage
Mina synpunkter på detta:
Du har rätt i att jag överdriver för att framhålla det jag vill säga.
Bakom växande skördar ligger naturligtvis flera faktorer bland annat att dagens skördar består av
mera korn och mindre halm. God tillgång till koldioxid är en nödvändig men långt ifrån tillräcklig
förutsättning för god skörd. Vad händer om koldioxidhalten sjunker från 0,35 % till 0,28 % ?
Visst finns det sätt att få fram mat även om koldioxidhalten minskar. Vi kan till exempel odla upp
öknar eller börja äta alger men är det något önskvärt?
När det gäller uppgiften att skogen växer dubbelt så fort, till stor del beroende på höjd
koldioxidhalt och på våra utsläpp av NOx, har jag fått den från "Bruk och missbruk av naturens
resurser" (Naturvårdsverket Monitor 21 2009). Jag blev lite överraskad av siffran. Jag trodde
att det rörde sig om 30 % vilket ju också är en påtaglig effekt. Här spelar växtförädling inte någon
stor roll. Jag har nyligen planterat ett par hektar och har alltså haft anledning att se på vad
plantsäljarna kan erbjuda. Jag fann inget bättre än vanlig gran och tall och lite sibirisk lärk på
en yta där det var ganska mycket röta i granarna. Någon stans (tidningen Skogseko?) såg jag
uppgifter om att inslaget av contorta fortfarande är obetydligt och att utfallet av gjorda
planteringar har varit varierande.
Ända sedan växter för miljarder år sedan omformade Jordens atmosfär har luftens koldioxidhalt
varit en biologisk balanspunkt. Biologiska system är farliga och svårförutsägbara. Risken att vi
begår katastrofala misstag är överhängande. Men vare sig vi vill eller inte är vi en del av
Jordens biologiska system. Optionen nollpåverkan finns inte. Så det är viktigt att vi försöker ta
reda på hur de system vi påverkar fungerar. Och det är viktigt att vi använder våra resurser
för att ta fram rätt typ av beslutsunderlag. I det jag sett från IPCC har jag inte hittat något
som verkar användbart.
Du tar upp frågan om vattentillgång. Jag håller helt med om att detta är en mycket viktig fråga.
Vattenånga är den i särklass viktigaste växthusgasen. Dessutom kan vattenånga bilda klimat-
påverkande moln. Över allt på Jorden, även i de torraste öknar, finns stora mängder vatten
tillgängligt i luften. Om vi kondenserar ut och använder detta vatten återgår det efter användningen
till luften. Hur mycket vatten vi än kondenserar ut påverkas alltså inte luftfuktigheten. Min lilla
värmepump gör även en kall vinterdag med dess extremt låga vattenhalt i luften ungefär 10 liter
vatten per dag. Vad skulle hända om vi i stor skala började använda öknarnas sol till att kondensera
ut vatten ur luften?
Det här med vattnets pH är ju en intressant fråga. Ett sätt att få lite mer kunskap skulle ju kunna
vara att dra ner koldioxid från ett kraftverk i vatten för att skapa en lokal höjning av kolsyrehalten.
Därmed skulle man kunna se vad som händer. Klarar algerna att ta hand om kolsyran? Anpassar
de sig till lägre pH? Muterar de till nya kolsyretåliga arter? Blir mutanterna användbara? Kostar
kolsyretåligheten något eller växer kolsyretåliga mutanter fortare? Bland skräp-DNA finns det
kanske effektivare fotosynteser, minnen från tider med högre koldioxidhalt. Vi kanske skulle
leta i stenkol efter rester av carbontids-DNA.
Att odla snabbväxande mutanter i ett omtåde kring ett kraftverksutsläpp där kolsyrehalten
hålls hög med hjälp av kraftverkets utsläpp är ett sätt att odla arter utan någon risk för att de
kan sprida sig till omgivningen.
Jag var med när alla klimatproblem berodde på atombombsproven. Jag var med när vi satt och
räknade på möjligheten att svärta ner polerna för att möta en annalkande istid. Jag var med när
ökenutbredningen var det allt överskuggande problemet. Nu är det koldioxidens tur.
Visst skall vi hushålla med koldioxid. Men inte för att den är ett miljöproblem utan för att den är
en resurs som är alltför värdefull för att slösas bort. Och precis som du säger gäller det att
försöka få den att samverka med andra faktorer så att den bidrar till att ge oss det vi vill ha ut
av naturen.
Att temperaturen stigit under en period med hög solfläcksaktivitet är ju knappast något anmärk-
ningsvärt.
När det gäller världssvälten har du rätt i att man nog inte bör använda den som argument. Den
tillhör samma grupp av bluffargument som växthuseffekten och man bör vara försiktig med sådant
som kan dölja att problemen bottnar i vanskötsel. Men den är frestande slagkraftig.
Den kommenterade texten:
Om koldioxid
============
Svälten i världen minskar. En viktig orsak till det är att vi gräver upp och släpper ut det kol som
behövs för att det skall gå att ta ut större skördar. Att hålla stora internationella konferenser om
hur man skall minska koldioxidutsläppen är ett totalt hjärnsläpp. Om man säger som det är att
konferenserna syftar till att få fram regler som kan bevara världssvälten blir det svårt att få
något helhjärtat stöd för dem.
Växter använder solljus till att spjälka koldioxid och bygga upp organiska ämnen. Den yttersta
begränsningen för växternas möjlighet att växa är alltså tillgången till ljus och koldioxid. Därtill
kommer behov av en del hjälpämnen som kväve och fosfor men hur vi än tillgodoser behovet av
sådana hjälpämnen kan vi inte få växter att växa snabbare än vad deras förmåga att fånga upp
koldioxid medger. Under 1900-talet ökade luftens koldioxidhalt med c:a 20 %. Det medförde att
våra skogar idag växer dubbelt så fort och våra åkrar ger sex gånger så stor skörd. Bakom denna
ökning ligger naturligtvis flera faktorer men en viktig förutsättning för att den blivit möjlig är att
luftens koldioxidhalt ökat.
Koldioxid är alltså en av Jordens största bristvaror. Genom att förbränna fossila bränslen återför
vi bundet kol till luften och därmed till biosfären. Bland annat återför vi en del av det kol som
under carbontiden togs ut från atmosfären och bands i stora stenkolsskikt.
Genom våra utsläpp från förbränning av fossila bränslen ersätter vi svinnet i nuvarande kolcykel,
bland annat det kol som binds i torvmossar och havsbottnar, och kanske räcker det även till en
ökning av luftens koldioxidhalt. Men höjningen av luftens koldioxidhalt är inte stabil.
I luften finns c:a 600 Gton kol. I haven finns 40 000 Gton kol. Vi släpper ut 6 Gton per år. Om det
bara handlade om att höja luftens koldioxidhalt skulle vi kanske kunna få något resultat av våra
utsläpp. Den ökning på 2 promille per år som skett under 1900-talet kan åtminstone till någon del
vara orsakad av våra utsläpp. Men det sker hela tiden ett utbyte mellan luft och vatten via
världshavens ytor. Vattnet kan ganska snabbt (år) avge koldioxid till luften men vattnets förmåga
att ta upp koldioxid från luften är betydligt långsammare (århundraden eller årtionden). För att
bibehålla den ökade koldioxidhalten i luften måste vi alltså tillföra alltmer koldioxid i den takt
som den höjda koldioxidhalten ger ökad koldioxidförlust till haven. Och även om vi förbränner
alla fossila bränslen som finns på Jorden (1 000 Gton kol) blir påverkan på havens kolhalt
försumbar.
Så den fråga vi måste ställa oss är: "Har vi verkligen råd att bara släppa ut koldioxid i luften?".
Skall vi förlita oss på en global höjning av koldioxidhalten eller skall vi försöka få ut ännu större
skördar genom att höja koldioxidhalten ännu mer lokalt kring utsläppskällorna?
I början av 1900-talet förekom det att man vid nya oljekällor facklade bort naturgasen för att bli
av med den. Man såg alltså en värdefull resurs som ett kvittblivningsproblem. På liknande sätt
släpper dagens kolkraftverk ut värdefull koldioxid utan att göra något för att ta vara på den.
Intresset för sluten växthusodling har sakta börjat öka. Om man lägger växthus i anknytning
till kolkraftverk kan man väsentligt höja koldioxidhalten i växthusen. Genom att utveckla arter
som kan tillgodogöra sig hög koldioxidhalt skulle man i sådana växthus kunna få mycket god
avkastning. På lite sikt är det också möjligt att använda halvgenomskinliga tak med solceller
som tar upp en del av solljuset och omvandlar det till el. Man kan dela upp ljuset i fyra
frekvensband. Ett som växterna kan utnyttja för sin fotosyntes. Dessa frekvenser släpps igenom.
Ett för omvandling till el, ett för bortspegling och ett för omvandling till värme. På det sättet
kan växthuset även bidra till kraftverkets elproduktion.
De kolhaltiga produkter som vi tar ut från sådana växthus kommer så småningom att
förbrännas till koldioxid som tillförs luften. Slutresultatet blir alltså att de hamnar i den globala
biosfären men innan de gör det har vi använt kolet ytterligare en gång jämfört med dagens
hantering.
Till http://www.lexsup.se