Skip to content


Koldioxidinsamling koldioxidlagring och koldioxidanvändning

Ett sätt att minska utsläppen och förekomsten av koldioxid i atmosfären är att avskilja och lagra koldioxiden i berggrunden. Men man har även hittat sätt att inte bara lagra utan även binda och använda koldioxiden.

Det är den lokala geologin som ger förutsättningarna för ett koldioxidlager. I stora delar av Europa har man sedimentär berggrund, såsom sandsten och kalksten. I första hand väntas sedimentär berggrund som porösa sandstenar kunna användas för koldioxidlagring. I Sverige är berggrunden till största delen kristallin och består av bergarter som gnejs och granit medans utbredningen av sedimentära bergarter är begränsade till vissa delar av landet. Förutsättningar för koldioxidlager i Sverige finns främst i sydvästra Skåne och sydöstra Östersjön.

Det finns även forskningsprojekt där man undersöker möjligheterna att lagra koldioxid i sprickrik kristallin berggrund, till exempel ”The CarbFix Project”  där man tittar på möjlighet att lagra koldioxid i isländsk basaltisk berggrund.

CCS-tekniken

Att lagra koldioxid i berggrunden innebär flera steg med samlingsnamnet CCS. CCS står för ”carbon, capture and storage” och tekniken består av tre steg:
1) avskiljning, 2) transport och 3) lagring.

Avskiljning

Avskiljning är den process där koldioxiden skiljs från rökgaserna vid utsläppskällan.

Transport

Det kan vara stora avstånd mellan avskiljningsanläggningen och koldioxidlagret. Då måste koldioxiden transporteras. Detta kan till exempel ske i rörledningar eller med båt. För att kunna transportera och lagra koldioxid krävs att gasen omvandlas till ett så kallat superkritiskt tillstånd där den i praktiken är flytande.

Lagring

Koldioxiden kan lagras i berggrunden.  För att en reservoar  ska kunna utgöra ett koldioxidlager måste flera kriterier vara uppfyllda:

  • Sandavsnittens totala sträckning måste vara minst 15 meter.
  • Reservoaren måste ligga på minst 800 meters djup, för att säkerställa att trycket är så stort att koldioxiden är flytande.
  • Berggrunden måste också vara tillräckligt porös (innehålla mikroporer) och det ska finnas kontakt mellan porerna så att koldioxiden kan fylla upp utrymmet.
  • Det måste även finnas en tät bergart ovanför akviferen som kan fungera som ett ”tak” så att koldioxiden stannar kvar i reservoaren.

En plats där man testat koldioxidlagring är norska Sleipnerfältet där koldioxiden pumpas ner i den porösa Utsiraformationen som täcks av tätande lager av skiffer och lera. I sin flytande form tränger inte koldioxiden upp till markytan genom den tätande bergarten. Andra typer av sedimentär berggrund som kan fungera som koldioxidlager är djupt liggande kollager.

Lagrens förmåga att hålla kvar koldioxiden under lång tid är beroende av såväl geologiska förhållanden som av tekniska lösningar för injicering, avveckling eller förslutning av brunnar. Med rätta förutsättningar bedöms risken för att koldioxiden ska läcka som minimal.

Med tiden kommer även en stor del av koldioxiden att ha gått i lösning och mineraliserats vilket gör att risken för läckage minskar med tiden. För att minska riskerna är det viktigt att det finns en kontinuerlig övervakning som följer hur den lagrade koldioxiden uppför sig i koldioxidlagret. Trots det så tar det hundratals år innan koldioxiden är oskadliggjord och det är svårt att garantera berggrundens stabilitet.

Andra exempel på försök att minska koldioxidförekomsten i atomsfären är s.k. Carbon capture and utilisation (CCU) där man också använder koldioxiden vid produktion. T.ex. så har företaget Corbon Clean Solutions omvandlat över 60 000 ton koldioxid till natriumkarbonat.

Man använder en patenterad kemikalie vars effekt påminner om de organiska koldioxidbindande aminernas. Kemikalien sprutas in som ett tunt dis i pannans skorsten och binder till koldioxiden i röken. Koldioxiden återförs sedan till kemikaliefabriken där den ingår i framställningen av natriumkarbonaten, som kan användas som jäsningsämne eller vid storproduktion av glas och tillverkning av sötningsmedel.

Det brittiska företaget Carbon8 utnyttjar koldioxid och rester från avfallsförbränning för att bilda kalksten. Genom att blanda in bindemedel, fyllnadsmaterial och ytterligare koldioxid formas massan till pellets som bland annat används till betongblock i byggbranschen.

Även företaget 10xBeta använder koldioxid t.ex. i gummisulan till sin sko ”the shoe without a footprint”. Genom att blanda koldioxiden med en katalysator och kolväten bildas en polyol, en polymer som används för framställning av gummimaterialet polyuretan.

 

Geologisk lagring av koldioxid (CCS) anses kunna utgöra ett viktigt bidrag för att uppnå uppsatta klimatmål. Enligt det internationella energiorganet, IEA, behövs det en gradvis ökning av geologisk lagring av koldioxid fram mot år 2050 för att nå Parisavtalets mål om en maximal höjning av temperaturen på 2 grader (två-gradersmålet). IEA uppskattar att det år 2050 globalt behöver avskiljas och lagras uppemot 6000 miljoner ton koldioxid årligen. Enligt denna bedömning utgör CCS en andel på cirka 12 % av de samlade klimatåtgärderna som behövs för att uppnå Parisavtalets två-gradersmål.

IEA – Internationella energiorganet (nytt fönster)

År 2016 fanns det enligt det globala CCS-institutet (GCCSI) 22 fullskaliga CCS-projekt globalt som var operativa eller under uppbyggnad. Den totala mängd koldioxid som beräknas kunna avskiljas från de 22 projekten uppgår till cirka 40 miljoner ton årligen. Ytterligare koldioxidlagring sker i samband med pilot- och demonstrationsanläggningar, idag 21 operativa anläggningar runt om i världen.

GCCSI – Globala CCS-institutet (nytt fönster)

CCS-forskning och samarbeten

ENeRG – European Network for Research in Geo-Energy (nytt fönster)
STEMM-CCS – Strategies for Environmental Monitoring of Carbon Capture and Storage (nytt fönster)
ENOS – Enabling Onshore Co2-storage in Europe (nytt fönster) 
CO2GeoNet (nytt fönster)
EERA – European Energy Research Alliance (nytt fönster)
Zero Emissions Platform (nytt fönster)
Mustang project (nytt fönster)

Posted in Miljö.


Avloppsvatten kan renas från läkemedelsrester med aktivt kol

Traditionellt har stegen för rening i ett reningsverk bestått av mekanisk-, biologisk- och kemisk rening.

Mekanisk rening

De allra flesta reningsverk har mekanisk rening. Den mekaniska reningen kan i sin tur bestå av flera steg:
Rensgaller
Rensgallret fångar upp alla stora föremål från avloppsvattnet. Gallren har ofta ett spaltmellanrum på tre millimeter.
Sandfång
Här sjunker små partiklar som sluppit igenom rensgallret till botten. Det kan vara exempelvis sand och kaffesump.
Försedimentering
Här tillsätter man kemikalier som gör att föroreningar klumpar ihop sig och sjunker till botten. Resultatet blir ett slam som pumpas till slamförtjockaren.

Biologisk rening

Det biologiska reningssteget är konstruerat för att främst rena vattnet från syreförbrukande material (BOD). Det sker genom att mikroorganismer på ett naturligt sätt bryter ner syreförbrukande material. Samma nerbrytning sker i naturen men i reningsverket går det mycket snabbare eftersom tillväxten av mikroorganismer stimuleras av stor syretillförsel. Syre blåses in i avloppsvattnet i luftningen. Det bildas ett slam som sjunker till botten.

Den biologiska reningen kan också ske genom att avloppsvattnet får sippra genom en bädd av sten eller plastmaterial som är täckta av en hinna av mikroorganismer.

Det finns också bakterier som omvandlar kväve i vattnet till luftkväve. Övergödande kväve i vattnet omvandlas därmed till kväve i gasform.

Kemisk rening

Det kemiska reningssteget renar bl.a. vattnet från fosfor som kan finnas i tvättmedel. Om fosfor kommer ut i naturen i stora mängder orsakar det övergödning.

Ett problem har varit att läkemedelsrester även efter den kemiska reningen finns kvar i vattnet och släpps ut i sjöar och vattendrag och påverkar djurlivet där.

Läkemedelsrester som passerat kroppen och hamnat i avloppet går oftast helt opåverkade genom dagens avloppsreningsverk och kan påverka vattenlevande organismer allvarligt. Forskning har bland annat visat att vissa fiskarters förmåga att fortplanta sig har störts av läkemedel som innehåller hormoner, som tillexempel P-piller.

Forskning utförd av Svenska miljöinstitutet IVL har visat att en stor del läkemedelsresterna ifrån avloppsvatten går att ta bort med aktivt kol och skulle kunna bli en lösning för att förhindra att miljöstörande kemikalier kommer ut i miljön.

Tidigare försök med metoder där man använt ozon tillsammans med aktivt kol för att ta bort läkemedelsresterna har inte visat sig vara tilräckligt effektiv.

Men med en ny metod där man låtit avloppsvatten passera fler olika bassänger med aktivt kol har så har 90-98% av läkemedelsresterna som fanns i vattnet fastnat i kolet. Men försöken som IVL utfört har gjorts i mycket liten skala med 100 liter avloppsvatten i timmen som har passerat filterbädden, i ett riktigt reningsverk rör det sig om flera tusen liter i sekunden och metoden kan i nuläget därför inte överföras till  ett stort reningsverk. Ett problem som skulle kunna uppstå är att bakterier och partiklar från reningsverket sätter igen kolbädden, förmågan hos det aktiva kolet att ta till sig läkemedelsrester kan då bli sämre. Men man tror ändå att man ska kunna skala upp försöken så att de kan få en praktiskt tillämpning i reningsverken i framtiden.

Posted in Miljö.


Snabb dataöverföring med Li-Fi (Light fidelity)

Light Fidelity eller Li-Fi kan lösa framtidens problem med att wi-fi näten blir överbelastade på platser där många vill använda den trådlösa tekniken samtidigt.

Tekniken bygger på LED-lampor, och kan föra över data upp till 4000 gånger snabbare än Wi-Fi.

Forskare vid King Abdullah University of Science and Technology använde sig av specialbyggd Li-Fi, med nanokristaller, bly och bromid kombinerat med en lösning av nitrid-fosfor och lyckades överföra data i en hastighet av 2 miljarder bits per sekund vid frekvensen 491 Megahertz.

Tidigare har man normalt jobbat med dataöverföringar kring 100 gånger snabbare än wi-fi.

Li-Fi upptäcktes först vid Universitetet i Edinburgh i skottland år 2011 där Harald Haas kom på att man kan använda högfrekventa ljus-signaler istället för radiofrekvenser för att överföra data.

En del av LiFi-tekniken är baserad på VLC – Visible Light Communication så vanligen kan man kombinera dataöverföringen med LED-baserade lampor. Tekniken kan i dagsläget inte skicka data genom väggar och andra hinder så det är nog inget som kommer ersätta wi-fi helt utan snarare bli ett komplement.

Posted in Teknik.


Blockering av TGF-beta1 möjliggör förbättrad reparation av stamceller och bromsat åldrande

När vi blir äldre förlorar stamcellerna gradvis sin förmåga att reparera skadad vävnad. Det verkar bero på effekten hos molekylen TGF-beta1. TGF-beta1 är ett protein som har med cellernas tillväxt och delning att göra. Genom blockering av TGF-beta1 såg man i studier på möss en förbättrad reparation av stamceller och bromsat åldrande.

Posted in Medicin.


Metformin kopplat till längre liv

Diabetesmedicinen metformin kan enligt forskning även kopplas till ett längre liv.

Forskare har kunnat visa att diabetesmedicinen metformin förlänger livslängden hos djur och man har även gjort tester för att se vilken effekt medicinen har på människans livslängd.  Om effekten på människor är densamma som djurförsök visat skulle en person i 70-årsåldern med metformin kunna vara lika biologiskt frisk som en 50-åring.

Ett långsammare åldrande skulle även kunna sakta ner utvecklingen av sjukdomar som är åldersrelaterade säger professor Gordon Lithgow, expert på åldrande vid Buck Institute for Research on Aging i Kalifornien, som har forskat kring ämnet.

Metforminets effekter på möss gav dem en ökad livslängd med 40 procent och liknande effekter har setts hos rundmaskar, som inte bara åldrades långsammare utan även höll sig friskare.

Man har sett i studier vid Cardiff University där man jämförde 78 000 diabetspatienter som blev behandlade med metformin levde 18% längre än en kontrollgrupp med ca 90 000 friska personer och som därmed inte tog metformin. Detta trots att personer med diabetes normalt sett dör ungefär åtta år tidigare än de som inte är sjuka.

 

Resultatet tros bero på att medicinen bidrar till att göra våra celler starkare och öka deras livslängd. Metformin verkar dämpa den inflammation som får våra kroppar att brytas ner.

Förhoppningen är att det kan leda till att vi drabbas av åldersrelaterade sjukdomar, som exempelvis Alzheimers och Parkinsons sjukdom, i lägre utsträckning.  Alternativt kan man antagligen genom att välja en inflamationshämmande kost få samma effekt.

 

Posted in Medicin.


Hjälp till att utforska rymden med spacehack

spacehack listas projekt där man man kan engagera sig för att delta i utforskningen av rymden.  Vissa är tillgängliga för alla intresserade och vissa vänder sig till studenter eller professionella inom vissa områden.

Posted in Rymden.


Ökad kontroll av forskningsresultat med pubpeer

Forskningsresultat som publiceras i vetenskapliga artiklar har vanligtvis fått en kvalitetsstämpel genom s.k. peer-review där resultaten och utförandet granskas av externa granskare innan resultaten publiceras. Men trots granskningen så släpps ändå ofta fel eller oegentligheter igenom. Bl.a. så upptäckte det brittiska förlaget biomed central 2014 att det förekommit fusk i flera av deras vetenskapliga tidskrifter genom att företag som erbjuder hjälp med språkredigering och granskning anlitat falska granskare som okritiskt gav positiva omdömen. Det slutade med att man drog tillbaka 43 artiklar och stängde möjligheten för artikelförfattare att själva föreslå namn på fackgranskare.

Ofta brister dock inte kvalitén i granskningen på grund av fusk utan på att det helt enkelt är mycket komplicerat och tidskrävande att göra en korrekt granskning så mycket slinker igenom oupptäckt.

När en journalist på tidskriften Science i juli 2013 skickade en medvetet falsk artikel om cancerläkemedel till 304 olika tidskrifter så accepterades artikeln även till 70% av de 106 tidskrifter som hade någon form av granskning trots att det enligt skribenten endast krävdes kemikunskaper på högstadienivå för att upptäcka felaktigheter i artikeln.

Ett ökänt exempel är den tidigare hyllade kirurgen Paolo Macchiarini som sommaren 2011 genomförde världens första transplantation av en konstgjord luftstrupe på karolinska universitetssjukhuset. Den artikel som skrevs om operationen och hur luftstrupen utvecklats, med inte mindre än 28 medförfattare skickades först till tidskriften New England Journal of Medicine och fackgranskades av två granskare som var tillräckligt kritiska för att tidningen skulle avböja publicering. Författarna skickade då artikeln till The lancet, där den fackgranskades av fyra granskare, gick igenom och publicerades i november 2011.  Idag är artikeln försedd med varningsstämpel och fyra av författarna har dragit tillbaka sina namn.

Ett problem är att granskningen vanligtvis är sluten, så att det inte framgår vilka som har granskat en artikel.  Vissa tidskrifter t.ex. BMC Medical Ethics och Acta Orthopedica har dock öppen granskning som huvudregel där både granskarnas namn och deras synpunkter är offentliga. Den som vill vara anonym t.ex. om granskaren står i ett beroendeförhållande till artikelförfattaren kan dock välja att vara anonym, vilket förekommer i ungefär 10% av fallen.  Även flera andra tidskrifter har börjat testa öppen fackgranskning. I Nature communications kan t.ex. författarna avgöra om granskarnas synpunkter ska vara offentliga även om granskarnas namn fortfarande är dolda.  Generellt finns det ett starkt stöd för  s.k. öppen ”peer review”. Över hälften av tretusen tillfrågade redaktörer, publicister och forskare trodde i en enkät att öppenhet skulle göra granskningarna bättre.

Därmed har den granskning som sker av artiklarna när de väl publicerats blivit allt viktigare. Pubpeer är ett nätforum där forskare kan nagelfara publicerade artiklar och detta är den plats där flest anmälningar om oredlighet i forskning nu sker. Hos Pubpeer är granskarna anonyma. Anonymiteten är en förutsättning för att forskarna ska kunna kritisera artiklar utan att utsättas för repressalier.

En annan fristående granskare av vetenskapliga tidskrifter är Retraction Watch som granskar och skriver om tillbakadragna artiklar

 

Posted in Uncategorized.


Elektricitet från omgivningen

Traditionellt har vi fått elektricitet genom batterier som lagrar in kemisk energi som kan omvandlas till elektrisk energi, eller genom elnätet där olika former av energiomvandlingar, t.ex. vattenkraft som utnyttjar vattnets lägesenergi och omvandlar den till elektrisk energi som skickas genom elnätet.

Men det går också att skörda elektrisk energi lokalt. Många har länge använt en dynamo på cykeln som med hjälp av en spole och en magnet omvandlar rörelseenergi till elektrisk energi, självuppdragande armbandsur som utnyttjar armens rörelser för att driva klockan eller soldrivna miniräknare som får elekticitet med små solceller på miniräknaren. Dessa metoder kommer vi säkert att få se mer av i framtiden t.ex. har forskare vid Georgia tech i USA utvecklat solceller i form av fibrer som kan vävas in i kläder eller så skulle man i skor kunna ha energiskördare i klacken i form av en magnet i en spole som alstrar energi när den rör sig genom spolen. Man kan också utnyttja friktionskraft för energiskördning genom att elektroner hoppar mellan två ytor när de gnids mot varandra t.ex. i golv där många människor rör sig.  Även varma och kalla ytor kan alstra energi med en termoelektrisk generator där det uppstår en spänning när ena sidan är kall och den andra varm. Man kan t.ex. utnyttja temperaturskillnaden mellan en varm rörledning och den svalare luften i omgivningen.

Men vi uppfinner mer och mer sofistikerade sätt att producera elektricitet lokalt. Ofta handlar det om mycket låga strömstyrkor men det är ofta allt som behövs för att driva nödvändiga processer utan att behöva blanda in batterier eller el från elnätet.

T.ex. håller man på att utveckla pacemakers som genom utnyttjande av piezoelektriska material ger hjärtsjuka möjlighet att stödja hjärtats elektriska impulser med batterifria och elektrodfria pacemakers. Piezoelektriska material är en typ av material som alstrar elektricitet när det böjs och sträcks. Vibrationerna omvandlas på så sätt till el som kan driva pacemakern så att den inte längre behöver något batteri. Strömmen alstras genom den s.k. piezo-elektriska effekten där laddningarna i utgångsläget är placerade så att de tar ut varandra men när en kraft drar eller trycker på materialet orienterar sig laddningarna så att det bildas en positiv och en negativ sida varpå en spänning uppstår.

Små mängder energi kan också utvinnas med hjälp av vår kroppsvärme, s.k. termoelektrisk teknik. Detta utnyttjas t.ex. i smartklockan powerwatch vars batteri laddas med hjälp av kroppsvärmen. Powerwatch fungerar som stegräknare, kaloriräknare och är vattentät ner till 50 m. Klockan kan också paras ihop med android och iOS enheter.

 

Posted in Fysik, Teknik.


Minskad energianvändning med elbilar

Regeringen har som målsättning att den svenska vägtrafiken ska vara fri från fossila bränslen år 2030.

Vägtrafiken i Sverige använder varje år ca 85 TWh energi av fossilt ursprung. Av den energin är det bara en femtedel som omvandlas till rörelse, d.v.s. 17 kWh. Resten blir värme.

En elbil har en verkningsgrad på 83 procent, varvid det skulle räcka med ca 21 TWh för motsvarande transportarbete.
Importen av fossila bränslen skulle då minska med ca 80 procent och utsläppen av koldioxid skulle minska med ca 20 miljoner ton per år.

Posted in Teknik.


Vältränade muskler ett skydd mot stress och depression

Träning och annan motion har visat sig hjälpa bland annat mot depression och stress. Och det är inte bara träningen i sig som är en skyddande faktor utan även tränade muskler hjälper mot depression och stress. Det har forskare vid karolinska institutet i Stockholm kunnat visa genom att utsätta möss för stress i form av oljud, blinkande lampor och rubbad dygnsrytm (vad vi i dagligt tal skulle kalla disco 🙂 under fem veckor Vanliga möss blir apatiska och uppvisar ett depressivt beteende av en sådan behandling. Men möss som är genförändrade så att de föds med vältränade muskler blir inte det i samma utsträckning, d.v.s. de klarar av stressorerna bättre än vanliga möss.
Förklaringen till detta är att en tränad muskel tillverkar ett enzym med förmåga att bryta ner kynurenin, ett ämne som bildas vid stress och kan ge upphov till dperession. På så vis har en vältränad person bättre skydd för hjärnan.

Kynurenin

Posted in Medicin.