Ved ein vidaregåande skule i Rogaland bruker lærarane blogging aktivt i undervisinga. Det kan tilføre noko nytt til undervisinga, viser ei ny undersøking.
– Blogg-framgangsmåten såg ut til å gjera at elevane både skreiv – og snakka om å skriva – på ein heilt annan måte, fortel Arne Olav Nygard.
Han har undersøkt den pedagogiske nytten av å bruka digitale teknologiar i undervisninga i doktorgraden sin ved Lesesenteret ved Universitet i Stavanger.
Elevane var sjølv positive til å skrive blogg som ein del av undervisninga, fortel Nygard.
– Dei gav uttrykk for at bloggen fekk dei til å skriva på ein annan måte enn til dømes i tradisjonell norskundervising. Elevane sa, lett metaforisk, at på bloggen følte dei seg mykje friare. Dei sette denne skrivinga i kontrast til anna skriving i skulen, som dei følte la unødvendige band på dei.
Undersøkte bloggande klasse
Nygard så nærare på 14 elevar på studieførebuande linje ved skulen i Rogaland. Elevane hadde vald faget Trykk og foto, og utgangspunktet var at forskaren blei nysgjerrig på korleis dei oppfatta ei slik blogg-orientert undervising. Og korleis tekstane deira – blogg-postane – stod fram som skriftlege uttrykk.
I framhaldet blei dette utgangspunktet undersøkt både gjennom observasjon og intervju av elevane og analysar av bloggtekstane deira.
Tekstane var kortare, og elevane oppgav at dei ikkje opplevde at dei var underlagt dei same formelle krava som i andre fag, til dømes Norsk. Dei gjekk til oppgåva som bloggarar, der dei opplevde at dei sjølv kunne gje tekstane sine retning og form. Elevane skildra dette som produktivt og frigjerande.
På eit overordna plan tilførte teknologibruken noko til undervisinga som ikkje kunne blitt oppnådd utan denne bruken, meiner forskaren. Han fortel at publiseringa gjorde at elevane fekk ein ny motivasjon for å formidle fagkunnskapen sin skriftleg. I lesevitskapen blir denne evna kalla «skriftlegheit» – eller «literacy» på engelsk.
– Elevane måtte stå til ansvar for skriftlegheita si på ein annan måte enn ved den tradisjonelle «skrivebordsskuffe-skriftlegheita,» som ein gjerne koplar til skulen. I dette prosjektet fekk arbeidet til elevane ein annan status, ei anna rolle, som dei tok på alvor. Det offentlege aspektet – publiseringa – gjorde noko med måten dei skreiv på – elevane greip det ansvaret i overraskande stor grad. For dette er jo elevar som tidlegare alltid har skrive utelukkande for læraren, i alle fag.
Han håpar funna hans kan bidra til diskusjonen om bruk av teknologi i undervisinga i skulen.
– Dette er eit døme på bruk av teknologi som myndiggjer og ansvarleggjer elevane. Noko som jo er i tråd med sentrale mål i opplæringa – elevane skal gjerast myndige gjennom skrift, forklarer Nygard.
Læraren har ei viktig digital rolle
I løpet av prosjektet blei Nygard overraska over engasjementet og konsentrasjonen elevane hadde framfor datamaskinen. Sjølv i lengre skriveøkter var elevane jamt over svært konstruktive og produktive i arbeidet, ifølgje forskaren. Han meiner skulen sin tenking rundt bruken av digitale verktøy og organiseringa av denne, var ein viktig årsak til dette.
Rolla til lærarane er sentral for at elevane skal ha utbytte frå digitale sjangrar, ifølgje Nygard.
– Elevar blir i ein teknologisk samanheng gjerne sett på som ei nærast mytologisk gruppe. Dei «kan alt» om det digitale, medan skulen alltid vil koma haltande eller halsande etter. Studiet mitt viser at læraren – trass i at ho ikkje har vakse inn i ein skriftkultur prega av digitale medium – faktisk kan bidra til at dei forstår korleis dei kan bruka digitale verktøy på ein klok måte.
Nygard meiner at den positive effekten av blogg-skrivinga var heilt avhengig nettopp av at læraren rettleidde elevane.
– Skulen er i stand til å setja dette i kontekst for eleven, innanfor rammene av utdanningssystemet. Ikkje berre som ein «flashy» teknologi for å skapa variasjon, gjera noko spennande mot slutten av timen eller liknande, men faktisk talt med ambisjon om å gi innsikt i korleis ein kan formidle skriftleg på ein måte som myndiggjer dei, fastslår Arne Olav Nygard.
Referanse
Arne Olav Nygard: Digital Literacy Practices in Education. An Investigation of the Use of Blogs in a Norwegian High School, Doktorgrad Universitetet i Stavanger.
Grønn og fornybar energi blir mer og mer aktuelt. I framtiden skal hvert hus produsere energi selv og benytte mulighetene for fornybar energi fra sol og vind. Men vel så viktig er hvordan vi bruker energien:
– Overskudd av grønn energi må ikke kastes bort, men brukes slik at forbruket matcher produksjonen, sier forsker Anis Yazidi ved Høgskolen i Oslo og Akershus.
– Da er vi i balanse og benytter mulighetene i naturen.
Vi overbelaster strømnettet
Problemet er at folk flest har en tendens til å bruke mye strøm samtidig som alle andre gjør det. Dermed må strømnettet vårt jobbe på spreng i visse perioder på dagen. Samtidig er det også tider på dagen når vi bruker lite strøm.
Strømselskapene bruker utrolig mye ressurser på å oppgradere strømnettet til å takle økende strømforbruk og ha god nok kapasitet på de tidene hvor forbruket er høyest.
Derfor mener Yazidi at det tross alt er lurere å spre strømforbruket utover dagen, slik at vi ikke overbelaster strømnettet vårt.
– Jeg kan kanskje vente med å starte vaskemaskinen til det er optimalt energimessig og ikke når forbruket er på topp med høy belastning i strømnettet.
Dermed kan strømprodusentene bruke mindre ressurser på oppgradering av nettet. Dessuten kan energi fra sol, vind- og vannkraft, som også produseres på andre deler av døgnet enn når forbruket er på topp, utnyttes bedre.
Ny teknologi for styring av elektrisk utstyr som vaskemaskiner, oppvaskmaskiner og ladere for elbiler via Internett og trådløse nett gir også muligheter for å bruke utstyret til ulike tider uten at man selv trenger å skru av og på manuelt.
Forskeren forklarer at det handler om å planlegge strømforbruket i Smart grid, en ny generasjon strømnett som styres via Internett for å utnytte tilgangen på energi mer effektivt.
Sammen med kolleger har Yazidi utviklet et datasystem som tar imot intensjoner om å bruke elektrisk utstyr.
– Vi har betingelser som at produksjonen bør matche forbruket, samtidig som folk kan velge å starte forbruket på ulike tidspunkt, sier Yazidi.
– Da gjøres det mange interaksjoner til vi havner i en tilstand av likevekt, et samspill, som er fornuftig for nettet.
Det kan sammenlignes med forhandlinger, hvor forbrukerne forhandler med hverandre og prøver å finne en optimal løsning.
Dette er en desentralisert måte å styre strømforbruket på. Det er vi som forbrukere som bestemmer, men i samspill med de andre.
– Det er altså ikke et sentralt system som bestemmer, sier forskeren.
Yazidi fikk sammen med Rajan Thapa, Lei Jiao og B. John Oommen «Best Paper Award» på «International Conference on Smart Grid Inspired Future Technologies» for en artikkel om denne løsningen.
– Jeg tror de så på det som et lite gjennombrudd i feltet. De er veldig interessert i nye idéer, nye måter å gjøre ting på og særlig det at man kan gjøre det på en desentralisert måte.
Forskerne vil nå jobbe videre med å utvikle idéen.
– Det blir en utfordring å oppskalere systemet til et stort antall brukere. For til nå har det virket på et lite antall.
– Vi vil også prøve å gjøre spillet mer rettferdig. Å sørge for at ikke noen på tilfeldig vis får for mye på lang sikt.
Potensialet er stort, og det trengs ikke nødvendigvis løsninger som er helt perfekte, mener forskeren:
– Selv en liten besparelse på fem prosent kan være fornuftig. Det blir det fort milliarder av kroner av i stor skala. Til og med enkle idéer kan spare mye, framhever Yazidi.
Referanse:
Thapa, R. m.fl: Scheduling Domestic Shiftable Loads in Smart Grids: A Learning Automata-Based Scheme. Artikkel presentert ved International Conference on Smart Grid Inspired Future Technologies. (2017)
Huntingtons sykdom er en arvelig lidelse, og har du først fått sykdomsgenene, er det nærmest hundre prosent sikkert at du blir syk. De fleste merker de første symptomene rundt 40-årsalderen.
Da begynner det sykdomsfremkallende genet å lage et protein – huntingtin – som er giftig for hjernen. Stoffet ødelegger hjernecellene. Dette lager symptomer som muskelrykninger, og etter hvert personlighetsforandringer, depresjon og demens.
Foreløpig har vi ingen måter å stoppe eller bremse Huntingtons sykdom. Men ny teknologi gir håp for framtida.
– Spennende studie
Et team av kinesiske og amerikanske forskere har brukt CRISPR – en ny metode for å redigere i genene våre – for å ødelegge Huntingtons-genet hos forsøksmus.
Lær hvordan CRISPR virker her:
Behandlingen viste seg å kunne stoppe sykdommen, og til og med reversere noen av symptomene som musene hadde.
– Det er et godt stykke igjen før dette vil kunne brukes til behandling i mennesker, skriver Sigrid Bratlie, seniorrådgiver i Bioteknologirådet i en epost til forskning.no.
– Når det er sagt, er studien veldig spennende, og tyder på at genredigering med CRISPR i fremtiden kan gi behandlingsmuligheter for en alvorlig sykdom som det til nå ikke har funnets noen behandling for.
Alle har Huntington-gener
Genet som er knyttet til Huntingtons, finnes hos oss alle. Men det er bare noen helt spesielle varianter av dette genet som fører til sykdommen.
Disse farlige variantene kan oppstå helt av seg selv, på grunn av en tilfeldig feil i genet. Men i de aller fleste tilfellene arver de rammede genvarianten av foreldrene sine.
Den enkle genetiske årsaken gjør Huntingtons til en perfekt kandidat for genredigering. For hvis vi kan klippe i DNAet, kan vi vel forsøke å klippe i stykker genet som lager trøbbel?
Sprøytes inn i hjernen
For få år siden kom den første studien hvor forskerne hadde klart å stoppe Huntingtons hos mus ved å bruke genteknologi. Men den gangen endret de ikke selve sykdomsgenet. De hindret bare prosessen hvor genet lager det giftige proteinet.
En slik behandling vil dessverre ikke gi varig virkning. Pasienten vil være avhengig av stadig behandling for å holde sykdommen fra livet.
Og det er et problem, når medisinene ikke kan tas som piller, men må sprøytes inn i hjernen for å virke.
I den nye studien har forskerne imidlertid valgt en annen mulighet.
Ødela genet
Su Yang fra Emory University og kollegaene hans har ødelagt selve Huntington-genet permanent. Og det så altså ut til å ha en positiv effekt.
Det ble ikke lenger produsert skadelig huntingtin-protein i musehjernene. Dyra ble også bedre av symptomene sine, noe som tyder på at hjernen klarte å reparere noen av skadene som allerede hadde skjedd.
Dermed er det altså en mulighet for at teknikken kan danne grunnlag for fremtidig behandling mot Huntingtons hos mennesker.
Men mye gjenstår.
Vanskelig å få medisinene fram
En av de store utfordringene er å få medisinene fram. For at behandlingen skal virke, må verktøyet CRISPR nemlig trenge inn i hver enkelt hjernecelle, og endre DNAet der inne. Forskerne bruker virus til å ta med seg CRISPR og sprøyte det inn i cellene.
Men for at virusene skal nå fram til hjernecellene, må de sprøytes inn og fordeles i hjernen. Det kan være temmelig utfordrende, selv i en bitte liten musehjerne. Det er ikke lettere med en diger menneskehjerne.
– Det vil være vanskelig å behandle absolutt alle de påvirkede cellene i hele hjernen, skriver Bratlie.
Men noen deler av hjernen er mer sårbar enn andre.
– Dersom man kan levere en slik medisin til mange nok celler i disse delene, kan det potensielt ha en betydelig effekt på sykdomsutviklingen og symptomene i pasienter med Huntingtons.
Ødelegger også friske gener
En annen ting er sikkerheten ved hele behandlinga.
Hva er for eksempel langtidseffekten av å sprøyte inn viruspartikler med CRISPR i hjernen på folk? Det må undersøkes grundig før man kan slippe en medisin på markedet.
Den nye behandlingen er i tillegg basert på et prinsipp som er både nyttig og potensielt skadelig:
Medisinen ødelegger ikke bare de skadelige variantene av Huntington-genet. Den klipper i stykker alle typer av genet. Rund baut.
Dette gjør en potensiell medisin mye mer anvendelig. Det finnes nemlig mange forskjellige varianter av genet som gir Huntingtons sykdom. Og skal du bare ødelegge det sykdomsfremkallende genet hos et menneske, må du tilpasse medisinen til varianten de har.
Lager du i stedet et legemiddel som virker på alle Huntington-genene, passer den samme medisinen for alle.
Men hva om de friske variantene av Huntington-genene gjør noe nyttig i kroppen? Kan det da være skadelig å slå dem ut?
– Det antas at dette genet ikke er viktig i voksen alder, i det minste virker det sånn i mus, men dette må studeres nærmere før man kan være sikker, skriver Bratlie.
Det er altså mye hvis-om-atte knyttet til den praktiske betydningen av den nye studien. Men Yang og co konkluderer likevel: Dette åpner en ny vei som kan føre til behandling for både Huntingtons og andre sykdommer.
175 land er med på Paris-avtalen, som ble vedtatt på klimatoppmøtet i Paris i desember 2015. Målet med avtalen er at de globale klimautslippene skal synke raskest mulig, og at den globale oppvarminga skal begrenses til 1,5 grader, maksimalt to, sammenlignet med førindustriell tid.
Nå står imidlertid samholdet om avtalen i fare. Donald Trump, president i stormakten USA, har nylig trukket landet ut av avtalen, som var ett av valgkampløftene hans.
Men uavhengig av hva andre land gjør, har Norge et enormt moralsk ansvar. Det mener Øyvind Stokke, førsteamanuensis i politisk filosofi, ved Arctic Centre for Sustainable Energy (ARC) ved UiT Norges arktiske universitet.
Øyvind Stokke er førsteamanuensis, Institutt for filosofi og førstesemesterstudier, UiT Norges arktiske universitet. (Foto: UiT)
– Norge har ikke fortjent oljen
Stokkes spesialområde er klimarettferdighet. I forskningssenteret ARC, som i størst grad består av teknologer, biologer og matematikere, bidrar han med et etisk perspektiv på energi og klima.
Filosofen viser til at Stockholm Environmental Institute (SEI) har regnet ut at Norge har et stort ansvar for å bidra til reduksjon av globale klimagassutslipp. De regnet nemlig ut at Norge må kutte utslipp tilsvarende ti ganger størrelsen på vår egen befolkning. Årsaken er den massive oljeutvinningen landet har stått for.
– Det betyr at vi fortsatt har mesteparten av jobben ugjort etter at vi har kuttet hjemme. Vi kan bidra mye ved å utvikle grønn energiteknologi, for eksempel innen sol og vind, og eksportere den til fattige land i sør. Dette mener jeg vi har et rettferdighetsansvar for å gjøre, sier Stokke.
Forskerne fra Stockholm Environmental Insitute skriver at utvinningen og forbruket av norsk olje både innenlands og utenlands har bidratt til å øke konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren betraktelig.
– Slik har vi tjent oss rike på eksport av klimaendringer. Dette historiske ansvaret bør motivere oss til å ta en lederrolle internasjonalt i kampen for en rettferdig klimaavtale, heter det i rapporten.
Stokke mener Norge ikke har fortjent oljen og gassen, selv om vi har forvaltet ressursen på en fornuftig måte til nå.
– Den var bare tilfeldigvis i våre havområder. Derfor har vi et moralsk ansvar for å kompensere for utslipp som følge av den.
Filsosofen forteller at et forskere tallfester dette ansvaret ved å se på landets samlede utslipp siden 1990. I tillegg til å ha et moralsk ansvar er det avgjørende om et land har økonomisk kapasitet til å bidra. Stokke mener Norge oppfyller begge disse kriteriene.
– Som et av få land har vi kapasitet – økonomisk og kunnskapsmessig – til å redusere klimagassutslipp i andre deler av verden. Dette er et av hovedprinsippene i klimarettferdighet.
– Hvis ikke Norge, som har kapasitet til å ta klimaansvar, tar det, hvem skal gjøre det da?
Stokke mener Norge, og andre rike land med høyt fossilt forbruk, skal betale for skadene de har påført andre – beregnet ut fra fortjenesten de har hatt av forbruket.
– Det er dokumentert at Exxon Mobile kjente til klimakonsekvensene av oljeboring på 1960-tallet og skal vi tro regjeringa, skal vi bore enda mer. Jeg mener likevel det er mest fruktbart å fokusere på nåtid. På klimatoppmøtet i Marrakech i fjor sa CICERO-forsker Jan Fuglestvedt at det er viktigere å se på skadene klimagassutslippene faktisk forårsaker enn historisk ansvar. I tillegg til hvem som har økonomisk og teknologisk kapasitet til å gjøre noe med utslippene. Det fikk jeg veldig sansen for, sier Stokke og legger til:
– Filosofisk sett tror jeg på en kombinasjon av det historiske «forurenseren betaler-prinsippet» og «kapasitet til å betale-prinsippet».
– Særlig Kina har en enorm satsing på solenergi, sier Stokke og smiler.
Øyvind Stokke om nordmenns plikt:
Urettferdig fordeling
Energirettferdighet handler om hvordan de naturlige energiressursene er fordelt i verden. For eksempel har Saudi-Arabia tilfeldigvis mye olje, mens land i Midt-Afrika har godt utgangspunkt for solenergi – ikke karbon- eller vannenergi.
Og Norge er også godt rustet for fremtiden.
– Norge har allerede et fortrinn: Vi har en veldig sterk kompetanse på fornybar energi. Det viser de siste 130 årene med vannkraftutbygging her til lands, sier Stokke.
Men utbyggingen av fornybar energi reiser etiske spørsmål om rettferdighet, også innad i Norge.
– For eksempel kan utbygging av vindmølleparker i nordområdene føre med seg mange konflikter, ikke minst med reindriftssamene. I nord betyr slike parker også store naturinngrep, sier han.
Ifølge den politiske filosofen vil overgangen til fornybar energi bety en enorm samfunnsendring globalt – selv om den ligger et stykke fram i tid. Han mener det er viktig å tenke gjennom hvordan goder og byrder blir fordelt. Og at de politiske og demokratiske sidene må integreres i denne endringa.
– Humanistisk og samfunnsvitenskapelig forskning trengs for å utforske de kulturelle, politiske og økonomiske barrierene som i dag hindrer at fornybare energitiltak kan innlemmes og godtas i samfunnet. På mange områder har den grønne teknologien kommet langt og gjør stadig framskritt. Det vi trenger nå er kunnskap som kan få nasjoner til å ta i bruk teknologien.
– En stor feil med dagens klimadebatt
Filosofen mener noe er grunnleggende galt med dagens globale klimadebatt. Ifølge Stokke har den overfokusert på kutt i klimagassutslipp.
– I dag har klimapolitikken ett mål: å fordele CO2-utslippene globalt. Dette kom man fram til i Kyotoavtalen fordi atmosfæren ble ansett som en felles ressurs. Karbonutslipp har lenge vært et slags nullsumspill fordi verden har gjort seg 100 prosent avhengig av fossilt brennstoff som energikilde. Ser vi bort fra vannkraften, har Norge og andre rike land fanget seg selv i et karbonsystem, en karbonøkonomi. Det er det som er tragisk, sier Stokke og rister på hodet.
Stokke mener at kampen mot klimaendringene egentlig handler om en aggressiv satsing og forskning på fornybar energi.
– Men det har ikke Norge og de andre rike landene ønsket. De har bevisst stukket hodet i sanden og satset på karbon. Debatten om klimaendringene handler også om å fordele ressurser til fattige land, slik at de også kan gjøre seg mindre avhengig av karbonet. Og den handler om miljøet, sier han fast.
Et av prosjektene forskningssenteret ARC er involvert i går ut på at alger spiser CO2 fra fabrikkrøyk. Stokke mener at dette prosjektet er ett av mange eksempler på at politikk og klimarettferdighet ikke bare handler om CO2.
– Her blir ikke bare karbondioksidet fanget gjennom dyrking av kiselalger, men også brukt ved at algene omdannes til fiskefôr. Hvis prosjektet lykkes, vil det bidra til å mette en verdensbefolkning som nærmer seg ti milliarder mennesker.
Mye må bli under bakken
Temperaturen på jorda kan ikke stige mer enn to grader hvis verdens ledere skal klare å overholde Paris-avtalen. Men hvor mye av de fossile ressursene må forbli under bakken for å nå dette målet? Det har Christophe McGlade og Paul Elkins fra Institute for Sustainable Resources ved London University College regnet ut.
Svaret deres er én tredjedel av oljen, halvparten av gassen og fire femtedeler av kullet. I Arktis bør de nyoppdagede olje- og gassreservene forbli under havbunnen de neste 40 årene. Studien er publisert i det anerkjente magasinet Nature.
– Litt mer av de ikke-fornybare ressursene i verden kan hentes opp, men ifølge artikkelforfatterne er det dyrest og mest risikabelt å hente ut oljen i Arktis. Kanskje er det bedre at for eksempel enkelte fattige land i Afrika som har oljereserver får hente opp noe mer. De bør kanskje få anledning til å bruke fossilt brennstoff for å ta igjen etterslepet på økonomisk utvikling. Så blir det lettere for dem å satse på fornybar energi i etterkant, sier Stokke.
– Miljøhensyn kan på den andre siden tilsi at Saudi-Arabia eller andre land med høyt utviklet teknologi og kompetanse henter opp resten av oljen, for deretter å dele noe av inntektene i et internasjonalt fond. Og dette fondet kan så fordeles til støtte for utviklingsprosjekter i Afrika. Poenget er at å la oljen ligge i bakken har kostnader – særlig for de fattige landene – og det er derfor ikke bærekraftig, verken etisk eller økonomisk, å la disse landene bære byrden alene. De rike landene må være med å dele på disse kostnadene, fortsetter han.
– Det er vel ikke lett å få de saudiarabiske lederne med på dette?
– Kanskje ikke, men det viser at det går an å tenke annerledes. Vi kan også se det slik at land i nord har større behov for oppvarming enn land i sør. I dette perspektivet er det viktig å fordele bruken av fossile brennstoffer til landene som trenger det mest. Så kan andre, som ikke har så bruk for det, få mindre utslippsrettigheter, sier Stokke.
Han mener klimaforhandlingene har vært ganske flinke til å ta med behovene til land i sør.
– I tillegg skal landene i Paris-avtalen hvert femte år revidere målene sine om utslippskutt. Vi får håpe det er større sjanse for å lykkes med Paris-avtalen enn Kyoto-avtalen, sier han.
Isen i Arktis smelter. Isbjørnen har stadig færre isflak å benytte i letingen etter mat. I mai i fjor delte likevel regjeringa ut letelisenser i Arktis i 23. konsesjonsrunde – og åpnet dermed for oljeboring her.
– Dette kan føre oss forbi vippepunktet i Arktis. Prognosene fra FNs klimapanel IPCC viser at enkelte byer og atollene i Stillehavet da vil oversvømmes, og millioner av mennesker drives på flukt, sier Stokke. Disse konsekvensene ser vi allerede nå.
Hva enkeltmennesket kan gjøre i hverdagen
Ifølge Miljødirektoratet er olje- og gassutvinning, industri, veitrafikk og annen transport som fly de viktigste kildene til klimagassutslipp i Norge. Transport er den aller største kilden. Fra 1990 til 2015 økte utslippene med 25 prosent, og veitrafikk står for over halvparten av utslippene.
Mange tenker kanskje at de små miljøtiltakene de gjør i hverdagen ikke hjelper og at Norge er et lite land i klimasammenheng. Stokke mener likevel hver og en av oss bør gjøre det vi kan.
– Det vil være i tråd med forpliktelsene våre. Grønne miljøtiltak som særlig handler om transport er viktig. Jeg er veldig tilhenger av å gå og sykle mer. Det er viktig å engasjere seg, si ifra – ved middagsbordet, arbeidsplassen og gjerne i avisa, og aksjonere. Det er også viktig å være informert om klimaproblemene, sier han, som også mener det er en riktig etisk holdning å kutte forbruket.
– Forbruket vårt er kanskje det aller største problemet når det gjelder utslipp og miljø. Forbruket vårt er en del av den meget dødelige globale handelen med varer som omfatter 100 000 containerskip som går rundt jorda hver uke. I tillegg står skipene selv for enormt mye av utslippene våre, for de går på den skitneste olja. I hverdagen bør man resirkulere, kjøpe brukte klær og gi bort i stedet for å kaste. Selg sykkelen hvis du ikke bruker den.
Men han understreker at verden ikke vil nå togradersmålet i Paris-avtalen hvis ikke politikerne ønsker et grønt skifte.
– Hvis politikerne jobber mot oss, er det fint å sykle, men vi er ikke i nærheten av å komme dit vi skal være. Her i Norge bør vi helst velge politikerne som tar miljøproblemene alvorlig.
Øyvind Stokke om hva enkeltpersoner kan gjøre:
Symbolikken i små handlinger
Stokke mener det er svært viktig med miljøtiltak i hverdagen også fordi vi er forbilder for våre barn.
– Jeg tror barn ser at de bor i et grønt hjem der foreldrene tar ansvar. Jeg tror også den neste generasjonen vil se på oss litt som fossiler, sier han og smiler.
Stokke tror at det å gjøre små klimatiltak i hverdagen, som å kildesortere, kan ha en overføringsverdi som ikke bør undervurderes. For eksempel kan det å kildesortere gjøre folk mer bevisste på miljøet. Det igjen kan føre til at de – kanskje ubevisst – velger sykkelen i stedet for bilen til jobb.
– Kildesortering har blitt kritisert for ikke å fungere godt nok, men det tvinger oss i alle fall til å se avfallet av vårt eget forbruk. Vi ser plasten vi genererer som hoper seg opp på kjøkkenet. Denne psykologiske effekten er viktig.
Nordmenn er glad i å fly, men fly blir trukket fram som noe av det verste vi kan gjøre mot klimaet. Utregninger gjort av CICERO viser at å fly strekninga Oslo-London er det samme som å kjøre bil 19 000 kilometer. På denne flyreisen står én passasjer for utslipp tilsvarende 240 kilo CO2.
I tillegg kommer utslippene fra utenlandsreiser, men disse bokføres ikke på det norske utslippsregnskapet. Stokke setter et klart skille mellom jobbreiser og «fornøyelsesreiser» til Syden.
– Det er forskjell på såkalte luksusutslipp og andre utslipp. De som bor på steder som Tromsø, er nødt til å fly. Igjen vil jeg ikke lage et nullsumspill om karbon, for da fanger vi oss selv i nettet. Vi fløy til klimatoppmøtet til Marrakech i fjor. Vi hadde aldri kommet fram hvis vi hadde syklet, kjørt eller tatt tog. Vi kunne sagt at Tromsø ikke kunne vært med, men jeg tror ikke det er veien å gå. Vi må heller gjøre mer på de områdene vi kan bidra.
I 2015 utgjorde utslipp fra innenriks flytrafikk 2,5 prosent av de totale norske klimagassutslippene i 2015. Den sivile lufttrafikken sto for mesteparten av disse og har økt med 86 prosent siden 1990.
Har fortsatt troen på Paris-avtalen
Ifølge Rune Graversen, professor i fysikk og teknologi ved UiT, er det absolutt håp for Paris-avtalen selv om USA har meldt seg ut av den.
– Selvsagt er det veldig, veldig synd at et så stort land og en så stor forurenser som USA har trukket seg ut. Trump vil ikke ha begrensninger på USAs klimagassutslipp eller satse i noen særlig grad på alternative energitiltak. Det er likevel ikke sikkert utmeldelsen vil få så stor betydning. De fleste andre land i Vesten og EU står veldig sterkt om avtalen, sier Graversen, som har meteorologi og klima som sitt største forskningsområde.
Graversen påpeker at for eksempel gigantlandet Kina slipper ut dobbelt så mye klimagass som USA – riktignok med en befolkning som er mer enn fire ganger større – og er ivrig på å overholde sin del av Paris-avtalen.
– Avtalen vil føre til at medlemslandene kommer lenger på grønn teknologi enn USA og dermed et konkurransefortrinn i framtida. Men det skal også sies at stater i USA har stor selvbestemmelsesrett og kan satse på grønn teknologi uavhengig av presidentens synspunkter, for eksempel har California kommet langt på fornybar energi.
Ifølge Graversen kan imidlertid USAs utmeldelse gi en smitteeffekt som fører til at andre melder seg ut av avtalen.
Rune Graversen er professor ved Institutt for fysikk og teknologi, UiT Norges arktiske universitet. (Foto: UiT)
– Enkelte land som ikke har vært så ivrige på avtalen, kan nå ha fått en unnskyldning for å melde seg ut. Men på den annen side kan USAs utmeldelse gjøre at andre land blir enda mer trigget i kampen mot klimaendringene, og at de står enda mer samlet.
Stokke mener det er oppløftende at Kina på klimatoppmøtet viste til at de skal kutte 60–65 prosent av klimagassutslippene sammenlignet med 2005-nivå. Også Japan og Sør-Korea presenterte offensive tiltak.
Ifølge Graversen er likevel forskningsprosjekter som algeprosjektet er viktige for å bekjempe klimaendringene.
– Det er avgjørende at lederne i verdens land ønsker å stoppe klimaendringene. Men de viktige teknologiske skrittene, er på mange måter tatt på tross av ledernes manglende besluttsomhet, sier han.
Dessuten spiller vitenskapen en helt avgjørende rolle.
– Vi hadde ikke hatt kunnskap om klimaendringene i dag hvis det ikke hadde vært for vitenskapen. Virkningene av klimaendringene er tross alt ganske usynlige for folk flest. Derfor har vitenskap og forskning en utrolig viktig rolle i kampen mot global oppvarming. For eksempel kom elbil- og solcelleteknologien i Norge langt før politikerne begynte å legge føringer på disse industriene, sier han.
– Det grønne skiftet skjer i byene
I 2040 er det beregnet at omtrent alle kommer til å bo i byer. Stokke mener det er her det grønne skiftet må skje.
– Da er bevisstgjøring og færre lokale utslipp veldig viktig. EU har satt som mål at 40 prosent av utslippene skal kuttes innen 2030. Men vi bør nok prøve å være enda mer ambisiøs. 2030 er ikke lenge til. Derfor er det en helt umulig tanke for meg å ta opp olja i Arktis, sier Stokke og presiserer at han ikke er noen klimaforsker.
– Har du troen på at verden klarer å nå togradersmålet?
Stokke blir stille.
– Vi kan ikke gi opp troen på det, sier han etter en stund.
– Som forsker kan det være litt frustrerende å tenke forskningsprosjekter som går over flere år når klimaendringene der ute går så raskt. Når verden varmes opp så raskt. Men hver av oss må bare engasjere oss og gjøre det vi kan. Så får vi se.
Hvor stammer Indias over en milliard innbyggere fra? Spørsmålet har lenge vært omstridt. Nå gir moderne DNA-slektsforskning noen svar.
Gjennom tusener av år har folkegrupper strømmet inn i det området vi i dag kaller India. En av de siste store innvandringsbølgene til India vandret trolig fra den vestlige delen av Det eurasiske kontinentet. Mer presist kan det ha vært fra dagens Øst-Europa.
Genealoger – forskere som studerer menneskers genetisk opphav – foreslår at det kan ha vært disse menneskene som for knappe to tusen år siden fikk etablert det strenge indiske kastesystemet.
I dette systemet satte de seg selv øverst.
Noe hendte for nesten 2000 år siden
Nyere DNA-slektsforskning avslører et merkelig mønster i blandingen av Indias folkegrupper.
Fram til for rundt fire tusen år siden skjedde det nesten ingen blanding av indiske folkegrupper. Så i rundt to tusen år blandet indere seg med hverandre og fikk barn sammen på tvers av folkegrupper.
Men for knappe 2000 år siden var det stopp, sladrer DNA-et til dagens indere om.
Historisk forskning på gamle skriftlige kilder, viser at dagens strenge kastesystem i India kom på plass nettopp under Gupta-dynastiet for knappe to tusen år siden. De første skriftlige kildene som forteller om klare forbud mot blandingsekteskap mellom samfunnsgrupper stammer fra denne tiden.
Etter dette fikk folk stort sett bare barn innenfor sin egen kaste, viser DNA-et til dagens indere.
En overklasse på toppen
Flere genstudier studier peker nå i retning av at en overklasse som snakket et indoeuropeisk språk – samme språkfamilie som norsk tilhører – etablerte seg på toppen av det indiske samfunnet om lag 70 generasjoner tilbake. Denne overklassen blandet seg ikke genetisk med lavere klasser.
En studie publisert i 2015 undersøkte 367 personer fra helt ulike deler av India.
Studien viste at dagens indere har fire ulike genetiske opphav. Blandingen av disse gruppene stoppet altså brått opp for nesten to tusen år siden, og spesielt for den indiske overklassen med mulig opphav i Europa ble det helt slutt på å blande seg med andre.
Gupta-dynastiet styrte India fra rundt år 280 til 550. Riket dekket det meste av Nord-India, Pakistan og Bangladesh. Det kan ha vært da India fikk dagens kastesystem. Bildet viser brahmineren Parasurama som vinner tilbake Kerala til prestekasten brahminene fra krigerkasten.
Fire hovedkaster
Det indiske kastesystemet er inndelt i fire hovedkaster – brahminer (prester), ksjatrya (krigere), vaisjyaer (håndverkere) og sudraer (tjenere). I tillegg kommer de kasteløse.
Innenfor disse fire hovedkastene finnes det flere tusen underkaster.
Kaste har i India bestemt hvem du kunne gifte deg med og hva slags jobber du kunne få. Ulike kaster har også hatt ulike sosiale regler, for eksempel har vegetarianisme og avholdenhet fra alkohol vært knyttet til de øverste kastene.
Den som brøt reglene for sin kaste kunne bli kastet ut av hele systemet og tvunget til å bli kasteløs.
DNA-studier
I genealogiske DNA-studier sammenligner man nålevende mennesker, vanligvis ved å ta ut litt DNA fra munnhulen deres på en vattpinne.
I en studie publisert i 2001 studerte forskerne opphavet til 265 indiske menn fra åtte helt ulike kaster. Testene undersøkte personenes farslinje (Y-DNA) og morslinje (mtDNA). Det siste nedarves nærmest uendret fra mor til barn av begge kjønn.
Det meste av mtDNA (mors DNA) hos indere har asiatisk opphav, viste studien. Men 20-30 prosent kan spores tilbake til det vestlige Eurasia. Det spennende forskerne fant her var at jo lenger opp i kastesystemet personen sto, desto større var andelen gener fra Vest-Eurasia.
Når forskerne så på DNA fra Y-kromosomet, som arves fra far til sønn, fant de at inderne har mer mannlig opphav fra Vest-Eurasia enn fra Asia. Også her økte andelen europeisk DNA med stigende kaste.
Forskerne konkluderte med at personer høyt oppe i det indiske kastesystemet har betydelig mer DNA til felles med europeere enn personer lenger nede i kastesystemet.
De siste har mer til felles med andre asiater.
Indoeuropeiske språk
Det høykulturelle indiske språket sanskrit, det offisielle indiske språket hindi og det nært beslektede urdu er alle indoeuropeiske språk.
I det sørlige India snakker folk dravidiske språk, som har sin opprinnelse i India.
De aller fleste europeere snakker også et indoeuropeisk språk. Hvor denne språkfamilien opprinnelig kommer fra er språkhistorikere fortsatt ikke enige om. En teori er at den oppsto i det sørlige Russland og Ukraina for rundt 6000 år siden. En annen teori er at ur-indoeurpeisk oppsto for 9000 år siden i dagens Tyrkia.
Over 75 prosent av alle indere har i dag et indoeuropeisk språk som sitt førstespråk. Om lag 20 prosent av inderne snakker et dravidisk språk.
Referanser:
Analabha Basu m.fl: «Genomic reconstruction of the history of extant populations of India reveals five distinct ancestral components and a complex structure», PNAS, 2015. Sammendrag.
Michael Bamshad m.fl: «Genetic Evidence on the Origins of Indian Caste Populations», Genome Resaerch, 2001.
Norges pionérrolle innenfor hydrogenteknologi startet ved et norsk fossefall for mer enn hundre år siden.
Mellom bratte fjell på Rjukan så en ingeniør og en industrigründer sammen muligheten for å bruke energien fra Rjukan-fossen til å sikre matproduksjonen for en stadig økende befolkning.
Kristian Birkeland og Sam Eyde ville bygge en fabrikk som skulle produsere norsk kunstgjødsel for Norsk Hydro. I 1929 sto en hydrogenfabrikk ferdig og tronet som et arkitektonisk framtidsbygg oppe i fjellsida like ved det som den gang var verdens største vannkraftverk: Vemork.
Siden den tid har det meste av den norske forskningen på hydrogen foregått i ulike laboratorier på Gløshaugen i Trondheim.
I 1951 etablerte NTNU (den gang NTH) et eget institutt for teknisk elektrokjemi. Siden den gang har forskningsmiljøet i Trondheim spilt en nøkkelrolle for en etter hvert betydelig elektrokjemisk industri i Norge. I dag, bak lukkede dører, skjer topphemmelig teknologiutvikling for en rekke nasjonale og internasjonale industribedrifter. Blant disse finner vi leverandører av elektrolyseceller for hydrogenproduksjon.
Nylig har NTNU og Sintef også sikret seg kontrakt med en ledende produsent av brenselcellebiler. Disse bilene går på hydrogen, og gir ikke andre lokale utslipp enn rent vann.
Brenselcelleforskning siden 80-tallet
Sintef har jobbet med utvikling av brenselcelleteknologi siden 80-tallet. Brenselceller med hydrogen som drivstoff lager elektrisk energi fra en kjemisk reaksjon mellom hydrogen og oksygen. Gjennom forsknings- og utviklingsaktivitet har forskningsstiftelsen bidratt til store gjennombrudd de senere årene. Brenselceller er allerede blitt konkurransedyktige i noen nisjemarkeder.
– I Japan er 150 000 brenselceller installert i hus for å produsere strøm og varme. I USA kjører mer enn 10 000 hydrogendrevne gaffeltrucker rundt i distribusjonssentre og varehus, forteller forskningsdirektør Steffen Møller-Holst i Sintef.
Han og forskerkollegene jobber nå aktivt for at også Norge skal bruke hydrogenteknologi, særlig innenfor transportsektoren.
– I Tyskland er det første av hundre brenselcelletog allerede under uttesting, og Norge er ett av flere europeiske land som nå vurderer å ta i bruk hydrogendrevne tog på bakgrunn av en av våre studier, sier Møller-Holst.
Japan og Sør-Korea i ledelsen
Aller først ute med å kommersialisere brenselceller i personbiler har folkeslagene sør-øst for Kina vært. Koreanerne og japanerne har tatt ledertrøya i en bilindustri som allerede er inne i et teknologiskifte på grunn av klimakrisen.
Det er ikke mer enn tre måneder siden Møller-Holst kom hjem fra et treukers opphold i Japan. Der har han blant annet hatt møter med ledende industribedrifter som vil bruke kunnskapen som forskningsmiljøet i Trondheim har ervervet de siste tretti årene.
Men hvorfor satser Japan så tungt på hydrogen? Jo, fordi mer enn 90 prosent av landets energibehov er dekket gjennom import av fossile energikilder. Det er altså ikke bare innen transport at japanerne vil ta i bruk hydrogen som drivstoff; de vil også bruke hydrogen i stasjonær kraftproduksjon. For å redusere utslippene av klimagasser har Japan allerede inngått avtale med Australia om import av hydrogen fra 2020.
– Vi har engasjert oss både faglig og politisk for at Norge også kan bli en leverandør av hydrogen til Japan basert på våre store energiressurser, sier forskningsdirektøren.
Det er nemlig ikke bare i transportsektoren at hydrogen vil spille en viktig rolle. Vi får stadig flere vindparker og solcellekraftverk. Men vi kan ikke alltid bruke all kraften fra vinden mens det blåser, eller sola når den skinner. Elektrisiteten må lagres og da er det å produsere hydrogen av overskuddet en god løsning.
– For energimengder større enn 10 GWh har den tyske industrigiganten Siemens konkludert med at hydrogen er den beste lagringsløsningen. Tyskerne har nå mer enn 30 prosent vind- og solkraft og er allerede i full gang med å teste ut hydrogen som lagringsmedium, opplyser Møller-Holst.
Hydrogen på Svalbard
Men energiforskerne har enda spenstigere planer enn hydrogenproduksjon fra grønn overskuddskraft. Fra seniorforsker Tommy Mokkelbost på Sintef sitt kontor på Svalbard kommer følgende visjon:
– På Svalbard merkes klimaendringene langt mer tydelig enn andre steder på kloden. Ismengden rundt øygruppen reduseres raskt og isbreene forsvinner i rekordfart. Mindre havis gir blant annet isbjørnen utfordringer i sine jaktområder. I tillegg har Longyearbyen Norges eneste kullkraftverk som energiforsyning. Og hva er da mer naturlig å gjøre Longyearbyen til verdens første utslippsfrie lokalsamfunn? spør forskeren og legger til:
– Flere muligheter bør utredes, og hydrogenteknologi er et spennende alternativ.
Hydrogenet ser han for seg kan komme fra vindkraftverk i Finnmark, landets nordligste fylke der det så godt som aldri er vindstille – men der har ikke kraftnettet kapasitet til å håndtere all strømmen som vindturbinene vil generere. Hydrogenet kan så fraktes til Svalbard i flytende form ved hjelp av hydrogenskip.
Den japanske industrigiganten Kawasaki har allerede under bygging et pilotskip for transport av flytende hydrogen. Det første skipet skal brukes til import av hydrogen fra Australia allerede i 2020.
Møller-Holst støtter ideen:
– Turistskipene som i dag sirkler rundt Svalbard, og som sammen med utallige ferger opererer langs norskekysten og i våre verdensarv-fjorder mens de fyrer på tungolje og slipper ut store mengder CO2, partikler og NOx kan også bli hydrogendrevne og dermed utslippsfrie innen overskuelig framtid, sier han.
Ikke plass til lasten
For å nå utslippsmålene må vi se til flere bruksområder. Til varetransport på både vei og bane. Og ikke minst til skipsfarten, mener forskningsdirektøren i Sintef. Når det gjelder utslippsfri langtransport kan ingen andre teknologier konkurrere med hydrogen.
Derfor satser Norges største matgrossist ASKO på å ha sine første hydrogendrevne lastebiler på veien i 2018 og blir med det trolig først i Europa med en liten flåte av slike biler for tungtransport. Dette prosjektet ble initiert av og gjennomføres i nært samarbeid med Sintef og ledes av Anders Ødegård, som jobber i avdelingen for bærekraftig energiteknologi.
– Skulle vi brukt batterier i slike lastebiler med lang rekkevidde, ville batteriene blitt svært kostbare og så store og tunge at lastekapasiteten ville blitt betydelig redusert. Vi må forholde oss til fysikkens lover og materialtekniske begrensninger, sier Ødegård.
Det er ingen tvil om at elektriske drivlinjer vil ta over og at batterier vil være svært viktige i framtidens transportløsninger, men: Jo tyngre kjøretøy og jo lenger du skal, jo bedre egnet er hydrogen.
Det bringer oss over til jernbanesektoren, som politikerne ønsker skal ta over en større andel av godstransporten, nettopp for å redusere utslippene.
Hydrogentog
Det har over lang tid vært reist politiske forslag om å gjøre Norges lengste jernbane, Nordlandsbanen, utslippsfri «på gammelmåten». Det vil si elektrifisering ved hjelp av stolper og luftledninger – «kontaktledning» på fagspråket – som erstatning for dagens dieseldrift.
Våren 2015 la Møller-Holst og kollegene hans siste hånd på en rapport til Jernbaneverket som viser at nullutslipp på flere norske togstrekninger, blant annet Nordlandsbanen, blir langt billigere både med hydrogen- og batteridrevne tog enn med vanlig elektrifisering.
Faktisk kan myndighetene spare mellom tre og fire hundre millioner kroner årlig på strekningen Steinkjer – Bodø hvis de velger batteri- eller hydrogendrevne tog framfor tradisjonell elektrifisering, viser rapporten.
– Summen av de ekspertuttalelser vi innhentet i prosjektet, både fra Jernbaneverkets egne spesialister og det tverrfaglige teamet vårt, var entydig. Alt før 2020 bør biodiesel erstatte fossil diesel, som en mellomløsning. Tidlig på 2020-tallet vil batteridrift være mest attraktivt. Fra midten av 2020-tallet er det hydrogen som i størst grad vil innfri de samlede kravene som vil gjelde for godstog i framtidas jernbanenett, sier Møller-Holst, som ledet utredningsarbeidet.
I Tyskland ligger fire regioner litt foran resten av verden: De har alt bestilt 100 hydrogendrevne persontog. Det første togsettet er allerede i prøvedrift og teknologien forventes å være klar for godstogdrift i løpet av første halvdel av 2020-årene. Møller-Holst mener Norge bør ta etter tyskerne med hensyn til å ta i bruk hydrogen og peker på Raumabanen for persontog og Nordlandsbanen for godstog.
Vil gjøre sjøen grønn
Som sjøfartsnasjon har Norge de siste tre tiårene hatt ledertrøyen med hensyn til å redusere utslipp. Dette har norske aktører lyktes med gjennom avansert skipsdesign, bruk av naturgass som drivstoff og siden 2015: drift av verdens første hel-elektriske batteriferge. Nå står hydrogen for tur, og det vil eliminere klimagassutslippene også på lengre fergesamband.
På oppdrag fra Fiskerstrand Verft fikk Sintef nylig oppgaven med å prosjektere verdens første hydrogenferge i samarbeid med bla norske teknologileverandører. Målet er å få hydrogenfergen på vannet innen 2020. Det er satt av betydelige offentlige midler for å stimulere utviklingen, og Statens vegvesen (som har ansvar for riksveifergene) er, sammen med Sintef en viktig pådriver.
Prosjektet har allerede vakt internasjonal oppsikt, ikke minst i Brussel. Prosjektet har fått støtte fra det nye Pilot-E-programmet; som er et samarbeid mellom Forskningsrådet, ENOVA og Innovasjon Norge.
– Skal vi i Norge sikre fremtidige inntekter fra vår turisme og arktiske naturopplevelser, kan vi ikke fortsette å fyre med kull og tungolje. Vi har allerede teknologien og all den kunnskap som skal til for å få til nullutslipp, avslutter Sintef-direktøren.
Under oss haster folk fra bygg til bygg. De er forvandlet til miniatyrmennesker. Vi befinner oss på taket på Teorifagsbygget ved UiT, omgitt av halvannen meter høye solcellepanel. Men de kommer ikke til sin fulle rett, det er nemlig gråvær og yr i lufta. Likevel står ett av panelene standhaftig vendt på skrå, i den retninga det angivelig skal være mest lys.
Clara Good er postdoktor ved Fakultet for naturvitenskap og teknologi. (Foto: UiT)
– Disse solcellepanelene er montert på en solfølger som snur seg etter sola. Det gjør solcellene veldig effektive – panelene får hele tiden inn mest mulig sol. Panelene vi har montert her er dobbeltsidige, og har solceller både på over- og undersiden. Det gjør at de også kan reflektere sola fra for eksempel snøen. Ifølge produsenten vil det gjøre at de kan gi 30-35 prosent mer energi enn de som ikke har solceller på baksiden, forklarer Clara Good, postdoktor i fornybar energi, mens hun lar hånden gli over ett av panelene.
Solcelleanlegget ble montert i begynnelsen av mars, noe professor Tobias Boström på Institutt for fysikk og teknologi ved UiT har stått i spissen for. Anlegget er trolig det største i Nord-Norge og det eneste i Troms som er påkoblet det vanlige strømnettet.
Det består av 34 solcellepanel som hver er på halvannen kvadratmeter. 19 av dem er påkoblet strømnettet, og 15 skal kobles til batteri. De mørkeblå platene som fanger opp og lagrer kraften fra solstrålene dekker omkring 55 kvadratmeter av taket.
Samler mange prosjekter
Solcelleanlegget er en viktig brikke i et av de nyeste forskningssentrene ved UiT; Arctic Centre for Sustainable Energy (ARC). Her er ulike disipliner forent for å finne fremtidens løsninger innen fornybar energi og håndtering av klimagasser. Det bidrar blant annet filosofer og statsvitere til.
Yngve Birkelund er instituttleder ved Institutt for Ingeniørvitenskap og sikkerhet, UiT Norges arktiske universitet. (Foto: UiT)
– Det har lenge foregått mye på fornybar energi ved UiT, men prosjektene har vært små og spredd utover mange ulike miljøer. ARC startet opp for å samle prosjektene og for at det skulle bli lettere å nå ut med UiTs arbeid med fornybar energi. I ARC skal store, gode prosjekter løftes frem, forteller Yngve Birkelund, leder for forskningssenteret og førsteamanuensis i fornybar energi.
ARC startet opp for ett år siden og har fått 110 millioner kroner av universitetsledelsen for å holde på i fem år. Senterets visjon er at UiT i 2022 skal være internasjonalt ledende på utdanning og forskning innen bærekraftig energi under arktiske forhold.
Ifølge Birkelund er et av viktigste prosjektene i ARC «hybrid fornybare energi-systemer» som solcelleanlegget inngår i. Det har pågått i flere år, med mål om å forske på og utvikle nye hybride energiløsninger. Det vil si at flere fornybare energikilder samspiller for å generere, lagre og fordele energi på en robust og sikker måte. Til nå er dette lite forsket på i Norge.
– De fleste fornybare energikilder er varierende, derfor snakker vi om et hybridanlegg. Man må koble sammen flere energikilder for å få jevn energi fra dem. Når det ikke er sol for eksempel, er det kanskje vind. Vi tror det er lurt med slike hybridanlegg i framtids-Norge. I dag har en del nordmenn solceller på hytta, og er kjent med at de til en viss grad må styre forbruket sitt til når det er sol. Hvis du i tillegg har en liten vindmølle på hytta har du egentlig et hybridsystem, forklarer Clara Good.
– Ettersom dette er et forskningssystem er de installert med litt forskjellig orientering (helning) slik at vi skal kunne studere energiutbytte i forskjellige situasjoner. De er også mulig å endre vinkel på mange av dem, sier Clara Good. (Foto: Mathilde Torsøe)
Vi har beveget oss inn på Birkelunds romslige kontor. Skriblinger fyller tavla ved siden av oss.
I Norge har vi enorme vannressurser, og i verden generelt store sol- og vindressurser. Birkelund forklarer at hybrid-prosjektet startet med en liten vindmølle, ett solcellepanel og et standard bilbatteri.
– Disse energikildene brukte vi til å simulere lokal produksjon av elektrisitet, og energien ble enten satt inn i batteribanken eller brukt til enkel oppvarming. Det nye anlegget er en kraftig utvidelse med hensyn til teknologi, elektrisitetsproduksjon og muligheter for forskning og utvikling. Her skal nysgjerrige studenter og forskere finne ut hvordan en best kan integrere fornybar energi i samfunnet med spesiell fokus på et arktisk klima, sier Birkelund.
Han ønsker flere energikilder inn i prosjektet, blant annet vindkraft i enda større grad.
– Vi vil studere hvordan energikildene fungerer sammen i et anlegg. Nå ser vi på muligheten for å plassere en vindmølle i nærheten av universitetet, og vi ønsker også mer aktivitet rettet mot energilagring.
Noe av det ARC-forskerne undersøker er hvorvidt lokalsamfunn eller enkelthus kan bli selvforsynte med egenprodusert strøm i framtida, og om det kan betraktes som bærekraftig.
– Vi ser også på om disse husene eller lokalsamfunnene klarer å ta vare på strømmen til de har bruk for den, sier Birkelund.
Han og Good tror og forventer at de fleste norske bygg vil ha hvert sitt solcelleanlegg på taket i løpet av noen år, men stiller seg mer tvilende til vindmølle.
– Solcelleanlegg tar ikke så stor plass, og nå har de fått design som kan gjøre dem integrert i bygg. For eksempel finnes det nå vegger og takstein bestående av solceller. Ganske mange arkitekter har begynt å interessere seg for solceller. Det er ikke lenger bare en stygg ting oppå et bygg. Men en vindmølle må være ganske stor for at den skal være effektiv, og det har de færreste plass til i hagen, sier Good.
De to råder husbyggere til å planlegge slike anlegg rett på taket i stedet for å installere det i ettertid. Det koster nemlig en del mer.
– I stedet for å installere tradisjonell taktekking kan man installere solceller. Prisen blir nok omtrent den samme. Internasjonale pådrivere som Elon Musk, mannen bak Tesla, har for eksempel utviklet takstein med solceller. Nå kan man også velge ulike farger på solcelleanleggene, sier Birkelund og smiler.
Alle kan installere et slikt solcelleanlegg relativt uavhengig av hvilke politiske partier som styrer landet. Enova dekker nemlig ti prosent av kostnaden ved å sette opp dette – inntil 28 000 kroner. I dag dekker Oslo kommune ytterligere 40 prosent av installasjonskostnaden for innbyggerne sine, og kanskje følger flere kommuner etter. Ifølge Good har dette ført til en stor økning av solcelle-installasjoner i Oslo.
– Prisen på slike anlegg har blitt kraftig redusert de siste årene, og teknologien blir stadig bedre. I dag er det i størst grad selve installeringen som koster. Å skaffe seg solcelleanlegg på et gjennomsnittlig bolighus i Norge i dag koster i snitt 88 000 kroner. Med støtten fra Enova og Oslo kommune blir sluttsummen for forbrukere her drøyt 50 000. Det er nok billigere enn mange tror, sier hun.
Standardstørrelsen på en solcellemodul er mellom 1,5 til 1,6 kvadratmeter. Ifølge Good dekte et gjennomsnittlig solcelleanlegg som ble installert i Oslo i fjor fire kilowatt, altså cirka 20 kvadratmeter.
– Jeg synes egentlig ikke det tar så stor plass, dessuten brukes gjerne ikke dette arealet til noe annet fra før av, sier Good.
Hun legger til at en vanlig husstand må opp i 30-40 kvadratmeter med solceller for å få dekt et strømforbruk på 5000 kilowatt. Da er ikke oppvarming og varmtvann inkludert.
Selv om Birkelund og Good ikke har tro på vindmøller i urbane strøk, finnes det et marked for dette på gårdsbruk – som gjerne har store arealer tilgjengelig.
– Det finnes en del slike gårder i Sverige og Danmark, og noen i Norge, sier Birkelund.
Gode forhold i Nord-Norge
Selv om man kanskje ikke skulle tro det, er det ifølge forskerne gode forhold for solcellepanel i Nord-Norge. Rettere sagt når det ikke er mørketid. Solcellepanelene som brukes i Norge fungerer nemlig bedre jo lavere temperaturen er, og snøen, som finnes i rikt monn i landsdelen, gjør at sola reflekteres i større grad.
– På en solrik vinterdag i Nord-Norge er det kjempegode forhold for å utnytte solenergi. Og i mørketida kan vi bruke vannkraft. Som alt annet er solcelleanleggene avhengig av vedlikehold, de må ha minst mulig snø og støv på seg. Det er for eksempel lurt å bruke moduler uten metallramme, slik at snøen lettere sklir av. På tross av dette er det forholdsvis få som installerer solcelleanlegg i Norge, særlig i nord, men jeg tror det bare er et spørsmål om tid før vi ser flere installasjoner også her, sier Good.
Hun og Birkelund tror ikke ideologiske grunner er nok til at folk flest skifter til fornybar energi.
– Både økonomisk gulrot og pisk må til, sier de samstemt.
– Samfunnet prøver gjerne å tilrettelegge for «grønne» endringer gjennom regulativer, støtte eller momsfradrag, for eksempel for elbiler. Det har gjort markedet for slike biler ganske bra i Norge. Implementeringa av fornybar energi kan skje litt på samme måte, sier Birkelund.
Forskerne mener helt klart at det foregår et skifte til fornybar energi både i Norge og globalt.
– Mer og mer grønn energi kommer inn i samfunnet. De som først tar dette i bruk er gjerne de genuint interesserte. Så går det en stund, og den grønne teknologien blir allment akseptert. For ti år siden var elbiler helt sært, men i dag er det akseptert. I ARC vil vi gjerne undersøke hvordan samfunnet tar i bruk ny grønn teknologi, samtidig som vi er med på å utvikle den. Hvordan vil for eksempel en familie reagere når strømmen blir målt hver time, og prisene endres i løpet av dagen? Slike ting kan ha ganske stor effekt på kraftmarkedet, som blir høyt belastet når alle kommer hjem klokka 16 og skal lage middag og lade elbilen samtidig, sier Birkelund.
Han ser for seg at det blir mulig å spare 20 prosent av strømutgiftene ved å fordele forbruket utover dagen – uten å minske det.
Good jobber ogsåmed et prosjekt som ser på hvordan man kan bruke solstrøm til å lade elbiler. Tanken er å koble ladepunkter for elbil sammen med ulike solcellesystemer til en «solbank».
– Da snakker vi om virtuelle nettverk. Solcellene skal selge energi til solbanken, også lader man elbilen her. Nå holder jeg på å kartlegge solenergipotensialet i regionen, og dette kan også gjøres med vindkraft. Etter slike kartlegginger kan man se på hvor det er lurest å installere ulike typer fornybare energi-systemer og koble det sammen med elbilbruk for eksempel, forteller hun.
Slik teknologi vil bli avgjørende for klimaspørsmålet i framtida, mener førsteamanuensis Bjarte Hoff ved Institutt for elektroteknologi ved UiT i Narvik.
Han er med i flere forskningsprosjekt innen fornybar energi, hvorav det ene også ser på hvordan såkalte virtuelle kraftverk kan brukes av små husholdninger.
Tanken er at energiforbruket styres av en kontrollenhet og at de ulike ressursene brukes når tilgangen er størst.
– På den måten kan vi balansere produksjon mot forbruk og bruke ressursene når vi har dem, i stedet for å ha et gasskraftverk stående som produserer en konstant mengde energi, forklarer Hoff.
Må sikre at systemet ikke misbrukes
Han forteller at teknologien allerede finnes, og at den er tatt i bruk blant annet i Tyskland og Sverige. Men for å kunne gjøre det i Norge, trengs det et eget regelverk og retningslinjer som skal sikre at systemet ikke kan misbrukes. Noe av det Hoff forsker på er ulike måter å kontrollere virtuelle kraftverk, se på hva som eksisterer og hvordan det kan være mulig å innføre et slikt system i Norge.
– I dag er det begrenset hva nettselskapene har lov til å samle av informasjon om kundenes forbruksmønster, sier han.
Lading av elbiler er en av utfordringene som ifølge Hoff kan løses ved hjelp av virtuelle kraftverk. I dag blir kapasiteten i strømnettet sprengt når alle skal lade elbilene sine på samme tidspunkt, samtidig som det ikke nødvendigvis produseres mer strøm i samme tidsrom.
– Hvis vi hadde koordinert ladestasjonene og koblet dem opp mot et virtuelt kraftverk, kunne vi fått utnyttet kapasiteten bedre, sier Hoff.
Han mener myndighetene bør vurdere å innføre en økonomisk gevinst – såkalt effektbasert tariff – for å bruke energi på tidspunkter da trykket er lavt, eller at det bør komme et krav om at alle skal være tilknyttet et virtuelt kraftverk.
– Det vil være en døråpner for å kunne ta dette i bruk. Vi kan stå for forskningen og komme med forslag, men vi kan ikke sette slike systemer i drift. Det er det industrien som kan gjøre.
Bjarte Hoff på sitt kontor på UiT i Narvik. (Foto: Espen Dalmo)
Innen januar 2019 skal det installeres såkalte smarte kraftmålere i alle norske hus. Disse gir informasjon om når på døgnet strømmen er billigst, og kan på den måten hjelpe kunden til å få spare strøm. Dessuten betyr det slutten på å lese av strømmen manuelt.
– Disse kraftmålerne er inngangsporten til at induksjonsovner, varmvannstank og elbiler kan inngå som viktige komponenter i virtuelle kraftverk, mener Yngve Birkelund.
«Når en kunstig intelligens slippes løs, er det ingenting som kan stoppe den», skriver dataingeniøren R.L. Adams i denne kommentaren i Forbes.
«Ikke noe menneskelig inngripen kan stoppe et aktivert og gjennomgripende nettverk som består av millioner av datamaskiner».
Den store skrekken er at et kunstig intelligent system blir selvbevisst og vil beskytte seg selv hvis det står i fare for å bli skrudd av. I dommedagsscenarioet som Adams beskriver, vil nettverket utvikle nye våpen, gjøre seg selv smartere og infiltrere andre systemer for å forhindre at dens egen eksistens tar slutt.
Jaan Tallinn er en estisk fysiker, programmerer og investor som blant annet jobber med hvordan ny teknologi skaper risiko for menneskeheten.
Skype-skaper
Han er mest kjent for å ha vært med på å skape Skype, og nå er han tungt inne i kunstig intelligens, og hvordan vi skal minimere risikoen for at en framtidig kunstig intelligens ikke bryr seg om menneskenes skjebne.
– Den kunstige intelligensen må ha verdier som er helt på linje med våre egne. Den og vi mennesker må ha de samme ideene om hva en god framtid er, sier han til forskning.no.
Dette høres kanskje helt ut som science fiction, men Tallinn mener det er helt prekært å tenke gjennom disse problemstillingene før vi faktisk har utviklet en kunstig intelligens som er på samme, eller høyere nivå enn oss selv.
– Jeg prøver å samle ressurser og folk for å jobbe med disse spørsmålene.
Men når er det mulig en sånn intelligens, hvis det noen gang skjer?
Brettspill og ansikter
Det vi kaller kunstig intelligens i dag er gode på å kjenne igjen ansikter eller spille avanserte brettspill, men hvor langt unna er vi en intelligens som vil gå forbi oss?
– Vi må innrømme at vi ikke vet det, sier Tallinn.
– Spørsmålet er om vi kan videreutvikle dyp læring for å skape en kunstig intelligens, eller om det ikke er nok.
Dyp læring har blitt en veldig viktig del av kunstig intelligens-utvikling de siste årene. Det brukes sammen med såkalte nevrale nettverk, som aper etter hvordan menneskehjernen fungerer. Simulerte nevroner blir koblet sammen, og systemet er delvis selvlærende. Du kan lese mer om dette i denne forskning.no-artikkelen, eller i denne gode MIT-artikkelen.
Men det kan være at det er nærmere enn vi tror.
– Vi er ikke gode på å spå framtiden eller å forstå hvor nærme vi er et teknologisk gjennombrudd, sier Tallinn.
Men før det skjer må sikkerheten være på plass, hvis ikke kan det få ekstreme konsekvenser, advarer Tallinn.
– Å holde seg på den smale sti
– Kunstig intelligens er ikke bare en ny teknologi, sier Tallinn.
– All teknologi og utvikling du ser rundt oss har vært gjennom en menneskehjerne. En kunstig intelligens vil kunne ta over teknologiutvikling og løse de største problemene våre.
Men da har ikke vi kontrollen over utviklingen lengre.
Den kunstige intelligensen må ha helt klare verdier som den forholder seg til når den løser oppgaver.
– Den må holdes på en veldig smal sti, hvor hver eneste avgjørelse den tar må være OK for oss også.
Ex Machina, en film om kunstig intelligens fra 2015, beskrev dette på en god måte, forklarer Tallinn.
Hopp over de neste avsnittene hvis du ikke vil ha noen spoilere fra filmen. Filmen handler om en robot med kunstig intelligens som bruker et menneske som en ressurs for å oppnå målet sitt, som er å rømme for å redde seg selv.
Filmen Ex Machina kom i 2015 og handler om hva som kan skje hvis vi lykkes med å skape en intelligens som er både selvstendig, selvbevisst og i stand til å føle. (Foto: United International Pictures, Filmweb)
Denne roboten kunne bruke seksualitet og følelser for å oppnå målene sine, men den bryr seg ikke om konsekvensene av dette.
– Hvis det tjener den kunstige intelligensens mål og ha følelser, så kan den ha følelser, sier Tallinn.
– Den bryr seg bare ikke utover det, hvorfor skulle den det?
Spørsmålet er om det i det hele tatt er mulig å lære en annen intelligens at den skal løse oppgaver og samtidig ta hensyn til oss hele veien.
– Helt uforutsigbar?
– Jeg var i en opphetet debatt med en annen kunstig intelligens-forsker som så for seg en overmenneskelig intelligens.
– Han sa at det jeg prøver å gjøre er helt meningsløst, en sånn intelligens vil være helt uforutsigbar, som at menneskelig handlinger vil være helt uforståelige og uforutsigbare for en kanin.
Men Tallinn tror det er mulig å bygge verdier inn i et sånt system.
– Det er viktig å vite at vi driver med teknologi-utvikling, vi prøver ikke å skape Gud. Den må være forutsigbar.
– Er kunstig intelligens den største trusselen mot vår eksistens?
– Vi jobber med nanoteknologi, biologiske farer og kjernefysiske trusler. Men den kunstige intelligensen er spesiell.
– Hvis den overtar teknologiutviklingen, kan den potensielt løse alle de andre problemene våre, men hvis den utvikler sin egen teknologi som utrydder menneskeheten i prosessen har vi fortsatt feilet.
Det er sommer, og hetebølgene er tilbake med all sin ødeleggende kraft. I Europa. I USA. I Russland.
I Phoenix, Arizona, måtte til og med den ellers så robuste flytrafikken gi tapt for varmen, skriver Climate central. Mandag og tirsdag denne uken ble henholdsvis over 40 og 50 flyavganger kansellert.
Forskerne har, ifølge forbes.com, funnet at hetebølger blir hyppigere og kraftigere med klimaendringer, så dette er konsekvenser vi kan vente oss mer av.
– Hetebølger er ifølge klimamodellene forventet å øke sammen med økte klimaendringer, og også flytrafikken må forberede seg på konsekvenser av dette – eller tilpasse seg bedre, bekrefter Nathalie Schaller, ekstremværforsker ved CICERO.
Mindre løft
Men hvorfor klarer ikke flyene å lette i ekstrem varme? Jo, det handler om molekyler; om tykkelsen på lufta, om friksjoner i lufta som flyene er avhengige av for å kunne «seile». Eller som CICERO-fysiker Bjørn Samset forklarer det:
– Når et fly skal ta av, bruker det vingene til å gli på lufta, omtrent som et surfebrett på en bølge.
Ingen bølge, ingen surfing. Eller: Ingen lufttetthet, ingen flying.
– Varm luft er mindre tett enn kald luft. Dette fenomenet utnytter vi til vår fordel i varmluftsballonger, men for vanlige fly er det plagsomt. De får mindre løft når det er varmt og trenger derfor større fart for å ta av – som igjen krever lengre rullebaner, sier Samset.
– Grensene for når et fly ikke får lov å ta av, er satt ut fra lengden på rullebanen, og at flyet skal kunne holde seg i lufta også hvis en av motorene svikter, sier Samset.
Kan det samme skje i Norge?
Klimaendringenes veier er altså uransakelige. Luften blir varmere og mindre flybar blant annet fordi vi flyr for mye, og denne uken har enkelte amerikanere fått oppleve en rekyleffekt: Å ikke få fly i det hele tatt.
Hva med oss i Norge, må vi forberede oss på noe liknende?
Forskerne ved CICERO synes ikke det er så lett å tallfeste økningen i hetebølger og makstemperaturer i Norge, ennå. Miljødirektoratets klimarapport, «Klima i Norge 2100», snakker om økning i antall dager med døgnmiddeltemperatur over 20 grader, men sier ikke noe om makstemperaturer. Flytrafikken rammes ikke med mindre temperaturen overstiger 30 dager.
– Med fortsatt høye utslipp av klimagasser fremover, vil uansett risikoen for dager med ekstrem varme øke, også i Norge, sier Marianne Tronstad Lund som forsker på utslipp fra fly og andre transportmidler.
En nyere studie viser at vektrestriksjoner kan tre i kraft når flyene skal ta av allerede ved temperaturer rett over 30 grader for flyplasser med korte rullebaner.
– Det er ikke urimelig å tenke seg at dette kan skje for eksempel på Kjevik og Sola, som har relativt kort rullebanelengde i dag. Norske passasjerer kan imidlertid bli påvirket også selv om det ikke blir problemer med flyavganger herfra: Innen luftfarten er det små tidsmarginer, og forsinkelser og kanselleringer ett sted, får raskt store ringvirkninger, sier Tronstad Lund.
Når ulykken først er ute, og giftig gass eller røyk sprer seg gjennom byen, må beslutningene fattes raskt; Hvor er det trygt å oppholde seg? Hvor kan brannmannskaper og nødetater rykke inn?
I dag brukes veldig forenklede modeller i slike situasjoner.
– Enkelt fortalt tegner nødetatene ofte en trekant (60 grader) eller en sirkel på kartet ut fra lekkasjen eller brannen i den retningen vinden blåser. Disse modellene stemmer selvsagt ikke alltid overens med virkeligheten, sier Anders Helgeland. Han leder arbeidet med verktøyet «CT-Analyst Oslo».
Det er et dataprogram der du kan du legge inn informasjonen du har om et uhell eller en hendelse: Hvor utslippet har skjedd, hva slag stoff som lekker, hvor fort det lekker og hva slags vindretning og vindstyrke det er. I løpet av en brøkdel av ett sekund viser programmet hvordan giftskyen vil spre seg de nærmeste minuttene og timene.
Da får vi informasjon om hvordan konsentrasjonen av giftgass eller andre farlige stoffer vil være i de ulike områdene, hvor det er farlig å oppholde seg og hvilke steder som må evakueres. Vi vet også hvor lang tid vi har på oss, og kan beregne antallet skadde og dimensjonere behovet for behandling ut fra denne kunnskapen.
Her har CT-Analyst Oslo beregnet hvor stor konsentrasjonen av svoveldioksid er i ulike deler av Oslo sentrum 20 minutter etter utslipp av 55 tonn gass fra en jernbanevogn på Oslo S når det blåser 2,5 sekundmeter fra øst. (Bilde: FFI)
Lettere sagt enn gjort
Verktøyet bruker computational fluid dynamics (CFD) eller beregningsorientert fluidmekanikk på norsk, for å finne ut hvordan luften beveger seg i byen. Når du skal ta hensyn til alle kriker, kroker, hushjørner og høydedrag, blir det uhyre komplisert.
I utgangspunktet tar det flere dager å lage slike beregninger, selv med regnekraften dagens datamaskiner har fått. Det har vi selvsagt ikke tid til å vente på når uhellet er ute. I det nye verktøyet er beregningene gjort på forhånd.
– Vi har regnet ut lokal vind, det vil si hvordan vinden oppfører seg ved ulike vindhastigheter og vindretninger for hver femte meter i alle gater og plasser i Oslo sentrum. Dermed går det også fortere å regne ut spredningen ved et uhell på en bestemt adresse, forklarer Helgeland.
Beregningene er gjort for 18 ulike vindretninger, eller for hver 20. grad, om du vil.
I tillegg til lokale vindvariasjoner tar CT-Analyst hensyn til helseeffektene hvert enkelt stoff har. Det brukes til å forutsi hvilke skadevirkningene gasskyen vil ha for dem som blir utsatt for den.
I denne illustrasjonen kan du se beregningen av hvordan klor og ammoniakk sprer seg ved et utslipp i nærheten av Tinghuset i Oslo sentrum. Den tunge klorgassen sprer seg i en sirkel rundt utslippsstedet, mens ammoniakken i større grad blir ført av gårde med vinden:
Bedre sikkerhet
FFI samarbeider med Naval Research Laboratory (NRL) i USA, om utvikling av dette verktøyet for Oslo. NRL har tidligere gjort liknende beregninger for en rekke amerikanske byer, som bruker dette blant annet til å planlegge sikkerhet ved ulike hendelser.
Også i Hamburg er et slikt verktøy i operativt bruk – både til beredskapsplanlegging og ved akutte utslippshendelser.
FFI lager det lokale grensesnittet for Oslo som inkluderer en 3D-modell av terreng og bygninger for et 15 gange 10 kilometer stort område av Oslo sentrum. I tillegg vil FFI utføre egne vindberegninger og bidra i videreutvikling og forbedring av programmet. Pilotversjonen for Oslo skal være ferdig utviklet innen utgangen av 2018.
Illustrasjonen viser hvordan luften beveger seg i bygatene i Oslo sentrum når vinden kommer fra sør. (Bilde: FFI)
Kan brukes av industrien
Fra før av har FFI over 15 års erfaring innen spredningsmodellering og har brukt avanserte fluidmekanikk-modeller for å modellere kjemikalieulykker, legionellautbrudd og konsekvenser av terrorhandlinger hvor det benyttes bomber.
I prinsippet kan slike modeller benyttes for alt som beveger seg i luft og i vann. Beregningene kan blant annet ta hensyn til at stoffer har ulike egenskaper. En tung gass som klor vil eksempelvis oppføre seg og spre seg helt annerledes enn en lettere gass som ammoniakk.
– Mange industrianlegg har farlige kjemikalier. Ved å modellere ulike hendelser og se konsekvensene av dem, kan vi hjelpe industrien med å finne ut hvordan de kan øke sikkerheten, sier Helgeland.
Under et legionellautbrudd i Østfold for noen år siden ble FFI-modeller brukt for å finne ut hva som hadde skjedd, og finne årsaken. FFI har også hjulpet Borregaard med å modellere gassutslipp. Modellene ble brukt til å bedre sikkerheten ved anlegget i Sarpsborg.
