lördag, januari 28, 2006

Primärenergi

Vad tycker ni om primära förnyelsebara energikällor? Om ni inte vet vad det är, ska jag förklara. Det finns icke förnyelsebara energikällor, såsom fossila bränslen och kärnbränsle, och så finns det förnyelsebara, som vindkraft, bioenergi, och vattenkraft. De senare är exempel på vad vi med en ytterligare distinktion kallar sekundära förnyelsebara energikällor. De är sekundära i det att energin ursprungligen kommer från solens väte, vilket genom fusionsprocessen, strålning till Jorden och diverse omvandlingsprocesser i bio- och teknosfären nyttiggörs för oss i form av elektricitet eller värme. Primära förnyelsebara energikällor (PFE) å andra sidan är sådana där den nyttiga energin uppstår vid själva nyttiggörandet. Men finns det verkligen, undrar du kanske. Inte än, i alla fall inte i industriell skala. Men det är på väg, och kommersiell introduktion behöver inte ligga mer än något decennium bort, om vi får tro en artikel i senaste numret av Science (inte på nätet).

I korthet går PFE ut på att modifiera en konventionell förbränningsprocess, så att bränslet regenereras med minimal energiförlust. Med den så kallade HTEI-tekniken (står för HypoThermal Entropy Inversion) kan bränslet, t.ex. naturgas, först förbrännas, varvid nyttig energi utvecklas. Det återbildas sedan med hjälp av en på kärlets väggar sprayad katalysator, som uppnår en extrem aktivitet i ett supraledande ytskikt, vanligen av ytterbiumnitrid. Det supraledande skiktet möjliggör vad fysikerna kallar endoentropisk spinn-anomali (relaterad till en särskild egenskap hos f-elektronernas spinntillstånd i kondenserad materia), vargenom det kemiska motståndet mot den återbildningsreaktionen avlägsnas utan energiförlust. Det sålunda regenererade bränslet återförs i förbränningskammaren, men då i mer raffinerad (”isopolär”) form som medger HTEI-förbränning med ännu högre återbildningsgrad. För varje förbränningscykel minskar behovet av nytt bränsle, och efter ett stort antal repetitioner har bränslet i praktiken tagit formen av ett arbetsmedium, samtidigt som det nyttiga arbetet per cykel ligger kvar på den ursprungliga nivån. Så är det tänkt i alla fall. Problemet hittills har varit att kyla ner ytterbiumnitridskiktet till supraledande temperaturer utan att reducera den initiala bränsletillförseln (och därmed förbränningstemperaturen) till en nivå där friktions- och pumpförluster gör processens effektivitet oacceptabelt låg.. Men detta är ju bara en fråga om skala, varför en tillräckligt stor anläggning har förutsättningar att överträffa alla existerande energikällor ifråga om effektivitet.

Det huvudsakliga skälet till att denna teknik trots sin närmast oändliga potential inte nått sitt genombrott är att den har gått om belackare som med olika motiv gör allt för att förhindra att PFE realiseras. De har lyckats i en sådan grad att PFE till för några år sedan inte kunde räkna med någon som helst finansiering från forskningsråd och stiftelser. Deras kritik riktar i mångt och mycket in sig på en i grunden förfelad jämförelse med de mastodontiska och kapitalt misslyckade PFE-projekt som drevs i Sovjetunionen på Stalintiden. ”Om det inte funkade då, varför skulle det funka nu?”, typ. Egentligen tycker jag inte att sådan kritik ens förtjänar att bemötas, men med tanke på den spridning den fått är det väl svårt att undvika. Nå, det räcker att konstatera att det sovjetiska PFE-programmet egentligen aldrig var ett program för primärenergi utan endast ett av Stalins många vansinnesprojekt med det gemensamt att en från början god idé förvrängdes till något som bara till namnet påminde om den ursprungliga intentionen. Trotskij hade en bättre förståelse för principen, och kanske skulle primärenergikällor ha utvecklats i Sovjetunionen, om han fått makten istället för Stalin.

Jämte denna ”guilt by association”-kritik finns det inte mycket substantiellt som anförts mot PFE-teknikerna. Vi har förstås de mer fundamentalistiskt lagda fysikerna som hävdar att PFE inte kan finnas, eftersom det skulle strida mot ”termodynamikens huvudsatser”. Det är talande att nästan ingen av dem besitter någon som helst sakkunskap om vare sig HTEI-tekniken eller PFE i allmänhet. Bland mer seriösa kritiker finns några som pekar på svårigheter vid industrialiseringen av tekniken, men ingen som satt sig in i detaljerna har kunnat hitta något fel i metoden som motsäger prognoserna om ett genombrott inom en generation. Det enda som behövs är en politisk vilja att stötta denna teknik tills den nått till den punkt där den klarar sig på marknadens villkor.

Nej, det där var bara ljug. Det finns förstås inga primära förnyelsebara energikällor, och det insåg ni förmodligen med en gång. Vad jag vill illustrera med det här exemplet (som väl i ärlighetens namn blev lite längre än vad som är retoriskt motiverat) är hur effektivt och framför allt naturligt det är för oss att använda principer för att detektera orimligheter i teknisk och svårgenomtränglig argumentation. Den ”primära energikällan” ovan skulle ju vara ett slags evighetsmaskin. Det spelar ingen roll om ni genomskådade mitt fysikaliska mumbo-jumbo; ni skulle inte tro på det ändå. De allra flesta känner nämligen till att evighetsmaskiner är principiellt omöjliga att konstruera, även om inte alla vet hur detta följer av termodynamikens första och andra huvudsats.

Eftersom tilltron till termodynamikens huvudsatser är så grundmurad, förekommer det inte att idéer som står i strid med dem får något som helst genomslag i debatten. Det finns knasbollar som med jämna mellanrum söker upp fysiker för att diskutera sina fantasifullt uttänkta evighetsmaskiner, men de ses som just knasbollar. En vanlig replik från dem är ”hitta felet”, vilket inte behöver vara en lätt uppgift om konstruktionen är komplicerad. Man vet ju att det inte kan fungera, men haken kan vara svår att upptäcka vid ett första påseende. Nu gör det ju inte så mycket mer än att det blir lite pinsamt, för det finns som sagt ingen risk att uppfinnarjocken lyckas övertyga något större antal människor om att maskinen verkligen fungerar.

Men så skulle det inte vara om principerna inte var så allmänt kända och accepterade som de är. Då skulle energidebatten vara full av vansinniga idéer insvepta i lager av teknisk jargong och vilseledande resonemang. För att avslöja tokerierna skulle man alltså inte kunna hänvisa till principer utan vara tvungen att i detalj förklara varför de inte skulle fungera som avsett: analysera processen med avseende på friktionsförluster, visa på felaktiga antaganden om värmeflöden – eller vad det nu skulle kunna vara. Det skulle i alla fall bli väldigt tekniskt, och det är inte alls säkert att man skulle vinna debatten. Och även om man gjorde det, skulle det ständigt komma nya dumheter som måste avslöjas med lika stor möda varje gång.

Precis så här är det i ekonomidebatten (och nu är vi framme vid min poäng!). Det kommer ständigt nya idéer om saker som ska regleras på olika sätt, och man måste ständigt ge sig in i avancerade sakdiskussioner för att påvisa bristerna i förslagen. Och det är, som vi alla är plågsamt medvetna om, långt ifrån alltid det lyckas.

När jag säger ”man måste ständigt”, är det ju en viss kategori människor som åsyftas med ”man”, nämligen de som omfattar vad vi kan kalla kapitalismens huvudprinciper: frivilligt utbyte av varor och tjänster, avtalsfrihet, enskilt ägande. Människor med ett sådant sinnelag agerar utifrån insikten att regleringar som strider mot dessa principer generellt är dåliga och oftast inte primärt utifrån detaljerade kunskaper om de negativa effekterna i det enskilda fallet. När jag hör talas om någon föreslagen reglering som har vissa uppenbara positiva effekter – ”inför minimilöner!”, ”subventionera värmepumpar!”, ”gör studier pensionsgrundande!” – är det inte alltid att jag kan se de negativa konsekvenserna av det med en gång. Men jag tänker: ”det måste finnas en hake”, och så tänker jag på det till jag kommer på vad haken är. Och kommer jag inte på det, frågar jag någon av mina kloka vänner. Men om man inte är övertygad om principernas giltighet kommer man ju inte att göra så, och det är i många fall osannolikt att man då upptäcker felet ”spontant”.

För ekonomi är svårt. Kapitalismens huvudprinciper, som jag kallar dem, är ganska lätta att förstå, men praktisk ekonomi är det inte. Hur ekonomiska värden och arbete är relaterade – det kanske mest fundamentala sambandet i samhället – var inte klarlagt förrän i slutet av 1800-talet, när teorin om marginalnytta kom – ett sekel efter Smith och två sekel efter Locke. Varför det finns företag kunde man förklara först på 1930-talet. På 1930-talet kom ju också Heckscher-Ohlin-teoremet som visade att handel mellan hög- och lågproduktiva länder var lönsam för båda parter. Sambanden mellan ränta, penningmängd och inflation blev vad jag förstår klarlagda först på 1960-talet (ekonomer får rätta mig på de punkter jag har fel här). Vi talar alltså om tämligen basala ekonomiska aspekter på samhället som det tagit hundratals år att få klarhet i – och så väntar man sig att mer komplicerade och nya frågeställningar ska kunna redas ut av var och en utifrån en argumentation som bara uppehåller sig vid sakfrågan!

Eller hur tänker de, alla de som tycker att vi inte ska tala principer utan bara argument i sakfrågor? Jag säger ”alla de”, för det här verkar vara den förhärskande uppfattningen även bland liberaler. Ett argument jag stött på i den här metadebatten är att ”utmaningen ligger i att förklara för människor varför vi löser just det här problemet så och så utan att hänvisa till principer.” Jag kan hålla med om att det är en utmaning, men varför ska man göra det svårt för sig? Eller är det möjligen så att man tror att människor i allmänhet är oförmögna att förstå och uppskatta principer? Exemplet med evighetsmaskinen tycker jag visar att det inte förhåller sig så. Tvärtom tror jag att förmågan att lära sig och tillämpa principer är en del av det mänskliga.