Naturvidenskab
Læsetid: 9 min.

Vi hapser løs af naturens store energilagre – nu må vi lære, hvordan vi selv kan gemme energi

På en måde er det en menneskelig grundkamp: at forsøge at trække energi ud af naturen og gemme den til trængte tider. Netop nu vokser en skov af eksperimenterende projekter, der prøver at gemme den flyvske vind- og solenergi, men lagring af energi er faktisk en oldgammel opfindelse. Tidligere var det bare naturen, der stod for at fylde lagrene op
På en måde er det en menneskelig grundkamp: at forsøge at trække energi ud af naturen og gemme den til trængte tider. Netop nu vokser en skov af eksperimenterende projekter, der prøver at gemme den flyvske vind- og solenergi, men lagring af energi er faktisk en oldgammel opfindelse. Tidligere var det bare naturen, der stod for at fylde lagrene op

Jesse Jacob

Moderne Tider
31. juli 2021

Den 18. marts 2019 var der temmelig meget postyr om en bunke sten lidt uden for Roskilde. På denne vindblæste mandag samledes forskere og embedsfolk, udviklingschefer, journalister og energiselskabsrepræsentanter for at indvie et forsøgsanlæg, der skal bruge en stor bunke sorte sten som energilager for den overskudsstrøm, vindmøllerne laver, når det blæser.

»Det er jo det, der er the missing link i vores grønne omstilling,« sagde forskningsministeren. »Kan man lagre energien?«

For vi mennesker er løbet ind i et problem: Vi er voldsomt gode til at bruge energi, og de seneste årtier er vi også blevet gode til at tappe energi fra vinden og solen, men vi er virkelig ikke ret gode til at gemme den. Og det får vi brug for, hvis vi ikke skal futte alle Jordens fossile lagre af.

Den dygtigste i verden til at lagre energi er naturen selv. Godt nok er naturen ikke særlig hurtig, men igennem millioner af år har den gemt energi i planter, i kul, i olie.

Til sammenligning er vi mennesker bare lagerarbejderne på gulvet. Vi rykker lidt rundt på varerne; stabler en stak brædder her, flytter en tønde fyldt med olie dér, og indtil for temmelig få årtier siden tænkte vi ikke nærmere over dét.

Havde vi brug for energi, gravede vi kul op af jorden eller tændte for oliepumperne og sugede, hvad vi havde brug for.

Men så ramte oliekrisen i 1970’erne nogenlunde samtidig med, at vi blev bevidst om de klimaforandringer, vi var i færd med at skabe. Nye vindmøller blev udviklet og solceller gjort mere effektive.

Men møllerne opfører sig, som vinden blæser, og solcellerne laver strøm, når vi har mindst brug for lys og varme, og alle de mange år med olien lige ved hånden har gjort os forkælede: Energien skal kunne tappes, når vi har brug for den. Den skal ligge på lager, og lageret skal være billigt og tilgængeligt og gerne kunne transporteres omkring.

Problemet er bare, at energi ikke er sådan ligetil at gemme. Det er svært at holde en solstråle i hånden. Så nu må vi forsøge at aflure, hvordan naturen er lykkedes med at gemme al den energi.

Nærlageret

Et godt sted at starte er ved at kigge ned ad dig selv. Det, du ser, er en lagerbygning. På hofterne, om maven, i brysterne, på overarmene bærer du rundt på små lokalafdelinger af menneskets ældste energilager: fedt. Og det er slet ikke nogen dårlig opfindelse, naturen har lavet.

Helt generelt er det bedste lager et, hvor man lagrer mest mulig energi på mindst mulig plads, og hvor den energi, man putter ind, kommer ud igen med så lidt spild som muligt.

Fedt består mest af alt af kulstof, ilt og brint, som er bundet sammen i store molekyler med masser af energi i bindingerne. Når det reagerer med ilt, bliver fedtet til vand og CO2, og så udløses der energi fra bindingerne, som bliver til bevægelse og varme, og det er dét, der driver livet – en kemisk affære.

Så naturen har sørget for at give os et temmelig effektivt nærlager. Det har dog ikke holdt os fra at få den meget oplagte idé at hamstre energi ved at lave lagre af mad uden for os selv – og mindst lige så vigtigt: at finde en smartere måde at skaffe varme på end ved at spise mad for at brænde den af. Hvilket for nogle hundrede år siden førte os direkte ind i en veritabel energikrise.

Centrallageret

London var i problemer. På gaderne og i husene voksede befolkningen, den fordobledes og fordobledes igen, men leverancerne af træ fulgte ikke rigtig med. Priserne på brænde steg med 100 procent fra år 1500 til 1592, mens skovhuggere huggede sig ind i skove længere og længere væk.

Den samme bevægelse gik igen mange steder i Europa: Kongerigerne fældede træ på træ for at bygge skibe, for at konstruere bygninger, for at fyre op under den spirende industri og for at sikre sig lune hjem. Nogle steder var naturens store energilager ved at slippe op. I Danmark var der i år 1800 ganske få procent af skoven tilbage.

Energikrisen var total. Det var centrallageret, vi pillede ved: Siden vi fik kontrol med ilden, har indsamling af træ været en af vores vigtigste måder at lagre varme på. Og hvis vi er varme, behøver vi ikke putte så meget mad i munden.

Men netop som englænderne var ved at have tømt deres landskaber for træer, opdagede de, at de i stedet kunne afbrænde fortidens landskaber.

Naturens store fossile energilagre blev skabt af døde dyr eller planter, der for millioner af år siden faldt og landede i noget vådt og iltfattigt, en mose for eksempel, hvor den naturlige nedbrydning ikke kunne finde sted. Eller som igennem millioner af år blev presset sammen og udsat for et voldsomt tryk.

Med dem fik vi adgang til et kolossalt lager af energi, der har hævet store dele af menneskeheden op på et uset niveau af velstand og komfort.

Det har dog vist sig, at man ikke ustraffet plyndrer naturens energibank, og at prisen, vi betaler, er en ophedet klode. Så der er behov for at finde en bedre vej – måske en vej oplyst af en gas, som en dansker for over hundrede år siden brugte til at lagre vindens energi.

Den gyldne gas

De kaldte ham Danmarks Edison, og i slutningen af 1800-tallet spankulerede han rundt i Sydjylland og spekulerede. Poul la Cour, som han hed, var en gudsbenådet fysiker og opfinder, der var så optændt af grundtvigske tanker, at han trods international anerkendelse valgte at blive lærer på Askov Højskole.

Så der gik han rundt og eksperimenterede med at få en vindmølle til at lave elektricitet – hvilket lykkedes for ham som en af de første i verden – kun for at støde ind i det næste problem: Der kom ikke noget el, når vinden ikke blæste. Elektricitet er en vidunderlig energiform, som kan udnyttes stort set uden tab, hvis man ellers bruger den med det samme – ellers går det hele tabt.

Jesse Jacob

La Cour ville sætte strøm til lamperne i læsesalen, så han fandt på at bruge vindmøllens energi til elektrolyse: at føre strømmen igennem et kar med vand og derved splitte vandmolekylet H2O til gasserne brint og ilt.

Brintgassen opsamlede han og gemte på flaske og sendte den igennem et langt rørsystem og ind i læsesalens specielle lamper, hvor den kunne oplyse de unge hoveder.

Brintgas er ikke helt ufarlig – man kaldte den knaldluft, fordi den temmelig nemt eksploderer, når den blandes med ilt – men alligevel er den fra la Cours tid blevet udforsket, vendt og drejet for at finde ud af, hvordan man kan benytte denne meget lette gas ikke bare som opdrift i zeppelinere, men som brændstof eller til at lave elektricitet. For når brint reagerer med ilt – altså når det brændes af – får man energi og vand. Det er dét. Ingen trælse affaldsstoffer, ingen potentielt klodeomstyrtende molekyler.

Desværre er brint en bøvlet gas: Den er ikke ret energitæt, den er ikke ufarlig, den er ikke overdrevet nem at lagre. Så heldigvis findes der også andre måder at gemme den elektriske energi på. En af de metoder, der bliver arbejdet allermest på i dag, er den overraskende gamle, men tiltagende effektive beholder kendt som batteriet.

Batteriet

Meget mere sydeuropæisk kan det næppe blive: Det allerførste batteri opstod ud af en kappestrid mellem to italienske videnskabsmænd, der begge eksperimenterede med afskårne frølår. Den første, Luigi Galvani, opdagede i slutningen af 1700-tallet, at han kunne få frølemmer til at spjætte, hvis han berørte dem med to forskellige metaller.

Det, han havde fundet, mente han, var den særlige dyriske elektricitet, som ifølge Galvani var en speciel livskraft. Den anden italiener, Alessandro Volta, mente, at Galvani tog fejl.

Og for at bevise, at der ikke behøvedes noget dyr til at lave denne ’dyriske elektricitet’, konstruerede han en søjle med to slags metaller lagt lag på lag adskilt af våde papskiver. Voltasøjlen, hedder den, og den kunne få elektrisk spænding til at opstå.

Jesse Jacob

Men ret beset var batteriet som sådan endnu ikke et energilager.

Batteriet som et middel til oplagring af energi – som akkumulator – blev opfundet af den tyske fysiker og kemiker Johann Wilhelm Ritter, efter at han havde læst om Voltas søjle. Ritter var inspireret af den romantiske naturfilosofi og mente, at verden består af modsætninger: nat versus dag, nordpol versus sydpol.

Faktisk var han så overbevist om naturens modsætninger, at han mente, der måtte findes sundhedsepidemier, når nu der fandtes sygdomsepidemier.

I 1800 hørte Ritter om voltasøjlen og fik den tanke, at hvis man kunne lave et apparat, som lavede strøm, måtte man også kunne lave noget, der lagrede den. Så det byggede han: et system, der gemte elektrisk energi som kemisk energi. Verdens første akkumulator.

I 1970’erne og 1980’erne tog teknologien for alvor et spring, da lithium-ion-batteriet blev udviklet. Det nye batteri var lettere, det kunne afgive meget mere energi end de gamle alternativer, og så kunne det genoplades. Nu render vi alle rundt med det i telefonen i lommen, i computeren under armen, i bunden af den eldrevne bil.

Men batterier er en temmelig dyr måde at gemme energi på. Når det kommer til at lagre strøm i stor skala – særligt den strøm, vi alligevel bare skal bruge til at varme hytten op – så er det meget nemmere og billigere at lave strømmen fra vindmøllerne om til varme med det samme. Og for eksempel gemme den under jorden i en 600 grader varm bunke sten uden for Roskilde.

Fremtidens lagre

Teltdugen blafrede, da forskningsministeren trykkede på knappen og satte gang i hele forsøgsanlægget med de varme sten.

»Jeg synes, det er fantastisk, at det faktisk er lykkedes at lagre energi i nogle sten, som vi kender fra vores gårdsplads,« sagde ministeren. »Det er sgu smukt.«

Stenbunken er bare ét spirende træ i en skov af teknologier, der forsøger at finde effektive, billige måder at lagre energi på. Der forskes i næste generation af batterier, kæmpestore flowbatterier for eksempel.

Der forskes i Power to x, hvor man i ægte la Cour’sk ånd bruger strøm til at lave brændstof som methanol, ammoniak og brint. Der eksperimenteres med trykluftslagre og svinghjul og store tanke af vand, der varmes op og sendes videre som fjernvarme.

Men på en måde fremhæver hele denne vanvittige mængde eksperimenter det underliggende problem: at vi igennem århundrederne har udviklet energislugende maskiner, motorer, turbiner, at vi har udbygget vores industrier og samfund, mens vi brugte løs af naturens lagre af millioner år gammel solenergi, uden at vi selv er blevet rigtig gode til at gemme den energi, vi nu engang har.

Og så kan man alligevel anskue vores problemer fra et dybere niveau. For om det er den kemiske energi i de fossile brændstoffer og andre materialer eller energi fra solstråler eller vind, så høster vi her kun fra én eneste af de fire naturkræfter, nemlig elektromagnetismen.

Og ganske vist udmærker den kraft sig ved ikke at være lige så slap som tyngdekraften, men i forhold til kernekraften i Solen er den stadig totalt ugidelig.

Så et presserende spørgsmål lyder: Hvorfor bygger vi ikke bare vores egen sol på Jorden? Det fortæller vi om i næste uge.

Kilder: Gorm Bruun Andresen, lektor i termodynamik og energisystemer. Dorthe Bomholdt Ravnsbæk, lektor i materialekemi. Søren Linderoth, professor i energikonvertering og -lagring. Matthias Heymann, professor i teknologihistorie. Keld Nielsen, videnskabshistoriker og tidligere direktør for Energimuseet. Bøger: ’Energy – a human history’ af Richard Rhodes. Encyklopædien bd. 4. Artikel: »Sten er ’the missing link’ i den grønne omstilling« fra DR.

Serie

Vi fortæller naturvidenskaben forfra

Naturvidenskaben er en nøgle til at forstå vor tids største udfordringer, fra corona- til klimakrisen, og dens historie er fyldt med fortællinger om usandsynlige gennembrud, vilde fejlskud og store erkendelser.

I denne serie ser vi året igennem på verden med videnskabens øjne for at forstå naturens komplicerede sammenhænge, og hvordan de former vores liv.

Hele serien findes også som oplæste artikler – du kan høre dem ved at klikke på afspilleren inde i selve artiklen.

Serien er støttet af Carlsbergfondet.

Seneste artikler

Podcast

Vi fortæller naturvidenskaben forfra

Dagbladet Informations store serie om naturvidenskab læst højt.

Naturvidenskaben er en nøgle til at forstå vor tids største udfordringer, fra corona- til klimakrisen, og dens historie er fyldt med fortællinger om usandsynlige gennembrud, vilde fejlskud og store erkendelser.

I denne serie af oplæste artikler ser vi året igennem på verden med videnskabens øjne for at forstå naturens komplicerede sammenhænge, og hvordan de former vores liv.

Du kan også læse artiklerne her. ’Vi fortæller naturvidenskaben forfra’ er støttet af Carlsbergfondet.

Seneste podcasts

Følg disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk,
seriøs og troværdig.

Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her

Kurt Nielsen

Hvorfor bygger vi ikke bare vores egen sol på Jorden?
Ja mand fedt mand så har vi sgu to af dem til at brænde os af. Det'r bare helt enormt fedt mand.

Morten Balling

Her er et spørgsmål du kan gå og gruble lidt over i weekenden når du keder dig. Lad være med at snyde og google dig til et svar. Prøv at tænke selv og nå frem til et svar, specielt nu, hvor du har fået en god introduktion via serien her.

- Findes der ren energi?

Altså kan man isolere energi fra alt det andet, ligesom man kan isolere alt muligt andet, og hvis man kan isolere ren energi, hvad får man så? Hvordan forestiller du dig f.eks. at ren energi ser ud?

God weekend, og endnu engang tak for an fremragende serie:

Niels Chr. Nielsen, Alvin Jensen, Flemming Berger og Hanne Utoft anbefalede denne kommentar

Når jeg er nyvasket, ser den energi, jeg beklageligvis har rundt om maven ret ren ud. Og jo, der er skam tale om oplagret energi. Pga. kroppens vandindhold svarer et kg kropsfedt til ca 7000 Kcal= 29,232 MJ. Det kan udføre et arbejde der kan løfte en person på 100 kg 29,232 km opad. Det svarer til en trappe med ca 146 160 trin. Når jeg har gået opad den, uden at spise på vejen, har jeg omsat 1 kg. af mit lager til potentiel energi. Hvordan det ser ud aner jeg ikke. Men der kan jeg så hænge og spekulere på om det ikke er nemmere at tabe noget energi ved at spise noget mindre fremfor at okse op og nedad trapper. Når man kommer ned viser det sig, at man slet ikke har udført noget arbejde. Uanset hvor meget man sveder.
(Med forbehold for regnefejl :)

Morten Balling

@Torben Skov

Njae... Spørgsmålet er ret bogstaveligt ment. Svaret er enten ja eller nej.

Hvis energi kun kan eksistere sammen med noget andet, f.eks. mavefedt og trapper, er svaret nej, der findes ikke noget man kan kalde "ren energi".

Dog findes der energi i den fysik vi bruger til at beskrive virkeligheden. Hvis vi går ud fra at det er sandt, så kunne man forestille sig at man kunne isolere energien. Hvis f.eks. en billard kugle støder ind i en anden billard kugle så vil noget af energien i den første kugle overføres til den anden, så noget sker der jo, og et eller andet fysisk bliver flyttet fra et objekt til et andet. Hvad er det som overføres, og hvordan ser det ud?

Spørgsmålet er i virkeligheden relativt filosofisk, forstået på den måde, at hvis energi kun kan eksistere sammen med noget andet, som en egenskab ved et system, er energi så en "emerging property" (i mangel af et godt dansk udtryk)? Hvis energi er en emerging property, findes energi så overhovedet, og hvordan hænger det sammen med, at vi siger at mængden af energi i Universet er konstant? En egenskab kan godt opstå i et isoleret system. Det er liv et eksempel på, men mængden af liv eller andre emerging properties er sjældent en konstant over tid.

Mogens Kjær

Fint spørgsmål Morten. ”I will do my best” for at give dig et svar.

Universets samlede energi på ethvert tidspunkt siges at være 0. At universet skulle være skabt i et punkt (singularitet) med en uendelig stor energitæthed, tror jeg ikke på. Snarere tror jeg, at energien også var 0 på dette tidspunkt og dette sted, hvis det ellers giver mening at tale om tid og sted i denne forbindelse.

Det siges jo så, at denne ”0-energi” på nogle senere tidspunkter spaltede sig ud i de 4 naturkræfter, der hver især kan bruges til at skabe en eller anden form for arbejde, som man herefter kan måle mængden af. Denne mængde eller størrelse af arbejdet, kalder vi vist for energi. Bevægelsesenergi eller varmeenergi er de to energiformer, jeg på stående fod kan komme i tanker om.

Ren energi kan jeg derimod ikke komme i tanke om, hvad skulle være. Og det er vel egentlig det, der er ”ren energi”. – nemlig fraværet af alt, hvad vi kender fra vores materielle verden. Hvis vi kunne komme i tanke om, hvad ”ren energi” var, ville denne ”tanke” nødvendigvis have sin oprindelse i vores materielle verden. Og her kender vi ikke noget, der svarer til en forening af de 4 naturkræfter, der som bekendt bruges til det arbejde, der udgør energien.

En opsummering: Da vi formoder, at (gen)foreningen af de 4 naturkræfter giver nul energi, er ren energi følgelig fraværet af energi, som vi altså ikke kan forestille – dog måske i abstrakt form uden relation til virkeligheden. Lidt ligesom det imaginære tal ”i”, der vist alligevel bruges i nogle sammenhænge. Er der fx ikke noget med, at det indgår i formlen forMandelbrots fraktaler. På denne måde kan ren energi ligge skjult i den matematik, vi endnu ikke har opdaget.

Det var godt nok et arbejde at tænke mig frem til ”ingenting”, og det ærgrer mig, at videnskaben ikke arbejder med negative definitioner. Pokkers også – jeg tror, at jeg går ind og tager mig en ”morfar”-

PS. Det må da godt nok have været noget af et arbejde og kræve en del energi, at skille de 4 naturkræfter ad. Gad vide hvor den energi kom fra?

Det kan I jo så tænke over i den næste weekend.

Morten Balling

@Mogens Kjær

Njae...

"Universets samlede energi på ethvert tidspunkt siges at være 0"

Det er jo egentlig blot noget vi har defineret den samlede værdi til at være. Hvis du ikke køber den med at værdien er mere end nul, og det forstår jeg til dels, så skal du til gengæld acceptere eksistensen af Dark Energy (negativ energi), og så kan man måske isolere dén? ;)

Hvis vi f.eks. parallel forskød vores model med "1" på energiaksen, så kunne vi definere den samlede energi som værende 1, lidt ala Planck enhederne, og så ville den jo ikke længere være nul. Vi skulle regne alle de andre enheder om, og det ville selvfølgelig være noget rod. Det ville dog ikke være meget værre end at definere at kvadratroden af -1 = i og det har vist sig at være ret praktisk i videnskab og matematik. På den måde kunne man konkludere at eksistensen af energi er lige så reel som eksistensen af tallet "i".

(For en god ordens skyld: Jeg påstår ikke at værdien ikke er nul, men jeg er ikke helt overbevist :)

Jeg tillod m,ig at pjatte lidt da jeg ikke mener det er en frugtbar diskussion i disse spalter. Det er ikke simpelt! Min egen viden er bestemt ikke stor nok til en lødig debat. Så det vil jeg helt afholde mig fra. Men

-jeg vil gerne linke til én der ved meget mere: astrofysiker Matt O'Dowd fra Physics and Astronomy Department at the City University of New York. Han har en youtubekanal der hedder pbs-spacetime.

What is energy

Morten Balling

@Torben Skov

Grunden til at diskutere emnet her kunne netop være at dette er mere legeplads for idéerne end når man går "full scientist" og publicerer. Jeg kender ikke alles baggrund men jeg er personligt tilhænger af Feyerabend's "Anything goes", når det kommer til at skabe viden ;)

F.eks. sætter jeg stor pris på dit indspark. Jeg kender godt Matt O’Dowd. Man skal lige vænne sig til hans måde at understrege hans budskaber på, så er man hooked. Jeg kan ikke huske om jeg har set denne video før, men jeg har set mange af hans videoer. Bla. fordi det tillader en at tænke lige i udkanten af fysikbogen, der hvor man finder de "farlige", men også spændende idéer. De er der altid. Videnskaben kunne potentielt være et uendeligt arbejde. Det kan også være at vi får tyngdekraften på plads og ender ud med en model som kan beskrive alt, selv katte.

https://youtu.be/FdMzngWchDk

Som Matt siger er energi et smart redskab til at føre bogholderi over fysikken. Hvis man tror på fysikken, og det kan jeg kun anbefale, så er alting bygget op af partikler, som interagerer. Jeg er i stand til at tænke abstrakt nok til at forestille mig partikler som nogle kvantemekaniske blobs i et eller andet felt, ala den gode gamle materie.

Den model af virkeligheden jeg har inde i hovedet er "visuel". Jeg har arbejdet med at bygge animerede 3D modeller af virkeligheden i mange år (til film). En animeret 3D model har en tidslinje, så på den måde minder den lidt om Minkowski Spacetime. I større skala kan jeg også vride rummet og tiden.

Nu prøver jeg bla. at "forstå" fysikken lidt på samme måde. Fysik kan ikke klare sig uden matematik, ligesom mine animationer ikke kunne, men princippet er det samme. Når jeg skulle modellere, hvordan en bold hoppede, brugte jeg både det jeg vidste om kinetisk/potentiel energi, friktion, varme mm. Så simulerede jeg min model ud fra det.

På samme måde kan man anskue virkeligheden i Universel målestok (de store blobs), men også nede på partikel niveau. Det kan betragtes som et mekanisk system, vi søger at beskrive funktionen af. Hvis dén gør sådan, så gør dén der sådan, tilsat lidt af Einsteins terningekast.

I den skala er virkeligheden meget "underlig". Man kan ikke bare betragte partiklerne som små billiardkugler, men så alligevel. De er selvstændige enheder, som interagerer. Interaktion forudsætter "ændring" og dermed "tid". Ingen animation, hvis filmen er pauset.

Dog, selv helt nede på det basale plan, er det virkelig svært at finde energien som værende andet end noget vi har fundet på for at forklare alt det andet. Dermed "eksisterer" energi ikke rigtigt på samme måde som en elektron gør, også selvom det er "lidt usikkert", hvor elektronen lige nu er henne.

Alligevel taler vi om energi og "energilagre" som en selvfølge, og vi kunne ikke overleve uden. Det er spøjst.

Mogens Kjær

Morten Balling

Jeg har engang læst, at et er tyngdekraften, der udgør den negative energi. Jeg kan ikke helt huske, hvor det var, men jeg tror, at det var i en bog af Tor Nørretranders.

Morten Balling

@Mogens Kjær

Jep, tyngdekraften er den eneste af de fire vigtigste universelle fysiske konstanter (lysets hastighed, gravitationskonstanten, Planck's konstant og Boltzmann's konstant), som er udledt af relativitetsteorien. De andre bunder i kvantemekanikken.

Når man siger at den samlede mængde energi i Universet er 0, så er masse og energi (E=mc2) positive størrelser (positiv energi), men tyngdekraften regnes som værende negativ.

Da Einstein hørte den idé første gang, gik han i stå midt på gaden, så bilerne måtte bremse op for ikke at køre ham ned. På den måde kan summen af energi give nul, så regnskabet går op.

Det ville resultere i et statisk Univers, men det er ikke det vi ser. Vi ser Universet udvide sig, i stigende hast, så allerede der er der noget som ikke helt hænger sammen. Tyngdekraften skulle gerne holde sammen på al den ustyrlige masse og energi. Einstein løste det med en konstant, kaldet den Kosmologiske konstant. Det er lidt som at regne ud at 2+2=5 og så sige at man bare skal trække én fra, så passer det. Det var Einstein selv ikke helt tilfreds med.

I dag bruger vi i stedet udtrykket "Dark Energy", men vi aner stadig ikke, hvad det er for en dims. Lidt som med den energi som kun findes i vores "bogholderi" over virkeligheden i videnskaben.

Det er iøvrigt ret tankevækkende at de fire konstanter er dem de er. Længde, energi, tid, mm. er alle noget man kan udlede fra de fire konstanter. Det minder umiskendeligt lidt om dengang vi troede alting var bygget op af fire elementer. Måske er vi bare glade for tallet fire.

Morten Balling

Her er en anden "ægte" fysikers svar på mit oprindelige spørgsmål:

https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2017/03/25/ask-ethan-is-the...

Hvis lys er små pakker af energi, kaldet fotoner, og fotoner ikke har nogen masse (så vidt vi ved), så kan man vel på sæt og vis sige at fotonen er en lille pakke ren energi. Dog er det stadig sådan at fotonet er en "elementarpartikel", så uden fotoner, ingen energi. Dér begynder min kæde (for alvor) at hoppe af.

Matt siger noget mere. 9:32 - 11:22:

"What is energy?
Besides being a powerful accounting tool for describing the behavior of the physical universe, it's also a hint. A hint of something more fundamental. The law of conservation of energy arises because of symmetry. In particular time-translation- symmetry. Energy is conserved if the physics of a system, e.g. the nature of a forcefield stays the same over time. In fact, for every symmetry in our universe there exists a conserved quantity, for example, the law of conservation of momentum is due to spatial-translation-symmetry. Physics works the same if you are here or a kilometer that way. This relationship between conservation laws and symmetries was discovered by mathematician Emmy Noether(1882-1935), and Noethers theorem is something we will come back to. But fot now, let's think about one implication: What if the universe as a whole is not time symmetric? For example in the case of an expanding universe. Our universe looks fundamentally different from one moment to the next. At least on a cosmic scale where this expansion becomes significant. And in fact, energy is not conserved on these scales. This leads to effects as dark energy and the accellerated expansion of the universe. And actually, conservation of energy is generally invalid in context of Einsteins general theory of relativity, due to the potential time evolution of space. Energy is a clue to deeper, truly fundamental properties of space-time."

Morten Balling

I forhold til artiklen her ^, så kunne vi lagre energi ved at fyre lys (fotoner) ind i en kasse med perfekt reflekterende spejle. Så ville vi ovenikøbet som sidegevinst kunne måle at kassen blev tungere. Der er lige det med det perfekte spejl, men det er dér, hvor ingeniør kunsten kommer på banen.

Denne artikel starter lidt fjollet, men den bliver interessant længere nede (ved Lene Hau).

https://www.popularmechanics.com/science/a22824567/box-traps-light/

Hvis man lige skal tilbage til virkeligheden, så er det med vores behov for energilagre her på Jorden temmelig meget her og nu, og så er vi hurtigt tilbage ved de varme sten og batterierne :)

Morten Balling

Bortset fra mit lettere tænkte eksempel på lagring af energi ovenfor, så stødte jeg forleden på en ny type batterier, som ikke benytter litium eller andre sjældne grundstoffer, men jern og luft.

https://formenergy.com/technology/battery-technology/

Det lyder umiddelbart lovende, indtil man regner lidt på tallene. Hvis vi kun brugte vedvarende energi i Danmark, og vi skulle have backup til 100 timer, så ville et af disse batterianlæg fylde ca. 2.700 km2. Det er stort set det samme som hele Fyn.

Problem solved? Ikke rigtigt.

Morten Balling

Korrektion (beklager): Jeg lavede en grum regnefejl. De 2.700 km2 rakte til TPES i et helt år og ikke 100 timer. Det korrekte tal er derfor ikke 2.700 km2 men ca. 30 km2. Sagt på en anden måde, et batteri som er 5,5 km på hver led. Det er der rigelig plads til på Fyn, så det er vel bare at komme igang ;)

Tallet ~2.700 er til gengæld det antal 260 meter høje vindmøller (14 MW) vi skulle bruge, hvis vi skulle få alt vores energi fra vind. Stillet op side om side, vingespids mod vingespids ville de række ca. 600 km.

Hvor meget er det i jumbojets?

Morten Balling

Ca. 9375 ;)