Det var ikke rett frem å finne ut hvordan man kan komme seg fra Oslo til Grenoble i Frankrike på en effektiv måte uten å bruke fly, men alt i alt var det ikke så ille som jeg hadde fryktet. Hvis man kan besøke noen på veien, er det i alle fall fullt gjennomførbart. Det tar ca. 20 timer med buss og tog fra Oslo til Basel, som ligger akkurat på grensen mellom Sveits, Frankrike og Tyskland. Der bor faren min, så jeg kan overnatte en natt hos ham før jeg tar de siste fem timene med tog fra Basel til Grenoble.
Men er det egentlig noe poeng?
Det er nok mange som lurer på hvor mye man egentlig sparer på å ta tog eller buss i stedet for fly. Det er et betimelig spørsmål. Det er vanskelig å gi et enkelt svar som er 100% korrekt i alle tilfeller, men litt enkelt kan man si det slik som dette:
- Fly er verst, spesielt på korte strekninger
- Bil (med én person i) er omtrent like ille som fly
- Bil med to personer i er dobbelt så bra som bil med én person i, osv.
- Buss er 2-10 ganger så bra som fly
- Tog (generelt) er litt bedre enn buss
- Tog (i Norge, på fornybar elektrisitet) er ekstremt mye bedre enn alt annet
- Det aller beste er å ikke reise i det hele tatt
Her er en figur, som jeg tillater meg å gjengi her, siden den ikke er synlig i sin helhet der jeg har hentet den fra (se avsnitt 8.3.3.2).
Jeg anbefaler å ta en titt på kilden til denne figuren hvis man er interessert i dette temaet,
Noen enkle regnestykker
La oss si at en skal reise fra Trondheim til Oslo, og har lyst til å slippe ut lite CO2 på veien. Her er noen regnestykker som kan hjelpe til å forstå hva som foregår.
Drivstoff og CO2-utslipp
I én liter diesel er det mye rart, men aller mest karbon, og deretter en del hydrogen. Vi snakker jo som alle vet om hydrokarboner. Jeg er fysiker, så jeg liker ikke å regne på metylgrupper og slikt, og har funnet et tall som jeg kan bruke for CO2-utslipp fra diesel: 2.66 kg CO2 per liter diesel. Tallet er omtrent det samme for bensin (2,33 kg CO2 per liter bensin). Hvis noen stusser over at man faktisk får mer CO2 enn man hadde drivstoff i utgangspunktet, er det fordi ca 70% av vekta til CO2 er oksygen, som kommer fra lufta, og ikke drivstoffet. Det er ikke noe mystisk med det.
BilEn dieselgjerrig bil bruker ca. 0,5 liter diesel på mila. Fra Oslo til Trondheim er det 496 km landevei, og vi ser da at vi trenger ca 25 liter diesel. Altså vil en bil slippe ut 2.66 x 25 = 66 kg CO2. Dieselforbruket er ikke så avhengig av hvor mange som er i bilen, så man kan godt dele på CO2-utslippet. Resultat:
- Bil med bare fører: 66 kg CO2 per person
- Bil med fører + 1 passasjer: 33 kg CO2 per person
- Full bil (4 passasjerer): 13 kg CO2 per person
BussEn effektiv buss bruker ca 3 liter diesel på mila på landeveiskjøring. Det blir da ca 50 x 3 = 150 liter diesel, eller 150 x 2.66 = 400 kg CO2. Dette utslippet kan også deles på passasjerene, som vanligvis kan være opptil rundt 50 stykker. Resultat:
- Buss med bare fører: 400 kg CO2 per person
- Halvfull buss (25 passasjerer): 15 kg CO2 per person
- Full buss (50 passasjerer): 7,5 kg CO2 per person
FlyEt Boeing 737-300-fly (typisk Norwegianfly) veier ca 60 tonn, og tar maks 148 passasjerer. Å løfte et fly opp til 10.000 meter koster mgh= 5.9 gigajoule. En jetmotor med 20% effektivitet bruker da ca 900 liter bensin for å komme opp i marsjhøyde. Denne energien kunne selvsagt blitt brukt til å seile nedover, men blir på grunn av regulering av luftrommet tvunget til å fly såpass bratt nedover at mye av energien går bort i bremsing. La oss derfor si at denne energien er oppbrukt.
Luftmotstand står for resten av energitapet til flyet. Luftmotstand (kraft) kan finnes ved bruk av formelen
F = ½ A ρ v^2 C,
der A er arealet til det horisontale tverrsnittet av flyet, ? er luftens tetthet, v er flyets hastighet og C er en dragfaktor som kan ligge mellom 0,2-2, som sier noe om hvor aerodynamisk gjenstanden er. Flyets tverrsnitt for kropp + vinger er A = p (2,5m)2 + 20m x 0,5 m = 30 m2. Ting som er laget for å gå fort har ganske lav dragfaktor, så vi setter denne til 0,2. Et Boeing 737-300 er laget for å fly i en fart på ca. 750 km/t. Grunnen til at fly går så høyt oppe er (blant annet) at lufta har lavere tetthet der oppe, noe som gjør drivstofforbruket lavere, og gjør høyere hastigheter mulig. Mens luft på bakkenivå veier ca. 1,2 kg/kubikkmeter, veier luft på 10.000 meters høyde ca. 0,4 kg/kubikkmeter. La oss derfor gjøre en grov forenkling (som gagner flyet med tanke på vår utregning), og si at tettheten til lufta hele veien er ρ = 0,4 kg/m2. Da kan vi regne ut luftmotstanden, som blir 86 kilonewton. Energien som skal til for å virke mot en kraft F over en distanse d er
E = F d.
Flyet får fly i luftlinje mellom Oslo og Trondheim, dvs d = 360 km. Vi får da et forbruk på 2.900 liter bensin med en 20% effektiv jetmotor.
Det totale bensinforbruket kommer da på 3.800 liter på hele flyet, eller 8.850 kg CO2. Resultat:
- Halvfullt fly (74 passasjerer): 120 kg CO2 per person
- Fullt fly (148 passasjerer): 60 kg CO2 per person
TogTog bruker også energi, og selv om de stort sett går på fornybar elektrisitet på strekningen Oslo-Trondheim, kan det jo være verdt å ta dem med i beregningen. Hvis vi ser kraftproduksjon i Norden under ett, har vi et utslipp på ca 100 gram CO2 per kWh. Det er vanskelig å finne data for hvor mye energi et tog bruker, men med noen gjetninger kan vi finne et estimat, på samme måten som vi gjorde for fly. La oss gjette at et tog med fem vogner veier 250 tonn, og tar 250 passasjerer. La oss gjette at det til sammen må stige opp 2000 meter på strekningen, og at energien må bremses bort nedover. La oss gjette at toget går i 80 km/t og stopper 20 ganger på strekningen. Tverrsnittet gjetter vi er 10 m2, tettheten av lufta er 1,2 kg/m3 og drag-faktoren setter vi til høye 2.
Vi får da følgende energitap: Stigning 1350 kWh, bremsing/stopp 340 kWh, luftmotstand 810 kWh. Totalt 2500 kWh, eller 250 kg CO2-utslipp fra strømproduksjon. Resultat:
- Halvfullt tog (125 passasjerer): 2 kg CO2 per person
- Fullt tog (250 passasjerer): 1 kg CO2 per person
Vi kan da lage en fin liten figur for Trondheim-Oslo, som kan være til hjelp når en skal bestemme hvilket transportmiddel som er mest fremtidsretta:
No comments:
Post a Comment