3/23/2017

Episode 62 - Nitrogen

Teknisk Sett podcasten diskuterer grunnstoffet nitrogen. Nitrogen er den mest vanlige gassen i atmosfæren og er essensielt for liv. Carl-Henrik Gørbits, professor i strukturkemi ved Universitetet i Oslo, forklarer nitrogenets egenskaper og betydning. Nitrogen er viktig for plantevekst og er involvert i produksjon av kunstgjødsel og ammoniakk. Programmet diskuterer også nitrogenets rolle i historie og industri i Norge, med fokus på Norsk Hydro og Birkeland-Eyde-prosessen.

Transkript

Velkommen til Teknisk Sett, en podcast fra TU. Jeg sitter her med Odd-Rikard Wallmoth. Hei, hei. Hei, Odd-Rikard. Mitt navn er Jan Moberg, og jeg er sjef her i TU. I dag, Odd-Rikard, skal vi snakke om grunnstoff med atom nummer 7. Det skal vi. Det er da nitrogen, eller som det heter i gamle dager, kvelstoff. Mange har jo tenkt seg hvor det kommer fra. Ja, det får vi utforske. Ja.

For å fortelle oss sannheten her, så har vi med oss Carl-Henrik Gørbits. Hei. Hei, Carl-Henrik. Du er professor strukturkemi i Universitetet i Oslo. Kvelstoff høres skummelt ut. Ja, det gjør det. Man tenker man vil få noen kvelingsfornemmelse hvis man puster nitrogen. Det gjør man ikke.

Heller ikke når man puster inn karbondioksid. Men det blir kvalt hvis du puster inn, selvfølgelig, for da får du jo oksygen. Så det er avnavnet. Svenskene sier jo kveve, fortsatt. Men det er jo ekstra, for hvis man skal dyrke skummelheten, så er det jo ekstra skummelt, fordi det er den gassen som er mest av i atmosfæren. Ja, 78 prosent. Er nitrogenet. Det er jo et problem på en del områder, ikke sant? Når du gjør dieselbiler.

Når de med varmen de har i motoren så får de oksygen og nitrogen til å binde seg i såvært nitrøse gassene. Og det er jo ikke noe stas. Nei, det er det katalysatoren skal ta seg av da, fremtidvis. Ja, det gjør den jo effektivt i

Noen... Nei, det gjør ikke katalysatoren. For det er vel for mye oksygen i en dieselbil, så du kan ikke kjøre katalysator på samme måte. Nei, ikke på diesel. Det var diesel du sa? Ja. Bensinmotoren? Bensinmotoren, der går det fint. Vi må fjerne med...

Med kunstgjøvel i dieselbiler. Og nå er du på sånn adblue. Nå er jeg på adblue. Men det var problemsidene. For å ta tilbake, nitrogen har atom nummer syv, Karl-Henrik. Hvorfor? Syv protoner i kjernen, syv elektroner som er rundt. Det er syv neutroner i kjernen også, så det er et typisk nitrogenatom.

Det finnes, siden vi snakket om atmosfæren, det finnes faktisk en planet til, eller en måne faktisk, som har en nitrogenbasert atmosfære. Det er Saturn-Månen-Titan. Den har en dobbelt så tykk atmosfære som jorden, den er nesten bare nitrogen. Og dette nitrogenet har altså ikke vært der fra tidens morgen, da jorden startet sin historie for fire og en halv jævla år siden, så var det nok ikke så mye nitrogen her. Det var nok litt, men i vesentlig grad så var det ammoniak,

Men så har ammoniak blitt spaltet av sollyset til hydrogen og nitrogen, og så har hydrogenet forlatt jordens atmosfære, for det er så lett, så det driver ut av vårt gravitasjonsfelt, og så har nitrogenet blitt igjen. Der har du nitrogenet vårt. Men nå er det jo en veldig, veldig viktig ressurs for... Ja, sammen med karbon, oksygen og hydrogen, så er dette det elementet som er regnesende mest essensielle, eller som er essensielle for liv.

I kroppen vår har vi omtrent 3% nitrogen, og det er stort sett bundet i proteiner som også er bygget opp av aminosyrer. Men jorda var faktisk full av plantegjødsel i gamle dager. Det hadde vært veldig fint med landbruk om det hadde blitt i ro. Hvis det ikke var noen planter på den tiden. Neida, det er jo en lite ankenpunkt selvfølgelig.

Er det andre... Er det noen bruksområder for nitrogen? Plantene trenger jo nitrogen fra vokset, så plantegjødsel, nitrater er kjempeviktig. Det er jo et ekssepsjonelt viktig grunnstoff i den biologiske syklusen. Planter til dyr, tilbake til planter, etc. Og så lager vi det. Og den store gjødselindustrien. Den store gjødselindustrien, hvor vi har en stor andel i Norge, den...

Det er utrolig viktig. Kunstig tilførsel av nitrogen til jorda. Hvorfor trenger man denne kunstige tilførselen når det er så mye nitrogen i atmosfæren? Hvorfor tar ikke plantene opp nitrogen direkte uten at vi må drive og mase på dem denne gjødselen?

Og det har sammenheng med at nitrogen, altså N2-molekylen, som det heter, det er kjemisk sett veldig stabilt. Det har en trippelbinding mellom de tre nitrogenatommene, som ikke lar seg tulle med helt utenvidere. Så altså fra naturens side så er dette med nitrogenfiksering, det er en kjemisk veldig komplisert prosess som har tatt plantene lang tid å utvikle. Det er sånne små nitrogenfikserende knoller i røttene. Man kan se det ganske lett på oretrær, vet jeg, av en eller annen grunn. Kakaer.

Som også har egenskapen til å ta opp nitrogen, men det er ikke enkel kjemi, altså nitrogen vil helst ikke bli tullet med. Erteblomster har også sånne egenskaper, men det er ikke planten selv, det er bakterier som gjør det. Bakterier har utviklet sånne mekanismer, men det er egentlig rart at ikke naturen har krekket det her.

For det hadde jo vært et komparativt fortrydende av en annen verden. Det kan man si. Enklere opptak. Ja. Den første planeten som trekker det her kan dominere jorda fullstendig. Så vi skal kanskje være glad for at de ikke har gjort det. Jeg vet ikke. Da hadde det blitt litt av en science fiction film. Ja, akkurat ja. Så den som hadde klart å få... Det grønne nitrogenmonstret kommer krypende. Men hva er det gjødselsindustrien gjør da med nitrogenet?

Norsk Hydro er jo fundert på gransen av ammoniak, som vi har snakket om her for et øyeblikk siden. Så det er ammoniakproduksjonen som er veldig viktig i norsk historisk sammenheng. Ja, det begynte jo med Birkeland sin metode for å bruke en lysbue. Så de gjorde vel egentlig det samme som dieselmotorene, lage nitrøse gasser.

Så gikk man videre og laget ammoniak. Det tenkte de store mengder strøm til, så var det derfor de lavet dette opplegget på Rukan, hvor de hadde store mengder med kraft, og så hadde de så mye kraft til oversatt at de kunne lave tungtvann ved siden av, og så fikk de den historien der. Da kom tungtvann. Ja, da kom tungtvann inn i byen. Jo, men det er jo en ganske fantastisk historie for Norge da. Den kraftkjæringindustrien ble jo bygd ut blant annet for å kjøre de her lysburene til Birkeland.

Den ble jo nedlagt på grunn av at tyskerne utviklet en mye bedre kjemisk metode. Men vi skylder jo nitrogenet, stort takk, her i landet for å ha bidratt til kraftkrevende industri. Så har vi fortsatt smelteverkene. Ja, ja. Så det er jo klart at...

Norsk vannkraft har vært utgangspunkt for mye industriutvikling. Ja, for ikke å snakke om alle teslamene som nå skal drives med norsk vannkraft. Dynamitten hadde vel ikke vært det samme uten nitrogen. Nitroglycerin, nemlig. Nobelprisen er egentlig nitrogenprisen. Ja, faktisk.

Nemnt i episoden

Nitrogen

Grunnstoff med atomnummer 7, viktig for liv, finnes i atmosfæren og brukes i gjødselproduksjon

Teknisk Sett

Podcast fra TU (Teknisk Ukeblad)

Teknisk Ukeblad, en norsk teknologi- og næringslivsavis

Odd-Rikard Wallmoth

Deltaker i Teknisk Sett podcasten

Jan Moberg

Sjef i TU

Carl-Henrik Gørbits

Professor i strukturkemi ved Universitetet i Oslo

Universitetet i Oslo

Norsk universitet

Saturn-Månen-Titan

Måne med en nitrogenbasert atmosfære

Norsk Hydro

Norsk selskap som produserer ammoniakk

Ammoniakk

Kjemisk forbindelse som er viktig for gjødselproduksjon

Birkeland-Eyde-prosessen

Metode for å produsere nitrogenoksider

Lysbue

En elektrisk utladning

Rukan

Sted i Norge hvor Norsk Hydro hadde sitt første anlegg

Tungtvann

Isotop av vann med en høyere konsentrasjon av deuterium

Nitroglycerin

Eksplosiv kjemisk forbindelse

Nobelprisen

Pris som tildeles for fremragende arbeid innenfor fysikk, kjemi, medisin, litteratur, fred og økonomi

Dieselmotor

Forbrenningsmotor som bruker diesel som drivstoff

Bensinmotor

Forbrenningsmotor som bruker bensin som drivstoff

Katalysator

En substans som øker hastigheten på en kjemisk reaksjon

AdBlue

En væske som tilsettes diesel for å redusere utslipp av nitrogenoksider

Plantegjødsel

Gjødsel som brukes for å forbedre plantevekst

Nitrater

Salter som inneholder nitrat-ioner

Aminosyrer

Organiske forbindelser som er byggesteiner for proteiner

Oretrær

Trær som har nitrogenfikserende bakterier i røttene

Kakaer

Planter som kan ta opp nitrogen

Erteblomster

Planter som har nitrogenfikserende bakterier i røttene

N2-molekyl

Kjemisk formel for nitrogenmolekyl

Nitrogenfiksering

Prosessen hvor nitrogen blir omgjort til en brukbar form for planter

Tesla

Elektriske biler

Dynamitt

Eksplosiv kjemisk forbindelse

Deltakarar

Guest

Odd-Rikard Wallmoth

Host

Jan Moberg

Guest

Carl-Henrik Gørbits

Lignende

8/23/2021

Teknisk sett

Episode 372 - Kjernekraft slipper ikke ut CO2 - taper likevel terreng

Kjernefysiker Mark Nelson som leder organisasjonen Radient Nucklear Fund er bekymret for kjernekraften. Altfor mange land mener at dette er skumle greier. Det er det så langt fra, mener han. Det som ifølge Nelson er skummelt, er at kjernekraft erstattes med kull, olje og gass. Tyskland er en versting i hans øyne, som påvirker de andre landene i EU når tysk industri reorienterer seg.

Sjå mer

8/6/2020

Teknisk sett

Episode 285: Norge kan havne bakerst i hydrogenkappløpet

Sjå mer

10/15/2020

Teknisk sett

Episode 295 – Moberg & Valmot: Hydrogenstasjoner i Norge

Sjå mer

1/5/2017

Teknisk sett

Episode 51 - Helium

Helium har vært her siden tidenes morgen, bokstavelig talt. Det er det nest vanligste grunnstoffet i universet. Men det er vanskelig å holde på gassen for oss mennesker, og i praksis er det en begrenset ressurs for oss. – Når en 17. maiballong sprekker, forsvinner heliumet ut i verdensrommet og er tapt for oss, forklarer professor i strukturkjemi Carl Henrik Gørbitz. Han er gjest i ukens podcast, og kan også forklare hvorfor helium er nummer to i det periodiske system, hvorfor det regnes som en ideell gass og hvorfor MR-maskiner kan ha spesiell nytte av helium. Han deler Odd Richards gryende bekymring for at vi kan gå tom for helium i verden, og ikke bare på grunn av 17. mai.

Sjå mer

12/22/2016

Teknisk sett

Episode 49 - Hydrogen

Vi trenger forsterkninger til denne ukens podcast, og har fått med oss professor i strukturkjemi Carl Henrik Gørbitz. Vi tar nemlig fatt på det periodiske systemet, og starter med det første grunnstoffet, selveste Hindenburg-atomet: Hydrogen. Hvorfor er Hydrogen nummer 1, og hva er det mest spennende med dette grunnstoffet? Her er det mye spennende å lære.

Sjå mer

4/6/2017

Teknisk sett

Episode 64 - Oksygen

For 300 millioner år siden var det mye mer oksygen på jorda enn i dag, nærmere 35 prosent på det høyeste. Det førte blant annet til enorme insekter og antakelig voldsomme skogbranner. I dag er oksygeninnholdet i lufta 21 prosent, insektene er ganske normale og oksygen er fortsatt en nødvendighet for det meste av liv. Det er dessuten utgangspunktet for vår søken etter liv i verdensrommet: Søk etter oksygenet først, så er livet antakelig i nærheten. Og hvordan brukes egentlig oksygenet industrielt i dag? Vi får dessuten en liten gladhistorie om ozonlaget i ukens podcast, som altså handler om oksygen. Gjest i studio er Carl Henrik Gørbitz, professor i strukturkjemi ved Universitetet i Oslo.

Sjå mer

7/27/2017

Teknisk sett

Episode 80 - Slik kan Thorium erstatte Uran i kjernekraftverkene

Verden trenger kjernekraft for å erstatte alt det fossile brenselet, tror Odd Richard Valmot. Dagens kraftverk er svært mye sikrere enn de første versjonene, og nå begynner det å nærme seg et godt alternativ til uran som brensel: Thorium. Det er langt mer bærekraftig, sikrere og lettere tilgjengelig. Denne uka har vi fått besøk av Øystein Asphjell i Thor Energy, som utvikler thorium-basert teknologi til bruk i kjernekraftverk verden over. Vi ser på hvor langt teknologien har kommet, hva som er utfordringene og hva som gjenstår før thorium er hovedbrensel i verdens kjernekraftverk.

Sjå mer

5/9/2019

Teknisk sett

Episode 192 - Derfor trenger vi hydrogen

Verden trenger en kjemisk energibærer som ikke slipper ut CO2, og det er hydrogen som peker seg ut. Det letteste grunnstoffet har egenskaper som gjør det godt egnet i mange sammenhenger. Det er lett å fremstille, og det kan lagre energi lenge. Ofte har det blitt hevdet at det er en konflikt mellom energilagring i batterier og hydrogen. Det er det ikke. Selv de mest ihuga H2-tilhengerne tror på batteribilen. Men når vi skal frakte tunge ting langt - slik som med trailere, tog, ferger og fly - er hydrogen et godt alternativ. Hydrogen egner seg også når vi i økende grad må lagre veldig store energimengder fra sol- og vindkraft over uker og måneder. I framtidens energisystem er det både batterier for korttidslagring og hydrogen for den lange. Hydrogen vil også bli en viktig gass når vi skal avkarbonisere de store industriene, slik som stålindustrien som i dag bruker enorme mengder kull. I dag snakker vi med en av Norges hydrogenveteraner, markedsdirektør i Sintef Industri, Steffen Møller-Holst, om utfordringene og mulighetene landet vårt har innen hydrogen.

Sjå mer

Lastar