Så sabbar superhjältarna planeten

I en tid då alla pratar koldioxidutsläpp och klimatförändring bestämde sig Miles Traer, forskare vid Stanford University, för att ta reda på hur exakt hur klimatsmarta nio av DC och Marvel Comics superhjältar är. Han skapade projektet ”The Carbon Footprint of Superheroes” där han bland annat undersökte hjältarnas materialkonstruktion, teknologi och energikonsumtion för att avgöra deras koldioxidavtryck*.

1 500 timmar senare hade han bland annat kommit fram till att Ironmans dräkt släpper ut över 45 ton koldioxid redan innan den har lämnat marken och att Spindelmannen släpper ut 36 ton koldioxid årligen bara genom sin väv. Jämfört med en genomsnittssvensk som släpper ut 4,4 ton CO2e** per år är det således relativt stora klimatbovar vi har att göra med. Förutom två av dem.

De värsta var de som var beroende av elektricitet till sina datorer. Bara Batmans avancerade superdator avger 40 000 ton koldioxid. Sammanlagt släpper superhjältarna ut mer koldioxid än ett helt land, vilket ganska uppenbart inte kan vara bra för miljön.

För att hjälpa superhjältarna att sänka sina utsläpp och bli mer miljövänliga har forskning.se tagit hjälp av Björn Sandén, professor i innovation och hållbarhet vid Chalmers Tekniska Högskola.

hero

Träskmannen
Den här superhjälten besegrar skurkar genom att samla ihop växtmaterial till en humanoid form. Vanligast är att han hämtar sitt material från träsk. Det fina med växter är att de kan lagra koldioxid istället för att som vi människor släppa ut det i atmosfären. Ett träsk upptar till exempel 22-98 gram koldioxid per kvadratmeter per år. Skulle träskmannen få för sig att samla material från en tropisk regnskog istället tar han upp 269,9 gram koldioxid per kvadratmeter årligen. Således får han ett koldioxidavtryck på –1 till 0,1 kg CO2e.

Vad säger experten?

– Träskmannen absorberar koldioxid, men släpper även ut det när han bryts ner. Det enda sättet att minska koldioxidhalten i atmosfären är att han inte bryts ner alls eller bryts ner på en annan plats. En lösning är att Stålmannen flyger honom till en annan planet, fast det kan ju bli lite tråkigt för honom i längden. Eftersom växtmaterial som bryts ner i träsk leder till utsläpp av den starkare växthusgasen metan kan han möjligtvis också göra nytta genom att flytta växtmaterial till torrare ställen. Och om han kan föröka sig så att det blir många fler träskmän och träskkvinnor så skulle den totala mängden kol i atmosfären kunna minska.

Stålmannen
Stålmannen har en massa olika superkrafter, vilka alla möjliggörs av att han kan han absorbera solenergi. Detta gör att hans koldioxidavtryck är 0. Enligt beräkningarna absorberar han 990kWh per äventyr, men gör av med 707 kWh under samma tid. Således klarar han sig på 283 kWh energi mellan äventyren, vilket blir 11,63 kWh per dag. Omräknat till kalorier blir det drygt 10 000, vilket är fyra gånger så mycket som en genomsnittsmänniska ska äta.

Vad säger experten?

– Stålmannen använder sig redan av ren energi och fångar upp solenergi med sin egen kropp. En så biffig kille skulle dock kunna tänka på att gå ner lite i vikt eftersom han då inte transporterar lika mycket massa och inte gör av med lika mycket energi.

ooops

Jessica Jones
Jessica Jones är bland annat superstark och kan flyga. Dessutom röker och dricker hon ohälsosamt mycket. Bara hennes whiskeykonsumtion ger upphov till lite mer än ett ton CO2e per år, vilket är lika mycket som utsläppen från maten en vegan äter under ett helt år ger upphov till. De största utsläppen kommer dock från hennes detektivbyrå i form av energikonsumtion. I slutändan ger hon upphov till lika stora utsläpp som en genomsnittlig amerikan, det vill säga 19 ton CO2e.

Vad säger experten?

– Just nu pågår faktiskt ett ganska unikt pilotprojekt i just Brooklyn som bygger på att man delar på lokalt producerad solel. Projektet kallas Brooklyn microgrid och är en småskalig energilösning. Tanken är att man ska använda en blockkedja, som ligger till grund för bitcoinvalutan, som elvaluta för att köpa och sälja el mellan grannar. Mitt förslag är att hon går med där.

Spindelmannen
Spindelmannen svingar sig runt New York i jakten på bovarna och det är hans väv som står för det största koldioxidavtrycket. Miles Traers uppfattning är att väven består av kolnanofibrer som är starka nog att hålla hans vikt och flexibel nog att svinga sig i. Eftersom kolnanofibrer finns i verkligheten vet man att det kostar 38 – 26 381 ton CO2e att tillverka den beroende på var energin kommer ifrån. Då produktionen blir allt mer energisnål är det rimligt att anta att Spindelmannens utsläpp ligger närmare det lägre värdet. Inklusive tillverkningen av hans dräkt hamnar utsläppen på 38 ton CO2e.

Vad säger experten?

– Om Spindelmannen går över från laboratorieskala till att börja tillverka kolnanofibrer på en industriell skala skulle energiförbrukningen minska radikalt. Vi befinner oss precis i början av utvecklingen av den här typen av material och om Spindelmannen är med och stödjer detta kommer man snabbare ner i en lägre energiintensitet. Han skulle också kunna använda bioråvara i spindelnätsproduktionen, vilket ju är vad spindlarna faktiskt gör.

surprise2

Firebird
Firebird skapar och kontrollerar eld för att bekämpa elaka krafter i den amerikanska södern. Hennes utsläpp kommer främst från förbränningen av brandfarliga ångor. Hur mycket koldioxid hon släpper ut beror på vad hon väljer att elda med. Är det kol blir utsläppen betydligt högre än om hon eldar med till exempel naturgas. Eftersom hon är en superhjälte vet hon säkert hur illa kol är och väljer därför att bränna en kombination av metan och propan, vilket gör att hennes utsläpp hamnar på 227 ton CO2e.

Vad säger experten?

– Firebird är beroende av kolväten för att elden ska synas ordentligt. Dock behöver hon inte bränna fossilt bränsle utan det det går bra med biobränsle. Kanske kan hon gå ihop med ett bioraffenaderiprojekt? De har det lite trögt just nu eftersom oljan är billig så det är bra om hon kan hjälpa till för att skapa lite marknad.

Ironman
Ironman utvecklar och producerar högteknologiska prylar för att rädda världen från diverse skurkar. Bara hans dräkt ger upphov till 59 ton CO2e. Att han utifrån serierna och filmerna har minst tre dräkter gör inte saken bättre för Tony Stark. Hans totala klimatavtryck beror dock på vad han använder för bränsle när han flyger. Eftersom det kallas raketskor är det rimligt att anta att han använder raketbränsle, vilket ger ett större avtryck än om han väljer att använde till exempel plasmaraketmotor. Beroende på detta hamnar Ironmans utsläpp på 252 – 317 ton CO2e.

Vad säger experten?

– Ironman använder en fusionsreaktor för att driva sig själv och för det behöves tritium. Tritium görs av litium som har två isotoper, litium-6 och litium-7. För att framställa tritium behövs litium-6, problemet är att den utgör 7,5 procent av fraktionen medan resten är litium-7. I dag kan du inte utvinna litium från havet då koncentrationen är för låg, men har du en fusionsreaktor som Ironman kan du kanske det. Och med den litium-7 som blir över kan man göra en massa batterier som man kan driva alla elbilar med. Vad gäller hans dräkt bör den tillverkas av återvunnen metall och raketbränslet han behöver kan bestå av flytande väte producerad från vatten och förnybar el (eller el från hans fusionsreaktor).

kapow

Batman
Batmans koldioxidavtryck är enormt och enligt Miles Traer borde han hellre lägga sina pengar på att klimatkompensera än på flashiga högteknologiska prylar. Till exempel orsakar hans batsuit, som bland annat består av nomex och kevlar för att skydda honom från eld och kulor, ett koldioxidavtryck på 4 ton CO2e. Det vill säga nästa lika mycket som genomsnittssvensken under ett år. De främsta klimatbovarna är dock hans batmobil, batwing (ett energislukande hoovrande jetflygplan för en person) och superdator som tillsammans ger ett utsläpp på 2 500 ton CO2e.

Vad säger experten?

– Batman är en prylfixerad typ och till och börja med får han börja köpa sina saker på second hand. I övrigt har han en hög betalningsförmåga och kan hjälpa många nya tekniker ut på marknaden så att de kan spridas till fler. Han kan bland annat göra om sin batmobil till en elbil och istället för ett flygplan kan han ha en drönare med kamera på. Alternativt finns det nanomaterial som härmar en geckoödlas förmåga att klättra på väggarna, men då är han ju i och för sig inte Batman längre. Det kanske blir problem med imagen då?

The Flash
The Flashs superkraft är att han springer blixtsnabbt och för att göra detta behöver han kalorier. Hans koldioxidavtryck beror således på 1) vad han äter, 2) hur snabbt han springer och 3) hur långt han springer på ett år. Förutsatt att The Flash skippar hamburgare till förmån för till exempel en lastbilslast med jordnötssmör, springer 1 640 mil per år (22 mil per äventyr) med ljusets hastighet (299

Ökad kunskap lokalt sänker barna- och mödradödligheten

Varje år dör miljontals barn under fem år i Afrika söder om Sahara och i andra utvecklingsländer. Mödradödligheten i de här områdena är 300 gånger större än i den industrialiserade västvärlden. Viljan att göra något är stor, men vad? Och hur?

Ett forskningsprojekt under ledning av Martina Björkman Nyqvist vid Handelshögskolan i Stockholm har undersökt just detta. Forskarna har studerat två hälsofrämjande projekt i södra Afrika; ett i Uganda och ett i norra Nigeria.

Hälsoundervisning
Projektet i Nigeria studerade ett program för att minska mödra- och barnadödligheten genom hälsoundervisning, ökat utnyttjande av hälsoresurser och lokalbefolkningens tillit gentemot sjukvården. Ett centralt inslag var inrättande av ett program för frivilliga hälsoarbetare (Volontary Health Work-program) som knackade dörr och bland annat delade ut steril medicinsk utrustning.

I den andra delen av projektet noterade forskarna tydliga resultat. Projektet handlade om att förbättra hälsan bland den fattiga delen av befolkningen i Uganda. Forskarna prövade en metod de kallar Living Goods där man utbildade lokalbefolkningen. Personer från det lokala samhället rekryterades för att sprida kunskap, metoder och medicinska hjälpmedel för att försöka bota, eller åtminstone lindra, de lokala hälsoproblemen.

Spädbarnsdödligheten (barn upp till ett år), barnadödligheten och dödligheten bland nyfödda minskade i samtliga fall med ungefär 30 procent. Forskarna kunde även se en lokalekonomisk vinst i att lokala aktörer som arbetade med detta kunde göra en viss vinst och på sikt kan kanske metoden generera ett självförsörjande system.

Slutrapporten:
Bekämpa barn- och mödradödlighet genom att experimentera med system för att leverera grundläggande sjukvård

Anders Palmqvist, på uppdrag av Riksbankens Jubileumsfond

Läs mer

Avloppsvatten påverkar blåmusslan genetiskt

Blåmusslan är en viktig art i Östersjön. En ny avhandling visar att reningsverk skapar ett naturligt urval hos blåmusslan vilket ger ett genetiskt fotavtryck hos musslor som lever i närheten.

Josefine Larsson, doktorand miljövetenskap vid Södertörns högskola, har studerat blåmusslor utanför fyra olika hamnar och reningsverk i Östersjön. Blåmusslan är en väldigt bra bioindikator-art eftersom den filtrerar vattnet när den äter. När den filtrerar ackumulerars även de eventuella gifter som finns i vattnet och eftersom den är fastsittande avspeglas den lokala miljön.

Genetiska skillnader
Denna studie visar genetiska skillnader mellan musslor som lever utanför reningsverk och musslor som lever på referensplatser. Musslor som lever i hamnar hade mer skador i sin lever jämfört med musslor från referensplatser, dock kunde inga direkta genetiska skillnader påvisas.

– Blåmusslan är en väldigt tålig och anpassningsbar art, säger Josefine Larsson, och studien visar att arten som sådan mår bra – det finns många blåmusslor och de anpassar sig väl efter sina levnadsförhållanden.

Ämnen som påverkar musslan
Blåmusslorna utanför reningsverken växer sig stora och feta av den näring som kommer ut i vattnet från reningsverken, och eventuellt även för att de är genetiskt anpassade. Däremot skulle detta selektionstryck kunna skapa problem hos andra mer känsliga arter.

– Denna studie visar att avloppsreningsverk påverkar musslorna genetiskt på ett sätt som vi kanske inte visste tidigare. I vår studie fann vi att musslor som lever utanför reningsverk har gener som ser ut på ett speciellt sätt medan musslor på referensplatser har mer variation i dessa gener. Dessa gener är viktiga för skalbildning, immunförsvar och hormonell balans. Det tyder på att avloppsvatten innehåller ämnen som påverkar dessa funktioner säger Josefine Larsson.

Avhandlingen:

Posted in BMI

Kreativitet är elixiret bakom de stora upptäckterna

Eva Hoff är lektor i psykologi vid Lunds universitet och hon har forskat om kreativitet de senaste 20 åren. Hon definierar kreativitet som förmågan att skapa nya och nyttiga idéer, produkter eller uttryck. Det handlar om att lösa problem som tidigare varit okända och att kunna komma på fler lösningar än bara en.

Föreställningen om det kreativa geniet som ensam gör en upptäckt är en föråldrad syn på forskning, menar Eva Hoff.

Kreativt ledarskap
Idag är all forskning ett samarbete mellan en rad olika människor. Inte minst gäller det på nobelprisnivå. Det ställer nya krav på kreativiteten.

– Att bli erkänd av ett forskarsamhälle handlar till exempel mycket om att man är duktig på att övertyga. Då krävs kreativitet i att få andra att se det speciella i det man åstadkommit.

– Antagligen har nobelpristagaren ett stort forskarlag runt sig och då krävs ett kreativt ledarskap men kreativitet krävs också för att hitta rätt samarbetspartner. Dessutom behövs kreativitet för att bygga nätverk för att kunna ta del av andras landvinningar.

Kreativitet uppstår inte av sig själv utan först när man har djup kunskap om sitt område, säger Eva Hoff och hänvisar den amerikanska forskaren Teresa Amabile. Man behöver också vara högt motiverad och ha förmågan att se förbi traditionella sätt att angripa problem.

Forskaren som skapade teorin om flow, Mihaly Csikszentmihalyi, menar att kreativa personer ofta förenar motsatta personlighetsdrag. De kan ha både stereotypt kvinnliga och stereotypt manliga egenskaper. De kan känna med andra. Men i nästa sekund kan de känslokallt avvisa andras åsikter.

– De behöver kunna växla mellan ytterligheter. Att ena stunden visa osäkerhet: ”nja jag vet inte”, för att i nästa vara bergsäker: ”det här kommer att gå” är nödvändigt i en kreativ process. Att alltid vara tvärsäker leder ingenstans. Men inte heller att bara lyssna på andra, säger Eva Hoff.

Osäker men kreativ
Ett gott självförtroende nämns ofta som en förutsättning för att vara nyskapande men Eva Hoff säger att det inte alls är nödvändigt.

– Jag har gjort undersökningar på barn. Vissa är självsäkra och kreativa. Men en del är osäkra på sig själva med ändå väldigt kreativa. Som nobelpristagare behöver man nog ha förmågan att tvivla men när det gäller ska man samtidigt kunna lita på sig själv och på att man är på rätt väg.

– Ännu viktigare än självförtroende är sannolikt motivation och engagemang. När man tvivlar kan det vara avgörande för att inte ge upp.

Djup kunskap det viktigaste

Posted in BMI

Musslors ögon kan ge mindre undervattenskameror

Ett internationellt forskarlag med bland annat Lunds universitet presenterar den 1 december en detaljerad studie av kammusslans ögon och syn. Rönen kan bana väg för utvecklingen av nya sensorer och bildapplikationer för undervattensbruk.

De flesta djur använder linser för att fokusera ljus på näthinnan. Vissa marina varelser som kammusslor, exempelvis pilgrimsmusslan (Pecten maximus), har istället utvecklat speglar för att fokusera ljus och kunna se.

Musslans ögon som ett optiskt teleskop
En kammussla har över 100 ögon och en syn som är helt anpassad till miljön de lever i. Enligt forskarna är kammusslornas synsystem uppbyggt på ett sätt som kraftigt påminner om hur optiska teleskop med inbyggda reflektorer fungerar, men på en mycket mindre skala.

I studien visar forskarna hur spegeln, som är belägen bakom näthinnan, är uppbyggd av nanometerstora guaninkristaller, ett ämne som för övrigt finns i fiskfjäll. Vidare konstaterar de att spegeln består av många lager.

Fakta Kammusslor

Kammusslor utmärks av rundade eller ovala skal, i regel med vinkelformade utskott, ”öron”, vid skalbucklan, den del av skalet varifrån skalet en gång började växa. Från skalbucklan utgår solfjädersformigt mer eller mindre tydliga åsar. De kan även förflytta sig genom att simma, de simmar genom att omväxlande hastigt öppna och sluta sina skal och vattenstrålen som bildas driver dem framåt. Foten är liten och mantelkanten är förtjockad och har oftast talrika ögon.

I Norden förekommer omkring 15 arter av kammusslor.
Källa: Wikipedia

Dessutom visar de med hjälp av olika mikroskopitekniker hur näthinnans två lager tar emot olika bilder. Ett lager fungerar bäst för bilder i periferin, ett för bilder i det centrala synfältet. Tillsammans gör de det möjligt för kammusslan att se skepnader och konturer med viss skärpa.

– Hela spegelkonstruktionen är anpassad till den miljö som kammusslor lever i. Deras syn är avsevärt bättre än synen hos andra musslor med andra typer av ögon, säger Gavin Taylor, postdoktor vid biologiska institutionen vid Lunds universitet och en av författarna till artikeln i Science.

Gavin Taylor, verksam vid den naturvetenskapliga fakulteten i Lund, har gjort studien tillsammans med forskare i Israel. Han menar att resultaten inom en snar framtid kan komma till praktisk användning.

Minikameror inom robotteknik
– Våra resultat kan bidra till att utveckla miniatyrkameror för undervattensbruk, säger han och fortsätter.

– Det finns ett växande intresse för miniatyrkameror inom robotteknik, inte minst för biomedicinsk användning. Jag tror inte det dröjer länge innan sådana applikationer hämtar inspiration från kammusslornas ögon.

Artikeln:
The image-forming mirror in the eye of the scallop, publicerades i Science den 1 december.

Kontakt:
Gavin Taylor, postdoktor (engelskspråkig), Biologiska institutionen, Lunds universitet, gavin.taylor@biol.lu.se, 070-960 66 17

Läs mer