Kolabrennslan á Bakka

Ingvar Helgi Árnason, pró­fessor emeritus í efna­fræði við Háskóla Íslands, fjallar um kísilmálmframleiðslu í aðsendri grein.

Auglýsing

Það var þann 8. febr­úar 2017 sem ég heyrði í reynd fyrst talað um „kola­brennsl­una á Bakka“. Ég var að fylgj­ast með afhend­ingu íslensku bók­mennta­verð­laun­anna í beinni útsend­ingu á RÚV. Auður Ava Ólafs­dóttir fékk íslenku bók­mennta­verð­launin í flokki fag­ur­bók­mennta fyrir skáld­sög­una Ör. Auður Ava þakk­aði fyrir sig með því að flytja það sem hún kall­aði „obbo­lítið man­i­festó um bók­mennt­ir“ í 9 lið­um. Flestir lið­irnir voru stuttir og gagn­orðir en lengst staldr­aði skáld­konan góða við síð­asta lið­inn, þar sem hún lýsti aðdáun sinni á til­tæki Bakka­bræðra þegar þeir reyndu að bera sól­ar­ljós og yl í lopa­húfum sínum inn í kaldan og glugga­lausan bæ sinn, sem þeir sjálfir höfðu byggt sér. Ræðu sinni lauk Auður Ava með því að víkja tal­inu að öðrum Bakka, Bakka við Húsa­vík, þar sem nú væri stunduð stór­tæk kola­brennsla, heil 66 þús­und tonn á ári.

Eftir þennan atburð hef ég margoft séð og heyrt máls­met­andi konur og menn minn­ast á kola­brennslu á Bakka og þá und­an­tekn­ing­ar­laust, held ég, í nei­kvæðri merk­ingu eins og hér sé um mik­inn og glóru­lausan óhugnað að ræða. Nú síð­ast rak ég augun í grein í Frétta­blað­inu þann 3. sept­em­ber eftir Kára Stef­áns­son, for­stjóra Íslenskrar erfða­grein­ing­ar. „Af kaffi­vél skuluð þið læra“ er tit­ill grein­ar­inn­ar. Kári fer mik­inn eins og hans er von og vísa og heim­færir sam­skipti sín við kaffi­vél­ina sína upp á hegðun þing­manna og stjórn­mála­flokka eins og hún ætti að vera að hans mati, skilst mér. Grein sinni lýkur Kári með því að hnýta í Stein­grím J. Sig­fús­son fyrir að vera ábyrgur fyrir „sex þús­und tonnum af kolum sem eru brennd ár hvert á Bakka til dýrðar auð­hyggj­unn­i.“

Mér þykir vera hallað á fræði­grein­ina efna­fræði, sem ég hef sér­hæft mig í, stundað rann­sóknir á og eftir bestu getu miðlað kunn­áttu til nem­enda með störfum mínum í ára­tugi. Með þessum línum vil ég reyna að koma þeirri fræði­grein til varnar með því að leið­rétta það sem mér þykja aug­ljósar stað­reynda­villur eða ef til vill þröng­sýni ágætra manna og kvenna.

Auglýsing

Ég trúi því að flestir sem tjá sig á nei­kvæðan hátt um „kola­brennsl­una á Bakka“ geri það ekki af illum vilja heldur fyrir ákveð­inn mis­skiln­ing á þeirri starf­semi sem þar fer fram. Ef til vill gerir áfalla­saga kís­il­vers United Sil­icon í Helgu­vík það að verkum að nýja verk­smiðjan á Bakka liggur betur við höggi þeirra, sem ein­dregið eru mót­fallnir stór­iðju hvers kon­ar, en ann­ars væri. Að öðrum kosti á ég erfitt með að skilja að keim­lík verk­smiðja hefur verið starf­rækt í slétta fjóra ára­tugi í öðrum lands­fjórð­ungi án þess að vera úthrópuð fyrir „kola­brennslu“. Hér á ég við kís­il­ver Elkem Ísland á Grund­ar­tanga.

Áður en ég útskýri hvað er líkt og hvað ólíkt með þessum tveimur verk­smiðjum og hvað fram fer innan þeirra veggja kann að vera gagn­legt fyrir les­and­ann að átta sig á málm­vinnslu í sögu­legu sam­hengi. Í skólum er okkur kennt að skipta megi mann­kyns­sög­unni í stein­öld, brons­öld og járnöld. Járnöld hafði fyrir löngu náð til okkar heims­hluta þegar land­nám Íslands hófst. Skalla-Grímur Kveld-­Úlfs­son, sem land nam að Borg, var járn­smiður góður og sótti smíðar sínar af slíkum ákafa að húskörlum hans þótti nóg um. Um það má lesa í Egils sögu. Til smíð­anna þurfti Skalla-Grímur mýr­arrauða (járnoxíð) og við­ar­kol en sam­kvæmt Ara fróða var þá landið viði vaxið milli fjalls og fjöru. Kola­brennsla til málm­vinnslu er því engin nýlunda á Íslandi. Nýlega var þess minnst á Eiríks­stöðum í Hauka­dal hvernig talið er að járn­vinnsla hafi farið fram til forna. Efna­ferl­inu í smiðju Skalla-Gríms má lýsa þannig að járnoxíð og við­ar­kol hvarfast saman og mynda járn­málm og koldí­oxíð. Efna­jafnan fyrir ferlið rit­ast þá svona:

2Fe2O3 (járnoxíð) + 3C (við­ar­kol) = 4Fe (járn) + 3CO2 (koldí­oxíð) [jafna 1]

Hér eru kol notuð til að losa málm úr sam­bandi hans við súr­efni (málm­oxíð­i). Kolin bind­ast súr­efn­inu og mynda koldí­oxíð. Á þennan hátt má fram­leiða marga málma með því að hita saman málm­oxíð og kol. Talað er um að málm­ur­inn sé afoxaður á sama tíma og kolefnið oxast. Kolin eru hér hluti af efna­ferli en ekki notuð til orku­fram­leiðslu eða hús­hit­un­ar. Allt þetta vissi Skalla-Grím­ur, mundi ég ætla.

Kís­ill er næstal­geng­asta frum­efnið í jarð­skorp­unni næst á eftir súr­efni. Kís­ill kemur fyrir í jarð­skorp­unni sem oxíð með ýmsum málmum (sili­köt) eða sem hreint kís­ildí­oxíð og þá einkum sem kvarts (Si­O2). Ólíkt því sem er um járn og ýmsa aðra málma er ekki hægt að afoxa kísil úr kvartsi með því að hita saman kvarts og kol. Tengi milli kís­ils og súr­efnis eru mjög sterk og til þess að losa kís­ilatómin úr þeim viðjum og fram­leiða kís­il­málm þarf meiri orku en hægt er að ná með kolum einum sam­an. Not­aður er ljós­bogi í sér­stökum fóðruðum ofnum bæði í verk­smiðju Elkem á Grund­ar­tanga og verk­smiðju PCC á Bakka.

En hver er mun­ur­inn á þessum verk­smiðj­um? Á Bakka er fram­leiddur kís­il­málmur að hrein­leika 97-99%. Á Grund­ar­tanga er notað járn­grýti auk kvarts og hlut­föllum hvar­fefna stýrt þannig að útkoman verður kís­il­járn með sam­setn­ingu 75% Si og 25% Fe. Þessi afurð er notuð af stálfram­leið­undum um víða ver­öld. Öllum umhverf­issinnum vil ég sér­stak­lega benda á að „dæmi um vörur sem inni­halda 75% kís­il­málm frá Elkem Ísland er raf­magns­stál fyrir spenna og raf­mót­ora sem not­aðir eru í raf­magns­bíla, hástyrkt­ar­stál fyrir vind­myll­ur, ryð­frítt stál fyrir far­ar­tæki“ o.m.fl. (www.el­kem.is). Ættum við að vera mót­fallin þessu vegna þess að kol eru notuð við efna­ferli fram­leiðsl­unn­ar?

Hvað verður svo um kís­il­inn frá Bakka við Húsa­vík? Notk­un­ar­svið kís­il­málms, sem svo erfitt er að fram­leiða úr kvartsi, eru einkum þrenns kon­ar: 

  1. Fram­leiðsla á „silikón­um“ sem eru fjöl­breyttur flokkur efna með marg­vís­legum eig­in­leikum og geta verið olí­ur, kítti, gúmmí og hörð efni. Silikónum er það sam­eig­in­legt að í grind sam­eind­ar­innar skipt­ast á kís­ilatóm og súr­efn­isatóm. Notk­un­ar­svið silikóna er nán­ast ótæm­andi þar sem efn­is­eig­in­leikar þeirra eru almennt mun betri en hefð­bund­inna efna þar sem kolefn­isatóm mynda grind­ina. Silikónar eru hins­vegar dýr­ari í fram­leiðslu heldur en sam­bæri­leg kolefn­is­sam­bönd og þarf því að vega og meta notkun þeirra hverju sinni. Sam­kvæmt heima­síðu www.pcc.is verður kís­il­málmur sem fram­leiddur er á Bakka not­aður til fram­leiðslu á silikón­um. 
  2. Hreins­aður kís­il­málmur er lykil­efni í nútíma tölvu­tækni og raf­einda­iðn­aði. Hver vill draga mik­il­vægi þess í efa? 
  3. Hreins­aður kís­il­málmur er lykil­efni til fram­leiðslu á sól­ar­raf­hlöðum sem eru einn af mátt­ar­stólpum vist­vænnar fram­leiðslu á raf­magni þar sem nægt fram­boð er af sól­skini og til þess þurfum við ekki að fara lengra í suður en til Mið-­Evr­ópu. Í sunn­an­verðu Þýska­landi eru þök húsa gjarna þakin sól­ar­raf­hlöðum þeim megin sem sólar nýt­ur, svo mikið veit ég.

Loka­orð man­i­festós Auðar Övu við afhend­ingu íslenku bók­mennta­verð­laun­anna 2017 voru: „Höfum þá í heiðri bræð­urna frá Bakka. Setjum sól­skin í húfur og berum í hús. Reisum ljóstil­líf­un­ar­stöðvar ekki kola­brennslu­ver. Að því sögðu þakka ég kær­lega fyrir mig.“

Loka­orð mín verða: Ímyndum okkur að reist verði á Íslandi kís­il­málm­verk­smiðja og um það verði samið að kís­il­málmur sem þar verði fram­leiddur verði síðan not­aður til að fram­leiða sól­ar­raf­hlöður sem end­ist ára­tugum saman og fram­leiði vist­vænt raf­magn mann­kyn­inu og jörð­inni okkar til heilla. Gerum við þá ekki betur en Gísli, Eiríkur og Helgi frá Bakka í Svarf­að­ar­dal? Svari nú hver fyrir sig.

Höf­undur er pró­fessor emeritus í efna­fræði við Háskóla Íslands.

Fáðu veitingastaðinn heim
Safnað fyrir gerð bókar sem inniheldur uppskriftir frá vinsælustu veitingastöðum landsins.
Kjarninn 22. september 2019
Kristbjörn Árnason
Áhrif járnkrossins vara enn
Leslistinn 22. september 2019
Matthildur Björnsdóttir
Lífsferli í gegnum skólagöngu
Kjarninn 22. september 2019
Líkur á fasteignakaupum hjá leigjendum ekki mælst lægri í tvö ár
Um 92 prósent leigjenda telja það öruggt eða að minnsta kosti líklegt að þau muni ekki kaupa fasteign á næstu sex mánuðum. Það er hæsta hlutfall sem mælst hefur í könnun Íbúðalánasjóðs frá september 2017.
Kjarninn 22. september 2019
Ómögulegt að fá heildstæða mynd af gjaldeyriskaupum útlendings
Sami útlendingurinn getur átt í umtalsverðum viðskiptum með gjaldeyri á Íslandi án þess að slíkt flaggist. Ástæðan er sú að allir erlendir kaupendur á gjaldeyri eru skráðir undir sömu kennitölunni hjá fjármálastofnunum. Kennitölu „ótilgreinds útlendings“.
Kjarninn 22. september 2019
Basil hassan
Drónar og skattsvik
Í fyrsta skipti í sögunni eru danskir ríkisborgarar ákærðir fyrir að taka beinan þátt í hryðjuverkum. Fimm menn eru taldir hafa útvegað dróna sem notaðir voru í árásum á herstöð í Sýrlandi árið 2014. Ennfremur tengjast málinu umfangsmikil skattsvik.
Kjarninn 22. september 2019
Fyrir einu ári síðan: „Við eigum Ísland, það eina sem við eigum eftir að gera er að taka það“
Lífeyrissjóðir landsins eiga stóran hluta af íslensku atvinnulífi. Hávær krafa hefur lengi verið um að þeir verði virkari eigendur og nýti sér þau völd sem í því felast til að beita sér fyrir lífsgæðum sjóðsfélaga í nútíð ekki síður en í framtíð.
Kjarninn 21. september 2019
Bólusótt í hættu
Er réttlætanlegt að geyma veirur eins og bólusótt, sem geta valdið jafnmiklum mannskaða og raun ber vitni?
Kjarninn 21. september 2019
Meira úr sama flokkiAðsendar greinar