Ved å bruke det man finner i naturen får deltakerne lage kullstifter i bålet og et resirkulert papir med sitt eget preg.
Vi undrer oss over hva som skal til for å få noe til å brenne, hva er forskjell på fullstendig og ufullstendig forbrenning, hva er cellulose, hva er papir laget av og hvorfor er det viktig med gjenvinning?
Kunstner Vibeke Emilie Steinsholm har regien i dag.
4.2 Faglig bakgrunnsinformasjon -for aktiviteten(e) og åpne spørsmål
PAPIR
Informasjon er hentet fra
Treveven og
Skoleskogen.
Festspillene i Nord-Norge skaffet oss en kunstner som har hatt en del workshop/ kurs med å lage kullstifter og papir. hun heter Vibeke Emilie Steinsholm og
her finner man litt informasjon om henne.
Treholdig og trefritt papir, hva er forskjellen?
Papir kan lages av cellulose eller tremasse eller en blanding av begge deler. Cellulose blir til trefritt papir, mens tremassen blir treholdig papir.
Det er nemlig flere metoder for å lage papir:
1. Kjemisk kokeprosess:
Flisa kokes under trykk sammen med kjemikalier, og fibrene i veden blir frigjort fra hverandre. I denne prosessen fjernes ligninet som er treets ”limstoff”, og fibrene mister sin trestruktur. Alt etter hvilke kjemikalier som blir brukt, får en sulfatcellulose eller sulfittcellulose. Til sulfittmasse benyttes først og fremst gran, mens bjørk og furu brukes mye i sulfatmasse.
Cellulosemassen brukes i såkalt trefritt trykk- og skrivepapir som kopi-, offset- og datapapir, konvolutter, brosjyrer og som en bestanddel i magasinpapir. Den benyttes også til emballasje, tapeter og tekstiler. Energiforbruket er om lag det dobbelte som ved produksjon av resirkulert papir. Mellom 40 og 50 % av treet blir til cellulose. Resten av
tømmerstokken utnyttes også.
Cellulose
Ca. 45 % av en granstokk er cellulose. Uten cellulose kan ikke treet stå oppreist! Cellulose er et resultat av fotosyntesen. Ved hjelp av solenergi, vann og CO2 produseres det glukose (C6H12O6) i de grønne bladene/barnålene. Glukosen fraktes til trestammen der den omdannes til cellulose. Dermed vokser treet.
For å hente ut cellulosen må man koke treet i syre. Dette kalles en kjemisk kokeprosess.
Først barkes tømmeret og hogges til flis. Deretter kokes flisa under trykk sammen med kjemikalier, og fibrene i veden blir frigjort fra hverandre. I denne prosessen fjernes også ligninet som er treets bindemiddel, og fibrene mister sin trestruktur. Man får cellulose, som er en grøtaktig masse. Til slutt blir massen tørket og presset. Cellulosen kan nå videreforedles på samme sted eller sendes videre til andre fabrikker som lager celluloseprodukter.
Alt etter hvilke kjemikalier som blir brukt, får en sulfatcellulose eller sulfittcellulose. Begge kvalitetene brukes til å framstille papir, selv om papir i dag for det meste lages av sulfatcellulose. Sulfatmetoden er vanligst i Norge og gir en kraftig og brunfarget cellulose. Massen kan blekes til papir eller brukes ubleket til papp og kartong. Sulfatmetoden gjenkjennes på en ubehagelig lukt.
Sulfittmetoden gir en lysere grågul cellulose som kan brukes både ubleket og bleket. Sulfittcellulose videreforedles også til spesialcellulose som blant annet brukes i tekstilindustrien. I Norge er det Borregaard Fabrikker som lager spesialcellulose. Den brukes til både mat, klær, tannkrem, vaskemidler, lakk, plast, tabletter, sprengstoff og betong!
På Newton-siden til NRK kan man lese
"Cellulose- mer enn papir". Det er utrolig hva cellulosen brukes til.
2. Mekanisk bearbeiding:
Treet slipes eller trevles opp slik at vedfibrene slites fra hverandre. Ligninet fjernes ikke, og fibrene beholder litt av sin vedstruktur. Massen kalles mekanisk masse eller tremasse. Denne metoden brukes i avispapirindustrien, og papiret kalles treholdig papir.
Gjenvinning
Papir og papp kan gjenvinnes og bli til nye papirprodukter. Det finnes forskjellige innsamlingsordninger for resirkulering av papp og papir i Norge.
Drikkekartonger blir også resirkulert. De fleste kommuner har i dag en returordning for drikkekartong. Bretting og skylling har blitt en vane for 61 % av forbrukerne. Det er Norsk Returkartong som administrerer denne ordningen.
Men hvor blir det av kartongene som du skyller og bretter? De havner på Hurum Fabrikker AB på Tofte. Der maler de opp kartongene, fjerner plast og metallfolie og lager nytt papir av de rene papirfibrene, med liten innsats av kjemikalier og energi. Det blandes inn ca. 20 % ferske papirfibre - resten er resirkulert papirmasse.
Det resirkulerte papiret går videre til Hippopotamus AS. De produserer trykksaker: Kort, brevpapir, konvolutter og notatbøker mm som selges i butikker over hele landet. Andre trykkerier kjøper også papir fra Hippopotamus til bruk i trykksaker for sine kunder.
Mange aktører innen gjenvinning
Det er også etablert returordning for emballasjekartong i de fleste kommuner. Det er Kartonggjenvinning AS, administrert av Norsk Returkartong, som tar hånd om denne returen.
Peterson-konsernet er Norges største produsent av emballasje og papir til emballasjeindustrien. Innsamlet papir er en viktig råstoffkilde. Selskapet har 1400 ansatte og hovedkontor i Moss.
Glomma Papp produserer om lag 40.000 tonn papir årlig, fullstendig basert på innsamlet papir og pappemballasje. Glomma Papp lager bok- og permpapp, bygningspapp og massivpapp.
Norske Skog har også satset på gjenbruk av papir. I 2002 brukte de 1.24 million tonn resirkulert papir som råstoff.
Hvorfor resirkulering?
Målet med gjenvinning er å holde ressursene i kretsløpet så lenge som mulig, og med minst mulig avfall. Når råstoffene ikke lenger kan gjenvinnes til nye produkter, kan de sendes til et forbrenningsanlegg, og energien brukes til oppvarming.
I dag utgjør returfiber nærmere 40 % av råstoffet til verdens papirindustri. Men det må alltid være en balanse mellom frisk trefiber fra skogen og returfiber som er brukt. Dette er nødvendig fordi trefiberen blir utslitt når den brukes flere ganger.
På
loop.no finner man informasjon om gjenvinning av papir:
HVORDAN GJENVINNES DET
På papirfabrikken blir papiret revet opp i små biter og blandet med vann slik at det blir en grøtaktig masse. Deretter blir trykksverten fjernet. Den massen som blir igjen, tørkes, presses og rulles opp på store ruller. Dette kalles “de-ink” prosess (altså “uten blekk”), og rullene sendes ut på papirmarkedet som ny råvare. I Norge går det meste av returpapiret til Norske Skogs fabrikk på Skogn. Her foretar man både de-ink prosessen, og produksjon av nytt papir. Mye av returpapiret benyttes i produksjon av avispapir.
MILJØGEVINST
- Ved bruk av returpapir er trefibrene allerede separert og det brukes derfor mindre energi for å produsere papir fra returpapir enn fra tømmer. Trefibrene kan brukes om igjen 6-8 ganger før de blir utslitt. De fleste fabrikkene som produserer papir fra tømmer ligger i Norden, mens de fleste fabrikkene som benytter returpapir ligger på kontinentet hvor energibruken gir høyere klimagassutslipp. Papir som produseres i Norge har veldig lave klimautslipp fordi vi benytter vannkraft til produksjon av strøm og fossilt brensel utgjør bare en prosent av det totale energiforbruket. På grunn av dette vil papir produsert fra fersk virke i Norge gi lavere klimagassutslipp enn papir laget fra returpapir i f.eks. Tyskland. (kilde: Norske Skog)
- Dersom vi sammenligner energiforbruket ved produksjon av papir fra returfiber med forbruket fra fersk virke, så er energiforbruket ved bruk av returpapir i underkant av 40% av energiforbruket ved bruk av fersk virke.
- Vi sparer 14 trær per tonn gjenvunnet papir.
KULLSTIFTER
Når vi lager kullstifter, gjennomfører vi en ufullstendig forbrenning. Prosessen er akkurat den samme som den som skjer nede i jorda under produksjon av kull, bare at vi fremskynder prosessen litt ved å tilføre varme fra bålet. Aktiviteten er hentet fra
Naturfag.no.
Fremgangsmåte:
Finn små bjørkepinner (men alle tresorter kan benyttes), omtrent på tykkelse med en blyant eller en finger. Spikk av barken og kutt pinnene i lengder som er litt kortere enn en hermetikkboks de så skal legges i. Legg pinnene så tett som mulig i boksen. Pakk aluminiumsfolie over åpningen (eller sett over en hermetikkboks med større diameter) slik at boksen blir så tett som mulig, og sett den opp ned på bakken. Legg litt sand eller jord rundt nedre del av boksen slik at den står stødig og det ikke kommer luft til innholdet. Lag så et bål rundt boksen.
Det er også mulig å sette boksen inn i et bål som allerede er tent. Gjør da plass til boksen i midten og rak godt med glør omkring den.
La boksen med pinnene stå i bålet i omtrent 45 minutter. Hvor lenge den trenger stå avhenger av pinnenes tykkelse og bålets varme. Om pinnene tas ut for tidlig vil de ikke være forkullet helt gjennom, mens om de blir stående for lenge vil de bøye seg og begynne å gløde.
La boksen stå til avkjøling på et ikke brannfarlig sted, da oksygentilførsel etter at boksen er tatt ut av bålet kan føre til at kullstiftene antennes.
Dette er et godt utgangspunkt for å snakke om årsak og virkning, spesielt hvis kullstiftene antenner etter at de er tatt ut av bålet!
Når kullstiftene er avkjølt kan dere ta dem ut av boksen og tegne med dem! For å fiksere tegningene som lages med kullstifter kan dere spraye dem med vanlig hårspray.
Forbrenningsreaksjoner: (hentet fra
ndla.no.)
Alle forbrenningsreaksjoner er reaksjoner med oksygen. Tenner vi en fyrstikk, et stearinlys eller et bål, er det oksygenet i luften som reagerer med stoffene som brenner.
Hver gang et grunnstoff reagerer med oksygen, får vi dannet en kjemisk forbindelse mellom grunnstoffet og oksygenet. Slike stoffer kaller vi oksider.
Når karbon brenner, får vi karbondioksid (CO2) eller karbonmonoksid (CO). Når magnesium brenner, får vi magnesiumoksid (MgO).
Karbondioksid og vann blir avgittHvis utgangsstoffene inneholder karbon (C) og hydrogen (H), blir sluttstoffene nye kjemiske forbindelser mellom karbon og oksygen og mellom hydrogen og oksygen. Det blir dannet karbondioksid (CO2) og vann (H2O).
Hvis det er for liten tilgang på oksygen, skjer det en ufullstendig forbrenning. Da blir det dannet CO. Denne gassen blir også kalt kullos og er en fargeløs, luktfri og svært giftig gass. Det er alltid noe kullos i eksosen fra biler.
Fyrer vi med for liten trekk i ovnen, blir det også dannet kullos.
Vi kan skrive reaksjonsligningen for den ufullstendige forbrenningen av karbon slik:2 C + O2 → 2 CO
Ved en forbrenningsreaksjon går det varme til omgivelsene. Dette er energi som kommer fra utgangsstoffene. Det er vanlig å si at energien er lagret i utgangsstoffene, og at den først blir frigitt ved forbrenningen. Den lagrede energien blir kalt kjemisk energi fordi den blir frigitt ved en kjemisk reaksjon.
I forbrenningsreaksjonen C + O2 → CO2 er det mye kjemisk energi i utgangsstoffene C og O2 til sammen. I sluttstoffet, CO2, er det lite energi. Energiforskjellen mellom utgangsstoffene og sluttstoffet går som varme til omgivelsene.
Det er energien i ved, olje og oksygen vi bruker for å varme opp husene våre.
I henslengte oljefiller foregår det en langsom forbrenning av olje. Da kan temperaturen bli så høy at oljefillene begynner å brenne av seg selv. Det kaller vi selvantennelse. I alle forbrenningsreaksjoner blir det frigitt energi, også i langsomme forbrenninger. En del branner i jordbruket skyldes trolig selvantennelse av blant annet høy. I fuktig høy kan det blir satt i gang mikrobiologiske og kjemiske prosesser som får temperaturen til å stige så mye at høyet til slutt tar fyr.
Fakta om kull på
Store Norskes sider.
Må ha tilgang til strøm, bål og kvister.
Anne-Berit Dybvik Hansen, Kunnskapsparken Nord
Vibeke Emilie Steinsholm, kunstner