Karbon, karbon, eller karbon

Karbon har blitt et skikkelig populærbegrep de senere årene. Det er minst tre ulike betydninger som, på en litt forenklet måte, omtales som karbon. Her ser vi nærmere på disse, hva de egentlig burde kalles og hva de egentlig handler om.

Først litt om det egentlige karbon, dvs. grunnstoffet, deretter litt om to nyere varianter som også ofte omtale som karbon;

  • karbon i gassform, dvs. karbonmonoksid og karbondioksid
  • karbon brukt i konstruksjonsmaterialer, dvs. i form av karbonfiber

I tillegg har vi, som noen sikkert vil påpeke, tidsperioden Karbon i geologien, men det får andre ta seg av…

Grunnstoffet karbon

Karbon er, som mange vet, egentlig et grunnstoff. Det har kjemisk symbol C og atomnummer 14 i det periodiske system, og finnes i naturen stort sett i to ulike og kjente varianter: Grafitt og diamant. Vi forstår umiddelbart at ingen av disse variantene kan forurense atmosfæren, gi alvorlige forgiftninger eller brukes til produksjon av bærekonstruksjoner, karosserier eller dashboard i biler. Så hva er forklaringen?

Les mer om karbon i SNL.

Karbon i gassform

I klimadebatten dukker ofte begrepet karbon opp i forbindelse med forbrenning av hydrokarboner (HC) i ulike varianter. Begrepene er ofte karbonavtrykk og karbonfaktor i forbindelse med forurensning. Da snakker vi om de to gassene karbonmonoksid – CO, og karbondioksid – CO2.

Klimaalarmistene omtaler ofte karbon, dvs. karbondioksid, som en giftig gass, men det er ikke riktig (se nedenfor): Da blander de nok karbondioksid sammen med karbonmonoksid (gammelt navn kullos) som er en giftig gass fordi hemoglobinet i blodet, dvs. det som transporterer oksygen ut til cellene i kroppen, reagerer lettere med CO enn med O og dermed ødelegges blodets evnen til å transportere det livsviktige oksygenet. Også politi og redningsfolk omtaler dessverre karbonmonoksid som karbon i forbindelse med dødsfall etter såkalt kullosforgiftning (personer i båter og campingvogner som dør av å puste inn karbonmonoksid).

Det man mener med karbon i klimadebatten er karbondioksid som er en såkalt drivhusgass i betydningen gass som stiger opp i atmosfæren og fører til oppvarming av kloden vår. Karbondioksid er bl.a. ett av produktene fra forbrenning av hydrokarboner, men det er også naturlig produksjon fra pusten til mennesker og dyr, og ikke minst en avgjørende viktig del av fotosyntesen. I tillegg til at den stiger opp i atmosfæren brukes den også i form av kullsyre (det gamle navnet på karbondioksid) tilsatt i brus og øl, og nedfryst tilstand som tørris for å kjøle ned f.eks. matvarer. Sist, men ikke minst, bruker vi også karbondioksid i brannslokkere som vi alle har i husene våre, det er i alle fall den mest brukte typen av slokkemiddel i slike apparater.

Karbon brukt i konstruksjonsmaterialer

Dette er et annet området der vi stadig oftere hører om karbon i våre dager. Vi kan bli fortalt ting som at et moderne fly er laget i karbon fordi det er lettere og sterkere enn stål, eller at en bil har chassis i karbon av samme årsak. Vi kjenner også til dette innenfor sportsutstyr som f.eks. sykler, tennisracketer eller golfkøller.

De “ekte” bilgutta (og da tenker jeg på såkalte “rånere”) er veldig opptatt av karbon – eller karrbon som er den mer folkelige betegnelsen i disse miljøene. En bil som har – eller ser ut som den har(!) – karbon i dashbordet eller et ratt laget av karbon, er i disse miljøene betraktet som skikkelige saker. “Karrbon-look” er et mye brukt begrep.

Når vi snakker om karbon i denne sammenhengen er det ofte karbon i form av karbonfiber vi snakker om. Men heller ikke det er helt presis.

Dessverre er det mange, til dels svært oppegående, biljournalister som har svin på skogen i sin omtale av karbon, eller til nød karbonfiber. Det går ikke an å lage verken chassiskomponenter, karosserier eller dashbord av karbon eller karbonfiber. Det vi snakker om er karbonfiberkompositter, dvs. kompositter (sammensatte materialer) der karbonfiber inngår som armering for å oppnå ønsket styrke og andre egenskaper.

Kompositter (snl.no) er generelt sett sammensatte materialer som består av flere typer materialer i kombinasjoner som f.eks. øker styrken. Kompositter i form av jernbetong (betong armert med jern) er den vanligste vi kjenner, og vi har i mange år laget både karosserier og båter i glassfiberarmert plast; uten at vi vanligvis har kalt dem kompositter tidligere.

Når vi snakker om ulike komponenter i fly og kjøretøyer som lages av karbon i stedet for stål eller aluminium, så snakker vi altså om karbonfiberkompositter. Lang ord, men skal vi være presise er det ingen vei utenom…

Armeringsmaterialet her er som navnet forteller oss karbonfiber (snl.no). Dette er fibre som fremstilles gjennom ulike kjemiske prosesser for å danne lange fibertråder med stor strekkstyrke og stivhet som sammen med ulike plast-/epoksymaterialer gir komposittmaterialet de ønskede egenskapene. Karbonfibrene leveres som oftest i form av vevde matter som kan formes etter behov og bakes inn i epoksy. Det finnes også varianter der karbonfiber brukes sammen med ulike metaller som f.eks. aluminium og da er de gjerne bakt inn i et plastmateriale.

Når det gjelder bruk av karbonfiberkompositter i bilindustrien så er dette et veldig kostbart materiale og brukes bare i kostbare høyytelsesbiler, samt i fly og romfartøyer der vekt og styrke er viktigere enn kostnader. Slike komponenter må lages for hånd og herdes under høy varme og høyt trykk, og det betyr høy pris.

Det hører med til historien av “karrbon-look” som oftest bare er plastmaterialer som ser ut som vevde karbonfiberkompositter men som ikke er det.

Så, neste gang du hører noen snakke om at bildeler i moderne sportsbiler er laget av karbon, så er det altså enten karbonfiberkompositt det er snakk om; eller kanskje er det bare noe som likner…