måndag 13 juni 2022

Vad hade du behövt veta för att avslöja den misstänkta värmepumpen?

Det här inlägget nämner saker som är föremål för rättslig prövning. Jag tar inte ställning i skuldfrågan, meningen med det här inlägget är endast att resonera kring vilken typ av naturvetenskaplig och teknisk kunskap som är bra att ha om man vill utvärdera den typ av uppfinningar som detta handlar om.

Göteborgsposten publicerade igår (2022-06-12) en artikel om en man som misstänks ha lurat till sig 84 miljoner med en falsk uppfinning, en värmepump som påstods kunna ge ifrån sig 10 gånger mer värmeenergi än den el som tillförs*. (Omni har också publicerat en sammanfattning som inte är bakom betalvägg**.) Privatpersoner, företag och Energimyndigheten har alla lockats att investera i denna fantastiska maskin. Så här i efterhand verkar många undra om inte Energimyndigheten borde ha anat ugglor i mossen.

Vilket fick mig att fundera. Säg att du och jag hade blivit erbjudna att investera i en värmepump som ger ifrån sig 10 gånger mer värmeenergi än den el-energi man tillför - vad hade vi kunnat använda för naturvetenskaplig och teknisk kunskap för att avgöra om det är en bra investering?

Termodynamik

Om någon hade sagt till mig att de uppfunnit en motor som ger ifrån sig tio gånger så mycket energi som man stoppar in i den så hade jag nickat artigt och hittat på en ursäkt för att avsluta samtalet. Anledningen är att det bryter mot termodynamikens huvudsatser. En motor tar elektrisk eller kemisk energi (t.ex. från bensin) och omvandlar den till rörelseenergi. Termodynamikens första huvudsats säger att energi inte kan skapas eller förstöras utan bara omvandlas, så du kan inte få ut mer rörelseenergi än den elektriska eller kemiska energi du stoppat in. Termodynamikens andra huvudsats säger dessutom att entropin måste öka, vilket leder till att man förlorar energi i omvandlingen. För en motor måste man alltså räkna med att få ut mindre energi än man stoppar in.

Nu handlar detta emellertid om en värmepump. En värmepump är en maskin som, när man tillför energi, tar upp värmeenergi på en plats där temperaturen är låg och ger ifrån sig värmeenergi där temperaturen är hög - platsen där temperaturen är låg kan vara insidan på ditt kylskåp, och i så fall är platsen där temperaturen är hög ditt kök. Om det istället är en luft-luftvärmepump i en villa är den kalla platsen utomhus, och den varma inomhus. I termodynamiken kallar man det här för en kall reservoar och en varm reservoar.

Termodynamikens första huvudsats kräver att den mängd värmeenergi som du dumpar i den varma reservoaren är lika med den energi du tillför värmepumpen plus den värmeenergi den plockar upp från den kalla reservoaren. En fungerande värmepump kommer därför alltid att släppa ifrån sig mer energi än du stoppat in i den, men den har inte skapat någon energi ur intet utan bara plockat upp den ur den kalla reservoaren.

Termodynamikens andra huvudsats sätter gränser för hur mycket energi värmepumpen kan plocka upp i den kalla reservoaren per enhet energi du tillför till pumpen. Med hjälp av lite matematik kan man räkna ut att maxgränsen beror på hur varm den kalla reservoaren är och hur stor temperaturskillnad det är mellan den varma och den kalla reservoaren. Bäst fungerar det om den kalla reservoaren har rätt hög temperatur och skillnaden i temperatur mellan reservoarerna är liten. Vad som är intressant för oss i det här fallet är att termodynamikens första och andra huvudsats - i teorin - inte hindrar dig från att konstruera en värmepump som under ideala förhållanden dumpar tio gånger mer värmeenergi i den varma reservoaren än du tillför i form av t.ex. elektricitet. Det gäller bara att välja rätt temperaturer på dina reservoarer.

OK, så vi kan inte avfärda vår potentiella investering bara med hjälp av termodynamikens huvudsatser. Men hur blir det i verkligheten?

Värmepumpar i praktiken

Termodynamikens första och andra huvudsats kan hjälpa oss att ta reda på vad som är teoretiskt möjligt under ideala förhållanden. I verkligheten är förhållanden inte ideala och som regel innebär det att saker funkar sämre - en riktig värmepump når inte upp till den teoretiska maxgränsen för hur mycket energi den kan plocka upp ur den kalla reservoaren. 

Detta innebär att bara för att det är teoretiskt möjligt att få ut tio gånger så mycket värmeenergi som den el man stoppar in i värmepumpen, måste det inte vara praktiskt möjligt.

Ett sätt att skaffa sig en uppfattning om vad som är praktiskt möjligt är att kolla på existerande värmepumpar. Lite letande på nätet ger intrycket att värmepumpar som används för att värma upp hus ger ifrån sig fem-sex gånger så mycket värmeenergi som den el man stoppar in - fast det är lite komplicerat att jämföra eftersom det beror på utomhustemperaturen (se t.ex. denna sida). Det skulle innebära att tio gånger energin är nästan dubbelt så bra som vad existerande tillverkare av värmepumpar skryter om. En väldigt stor skillnad, en toppeninvestering om det visar sig funka - men kanske för bra för att vara sant? Teknisk utveckling sker oftare gradvis än i stora språng, och en så här markant förbättring kan få en att höja på ögonbrynen.

Som potentiella investerare skulle vi nog vilja ha en riktigt bra förklaring på hur det går till.

Vaddå synkrotron energi?

Enligt GPs artikel hade den förklaring som erbjöds att göra med något som kallades "synkrotron energi". En synkrotron är en sorts partikelaccelerator och har ingenting med värmepumpar att göra. Hade jag varit en potentiell investerare hade jag velat fråga vidare för att ta reda på vad som egentligen menas, och om "synkrotron energi" bara är ett hemmasnickarat begrepp för något mer välkänt. Om jag inte fick mer information skulle jag antagligen tolka det som en varningssignal.

Dessutom... det där med patent...

Okej, det här faller kanske inte under naturvetenskap och teknik, men... 

Enligt artikeln i GP har den misstänkte påstått sig äga patent på den aktuella tekniken i flera länder. Godkända patent publiceras så att de är tillgängliga för allmänheten (om de inte innehåller försvarshemligheter, men alltså... det är en värmepump). Patentansökningar publiceras 18 månader efter att de lämnats in även om de inte blivit godkända (förutsatt att de inte dragits tillbaka, men då kan det inte heller bli några patent av dem). Ett patent ska dessutom innehålla tillräckligt med information för att någon annan ska kunna "utöva uppfinningen" - i det här fallet, bygga och använda värmepumpen. Här borde vi kunna få nån typ av svar på våra frågor om synkrotron energi.

Patenten borde inte heller vara svåra att hitta. Man kan få fram patent (och publicerade patentansökningar) där en viss person listats som sökande eller uppfinnare både via Google Patents och Espacenet. Om det hade påståtts att det fanns godkända patent och jag inte lyckats hitta dem där så hade jag sett det som ett allvarligt varningstecken.


Det ser inte ut som att man hade kunnat avfärda den här uppfinningen helt bara utifrån grundläggande kunskaper om termodynamik, men om man funderar vidare på vad som är praktiskt möjligt (och på hur det funkar med patent) dyker det upp signaler om att det som minst är en väldigt riskabel investering, och skulle kunna vara för bra för att vara sant. Jag är själv inte särskilt riskbenägen när det gäller investeringar, så jag tror jag hade avstått - fast det är ju lätt att säga nu i efterhand.



* Titeln på GPs artikel är Misstanken: "Uppfinnare" lurade till sig 84 miljoner - med falsk värmepump. Den går antagligen att hitta via lämplig sökmotor, men jag vill inte länka för att undvika ev. pingbacks.

** Omni har den lite mer tvärsäkra titeln Falsk uppfinning drog in miljoner - man åtalas. Borde också gå att hitta via lämplig sökmotor.