Kategori: Fra forsøksanlegg til ”den store fabrikk”

«Jeg hadde ventet å finne et rått forsøk på å virkeliggjøre en umulighet. I stedet fant jeg ikke bare en grundig vitenskapelig, men også industrielt fullt utviklet prosess, utarbeidet med vidunderlig innsikt og omsorg».

I den ene enden av Birkeland-Eyde-prosessen er vanlig luft. I den andre enden er kalksalpeter (kalsiumnitrat, Ca(NO3)2), kjent i de første årene under produktnavnet Norgesalpeter.

Uten utviklingen av lysbueovnen (Birkeland-Eyde-ovnen) ville ikke prosessen vært mulig. Ovnene skulle konstrueres og fungere i drift, men også den videre kjemiske prosess måtte utvikles på en slik måte at sluttproduktet både virket og var regningssvarende.

Professor Ole Kr. Grimnes fremholder i biografien om Sam Eyde at det var knyttet «mindre prestisje til de kjemiske enn til de elektriske eksperimentene. Men gradvis skulle det vise seg at de kjemiske problemene bød på like store utfordringer som de elektriske».

I forbrenningskammeret i lysbueovnen ble det dannet nitrogenmonoksid (NO). Den videre utfordring var todelt; både å øke konsentrasjonen av NO i gassen som kom ut av ovnen og å omdanne NO til mest mulig nitrat.

En 21-årig student!

Professor Bjørn Pedersen skriver i en artikkel i «Kjemi» at det først og fremst var Birkelands oppgave å lage NO fra luft. Å bestemme hvor mye NO som ble dannet i ovnen og finne veien fra NO til nitrat var en oppgave for kjemikere. Sam Eyde hadde en uvanlig evne til å håndplukke og gi tillit til unge medarbeidere. Noe av det samme ser vi hos Birkeland, for hans første assistent, realfagstudent Jørgen Rødseth, er bare 21 år når han i mai 1903 trekkes inn i forsøkene. Det var analyser og gassabsorpsjon Rødseth arbeidet mest med. Et par måneder seinere engasjeres en av Birkelands tidligere studiekamerater, 36-årige Claus Nissen Riiber. Han er kjemiutdannet og universitetsstipendiat.

En viktig oppgave for Rødseth og Riiber var å bestemme hvilken mengde NO som kom ut av ovnen. Etter en del prøving og feiling utviklet de et nokså sinnrikt system for dette, ikke perfekt, men det fungerte. Ettersom det var mulig å måle energiforbruket i ovnen (i kW/år) og gjennomstrømningen av gass i ovnen, ble det også mulig å regne ut hvor mange kilo salpetersyre som kunne produseres i løpet av ett år.

Eyde og Wallenberg var særlig opptatt av dette tallet. De mente utbyttet måtte overstige 500 kilo. Ut fra datidens energipris anslår professor Pedersen at det ville være mulig å produsere ett tonn salpetersyre for 34 kroner. Til sammenlikning lå prisen på ett tonn chilesalpeter rundt 200 kroner. Etter at det tidlig i august 1903 ble laget salpetersyre av en viss mengde, kunne Eyde samme måned ta med seg en prøve til wallenbergene i Stockholm.

Det var likevel et langt stykke vei fram til et salgbart sluttprodukt – kalsiumnitrat. Nøkkelen til å lykkes også med dette lå i reaksjonen mellom salpetersyre og kalkstein. Flere andre dyktige kjemikere og ingeniører ble engasjert for å få til dette.

Fra start til mål på to år!

Notodden Salpeterfabriker, som kom i drift fra mai 1905, selv om den var «en forsøksfabrikk», er den første egentlige salpeterfabrikken. Med andre ord: Fra de første forsøkene på universitetet i Kristiania til en kommersiell prosess var utviklet tok det bare litt mer enn to år! Meget imponerende!! kommenterer professor Pedersen. I løpet av denne korte tida var jo også et nytt mineralgjødsel blitt utprøvd, både på Landbrukshøyskolen på Ås, på andre læresteder og hos Holta-familien på gården Tunga i Hitterdal.

Innstillingen fra den internasjonale ekspertkommisjonen som besøkte Notodden i juli 1905, er selvsagt et avgjørende uttrykk for hvor vellykket arbeidet med den norske lysbue-prosessen faktisk var.  Et tankevekkende uttrykk for det samme er at F. Wilhelm Muthman, professor i uorganisk kjemi ved den tekniske høgskolen i München, i 1903 vurderte forbrenning av nitrogen i en lysbue som en metode helt uten noen framtid.

… ventet en umulighet

Det sterkeste uttrykket er likevel kommentaren som professor S.T. Thompson, et av medlemmene i ekspertkommisjonen, ga etter at Kristian Birkeland holdt foredrag i London i 1906. Han følte seg nødt til å innrømme at han ved sitt besøk på Notodden «hadde ventet å finne et rått forsøk på å virkeliggjøre en umulighet. I stedet hadde han funnet ikke bare en grundig vitenskapelig, men også industrielt fullt utviklet prosess, utarbeidet med vidunderlig innsikt og omsorg»

.
Fra kalksalpeterfabrikken

Last ned art. i pdf

---

Bjørnungen som ble dressert av ingeniør Bjarne Hansen skrev norsk industrihistorie. I juli 1905 underholdt den ekspertkomiteen som var kommet til Notodden. Mer enn en gang ga den Eyde og hans folk et aldri så lite pusterom.

Det finnes mange bjørnehistorier – men kanskje bare én om en bjørn som skriver industrihistorie. For det gjorde en ung bjørn på Notodden sommeren 1905.

Mer enn én gang sto en flokk vitenskapsmenn fra mange land og lo høyt av alt det rare ingeniør Bjarne Hansen hadde lært bjørnen å gjøre.

Alt gikk ikke på skinner på forsøksfabrikken på Notodden. Det var heller ikke alltid så lett å gi klare svar på alle vanskelige spørsmål som ekspertene stilte. Noen steder trengtes det en opprydning før ekspertene kunne slippes inn. Alt ekspertene fikk med seg av inntrykk og opplevelser var viktig – for de skulle gi en anbefaling til banken i Paris som skulle gi penger til prosjektet. For dem som sto bak prosjektet, kunne forskjellen på et ja og et nei være dramatisk.

«Bjørnen er løs! Bjørnen er løs!» ble det plutselig ropt ut over anleggsområdet. Forskrekkelsen varte ikke så lenge, for snart forsto ekspertene at det var Bjarne Hansens bjørnesirkus som var i gang. Og mens Bjarne og bjørnen underholdt, fikk andre akkurat den tiden de trengte til å rydde vekk rot og gjøre klar på neste stoppested for ekspertene.

Men hvordan kunne en bjørn bli så tam – og hvordan kunne den havne på en fabrikk på Notodden?

Historien er nesten ikke til å tro: 25. mars 1904 ble det felt ei bjørnebinne i Hjartdal. To jegere fra Kristiania hadde betalt 400 kroner for å få skyte bjørnen når den kom ut av hiet. Det ingen visste, var at binna etterlot seg tre små unger. De var så små at de ikke kunne ta til seg annet enn flytende næring og måtte stelles som spedbarn.

Bare en av dem levde opp. Den ble stelt av Bergit og Halvor Ambjørndalen i Hjartdal, som foret bjørnungen med morsmelk som de fikk av Tora Våle, som hadde fått sin første sønn, Torbjørn, halvannen måneds tid tidligere. Det var en vanlig oppfatning den gangen at bjørnunger tåler kumelk dårlig, men at de livnærer seg meget godt på morsmelk.

Den lille gutten måtte dele morsmelka med bjørnungen og begge vokste godt. Bjørnungen skal ha vært «snill og grei».

Likevel var det ingen som mente det var mulig å ha en bjørn som husdyr særlig lenge. Bjørnen ble tatt med til fotograf Kaasa i Seljord, og da ekteparet noe seinere var en tur innom Notodden, ble bjørnen solgt der – til Bjarne Hansen og en lokal hotelldirektør.

Etter hvert som bjørnen vokste til, ble den mer krevende å hanskes med. Blant de første Hydro-arbeiderne har flere fortalt sine etterkommere at de ble iakttatt av en fullvoksen bjørn når de gikk inn fabrikkporten om morgenen. Historien forteller at det en dag flakset en høne inn i innhegningen der bjørnen holdt til. Den ble et fint måltid for bjørnen. En annen historie forteller at bjørnen brøt seg ut og skremte folk i byen. Kanskje gjorde den det også. Den skal i alle fall ha blitt ganske vill og måtte derfor avlives.

Det gikk bedre med Bjarne Hansen. Han ble seinere sjef for fabrikken på Notodden og hadde den jobben gjennom 20 år, helt til 1934. Bjarne Hansen huskes også for å ha sagt at «et sirkus skal ha en direktør, men en fabrikk skal ha en bestyrer». Bjarne Hansen ble i grunnen begge deler.

Bjørnen ble stelt av Bergit og Halvor Ambjørndalen i Hjartdal

---

Birkeland-Eyde-metoden går ut på å lede luft inn i en rund ovn hvor en lysbue ble dannet mellom to elektroder i et kraftig magnetfelt. I ovnen oppsto en skiveformet flamme hvor plasmatemperaturen holdt rundt 3000 °C og omdannet luft til nitrogenoksid-gass.; N2 + O2 → 2 NO.

Kvelstoffoksid (NO) er en fargeløs gass. Denne lar seg ikke absorbere, verken når den er varm eller kald, og den vil igjen spaltes hvis den avkjøles langsomt. En hurtig avkjøling er derfor nødvendig for å gjøre forbindelsen stabil.

I Birkeland-Eyde-ovnen slynges gasspartiklene (ved hjelp av flammen) ut i det ytre luftlaget i ovnen og kjøles dermed raskt ned til ca 1000 grader C. Ved en slik temperatur kan molekylet holde seg stabilt.

Gassen suges ved hjelp av vifter ut av kanalene i ovnens øvre og nedre del og føres gjennom rør, som er kledd med chamottestein, for å avkjøles til ca 50 grader.

I neste trinn blir gassen ledet inn i et rom hvor den oksideres med oksygen fra ovnsluften til NO2, som er en brunfarget, sterkt etsende gass. 2 NO + O2 → 2 NO2.

For å produsere salpetersyre ble gassen absorbert ved at den reagerte med vann i et absorbsjonstårn. 3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO

Gode tekniske løsninger:
Elektrodene i lysbueovnen ble konstruert av kobberrør som var bendt i U-form. Gjennom disse ble sendt vann til avkjøling. Elektrodene kunne da brenne i ukevis, uten stans i driften.

Absorbsjonstårn
Vitenskapsmenn og bedrifter i andre land foreslo at salpetersyren skulle blandes med vann og kalkstein i tårn av stentøy eller glass. Dette var en ekstremt dyr løsning.

Sam Eyde var ikke så lite stolt over at det var mulig å finne en langt bedre løsning på Notodden: «Løsningen blev den lykkeligst mulige. Vi blev stående ved den gode norske granitt. … I denne norske sten fant vi et billig og tilstrekkelig syrefast materiale og på samme tid kraftig nok til å bygge tårn av så store dimensjoner som vi trengte. Og til fyllmasse i tårnene viste det seg at vi kunde bruke almindelig norsk kvarts».

Ekspertkomiteen som Banque Paribas sendte til Norge sommeren 1905 skulle blant annet undersøke forsøksstasjonen og drøfte tekniske og finansielle spørsmål. Komiteen delte seg i to grupper, en kjemisk avdeling og en for fosser og den elektriske Birkeland-Eyde-ovnen. Selv om rapportene var positive, ble det også påpekt at det var rom for forbedringer.

Lysbueovnen og syretårnene av granitt – den løsningen som ble utviklet for å blande salpetersyren med vann og kalkstein – ble til sammen en god teknisk prosess for å lage kalksalpeter.

Les mer om ekspertkomiteen på www.hydro.com

Last ned art. i pdf

---

Seint på høsten i 1913 reiste vår folkekjære kunstner Theodor Kittelsen til Telemark – til Notodden
og Rjukan.

Vel fem år tidligere hadde Kittelsen fått i oppdrag av Sam Eyde å lage fem akvareller som fortalte om kraft- og industrireisingen i Telemark – som et eventyr. For det var et eventyr Kittelsen kalte det som skjedde her på den tida.

Før han laget de første skissene hadde Kittelsen og fru Inga i september 1907 reist ens ærend fra Sigdal til Notodden for å se på industrien og kraftanleggene. Eyde traff de ikke.

Akkurat det gikk bedre da Eyde inviterte til nytt besøk på Notodden høsten 1913.

To vakre høstdager – med stopp på Hydros admini på Villamoen – og deretter videre – helt opp til Vemork, hvor vannet ble satt på i Rjukanfossen til ære for Kittelsen. Ikke lenge etter, i januar 1914, døde Kittelsen, bare 57 år gammel.

På gullstol opp trappa

Den siste utflukten m ha artet seg som en triumfferd. Ikke bare fikk Kittelsen oppleve at Hydros unge ingeniører sto oppstilt for å ta imot ved ankomsten til Admini. De bar ham «på gullstol inn i bygningen.» Sammen med Eyde gikk videre til verdens største kraftstasjon på Vemork og – som prikken over i-en – ble Rjukanfossen satt på!

Historien om Kittelsens fem berømte akvareller starter egentlig med hans gode venn, Vilhelm Dybwad. Det var han som unnfanget ideen og ga den til Kittelsen. Dybwad var fadder da Inga og Theodors yngste datter ble døpt i Sigdal i juni 1907. Han ble da fortalt at Kittelsens økonomi var så dårlig at han ikke lenger kunne holde på sitt vakre hjem Lauvlia.

Eventyret om Eyde

«Soria Moria-anlegget på Notodden i full svingende virksomhet. Dette dagens betagende eventyr måtte Kittelsen kunne illustrere! Da jeg kom hjem, satte jeg meg til å skrive til ham: Jeg har fått en idé. Du skulle i en rekke akvareller fortelle EVENTYRET OM SAM EYDE». Ja, slik formulerte Dybwad sine tanker.

Kittelsen tente på ideen, et brev ble formidlet til Eyde, og Eyde må ha likt det han leste. Flere brev ble utvekslet i de påfølgende måneder. Gjennom korrespondansen og et album med fotografier som Kittelsen får låne, kommer grunnlaget på plass. Flere skisser blir laget og rundt 1. november 1907 sendes et komplett sett med skisser til Eyde.

Eydes kommentarer og innspill påvirker kunstneren i detaljene – han ønsker at arbeiderne og naturkreftene skal få sin del av æren for alt det store og nye som holder på å reise seg. I sine memoarer (1939) skriver Eyde: «Han hadde sett anleggene på Svelgfos og var full av beundring for det arbeide som var utført, men samtidig fnyste han av indignasjon over stortingsmennenes lunkenhet og visse avisers hatske angrep på mig. Kittelsen malte den gang noen billeder som viste hva han følte. Og en vakrere og morsommere tributt til mitt arbeide har jeg aldri fått».

I november 1907 var alle detaljer på plass og allerede i mai 1908 ble bildene levert. I et seinere brev til Inga Kittelsen skrev Eyde: …»de glimrende billeder som han fremtryllet fra kvelstoffindustriens skapelse og som jeg alltid påny beundrer hver gang jeg ser dem. Han var ikke alene en stor kunstner, han var også et genialt menneske».

Kittelsen laget fem flotte akvareller på bestilling fra Sam Eyde. Alle fem og Kittelsens skisser har nå fått plass i det nye kunst- og industrimuseet under samme tak som Telemarksgalleriet på Notodden.

Last ned art. i pdf 

---