Kol
Kol (C) är huvudelementet eller byggstenen som allt liv på jorden bygger på. I biologin är kolatomen vanligtvis bunden till en annan atom: kol, väte (H), syre (O) eller kväve (N). Kombinationer av dessa atomer bildar molekyler, såsom fett, proteiner, aminosyror, cellulosa eller sockerarter, som är väsentliga för alla levande organismer. Kol i sådana föreningar kallas ”organiskt kol” (OC). Organiskt kol och tillhörande H, O och N utgör tillsammans ”biomassa” (BM).

Vissa kolinnehållande föreningar klassificeras som oorganiska och kolet benämns då ”oorganiskt kol”. Dessa är föreningar såsom koldioxid (CO₂) och dess upplösta former - bikarbonat (HCO₃^-), karbonatjon (CO₃^2-) och karboxylsyra (H₂CO₃) samt och olika typer av karbonatmineral som t ex. kalcit (CaCO₃) och dolomit (MgCO₃).

Biobaserat kontra fossilbaserat kol
Organiskt kol (OC) är antingen biobaserat eller fossilbaserat. Biobaserat kol kommer från förnybara källor och fossilbaserat kol från icke förnybara källor som petroleum, kol eller naturgas.
Ur teknisk synvinkel är det möjligt att bestämma procentsatserna av organiskt kol som härrör från biobaserade respektive fossilbaserade källor. För att göra detta används radiokolmetoden som liknar den teknik som används för att bestämma åldern på arkeologiska fynd.

Radiokolmetoden
Vad innebär radiokolmetoden och hur fungerar den?
Radiokolmetoden används för att bestämma åldern på ett objekt som innehåller organiskt material genom att mäta mängden av den radioaktiva isotopen kol 14 (¹⁴C) i materialet. Numera är den vanligaste metoden ”Accelerator Mass Spectrometry” (AMS) för att direkt mäta andelen ¹⁴C- respektive ¹²C-atomer i provet.

När en levande organism dör upphör dess upptag av nytt ¹⁴C från omgivningen. Eftersom ¹⁴C är instabilt och sönderfaller med konstant hastighet, kan nedgången i ¹⁴C översättas till den tid som har gått efter organismens död. Samma princip kan tillämpas på flera olika typer av material och produkter. Ett exempel är biodiesel, som är en blandning av petroleumbaserad diesel och diesel tillverkad av förnybart material, som till exempel trä. Metoden gör det möjligt att mäta mängden ”förnybart kol”, den del av diesel som kommer från träd som avverkats på senare tid, och mängden kol som härrör från fossila eller petroleumbaserade källor. Petroleum, eller oljan i det här fallet, kommer från träd och andra växter som dog för flera miljoner år sedan.

¹⁴C i atmosfären och i biologin
Varifrån kommer ¹⁴C och var finns den?

¹⁴C produceras ständigt i atmosfären, främst genom galaktisk, kosmisk strålning och i mindre grad av solkosmisk strålning. När strålningen träffar kväve-14-atomer (¹⁴N) i atmosfären omvandlas dessa till ¹⁴C. På detta sätt skapas ny ¹⁴C som ersätter sönderfallet och bibehåller nivån av ¹⁴C i atmosfären på konstant nivå.

Från atmosfären överförs ¹⁴C till haven och till jorden och är ständigt närvarande där levande organismer finns. Fotosyntes- och kemosyntetiserande organismer införlivar ¹⁴C genom kolfixering, en process där oorganiskt kol (vanligtvis i form av CO₂) omvandlas till organiska föreningar av levande organismer. På så sätt upprätthåller alla levande organismer en konstant nivå av ¹⁴C. När organismen dör och de biokemiska processerna slutar absorberas ingen ny ¹⁴C; istället sjunker nivåerna med konstant hastighet, där ¹⁴C förfaller till ¹²C. Halveringstiden för ¹⁴C är ungefär 5 730 år, vilket innebär att när denna tid har passerat har hälften av allt ¹⁴C omvandlats till ¹²C. Detta innebär att om den uppmätta nivån av ¹⁴C är hälften av vad som kan förväntas, med tanke på organismens livsmiljö, måste den ha varit död i 5 730 år.

Om detta var hela historien hade allt varit klart och enkelt. Mellan åren 1945 och 1980 genomfördes emellertid omfattande kärnvapenprov i atmosfären. Dessa kärnkraftssprängningar producerade stora mängder ny ¹⁴C i atmosfären. I mitten av 1960-talet var den atmosfäriska koncentrationen av ¹⁴C nästan dubbelt mot det normala, vilket naturligt påverkade upptagningen av ¹⁴C i alla levande organismer. Denna ”extra” ¹⁴C, även känd som ”bomb carbon”, stör resultaten från radiokolanalysen. Alla resultat för organismer som levat under denna period måste därför kalibreras. Detta är framförallt ett problem som påverkar mätningar på produkter som tillverkas av träd som vuxit under längre tid – och då specifikt under ”bomb carbon” perioden.

Justering av ”bomb carbon” effekten
År 1950 används som referens för all radiokoldatering. På grund av ”bomb carbon”-effekten har produkter som tillverkas av träråvara (kartong eller möbler) en ¹⁴C-nivå som ligger över den aktuella nivån (referensvärdet). En bit furu utan tillsatser är 100 procent förnybar, men på grund av ”bomb carbon”-effekten kommer radiokolanalysen med största sannolikhet att visa över 100 procent. Detta medför en risk för att det analyserade provet innehåller en mindre andel icke-förnybart material, trots att analysen visar 100 procent eller mer.

För att justera för ”bomb carbon”-effekten reduceras alla radiokolanalysresultat som överstiger 100 procent till 100 procent för följande materialtyper:

• Material från endast förnybara källor där ursprunget kan verifieras utifrån leverantörsdokumentation.

• Mixade material från förnybara och icke förnybara källor, där proportionerna och ursprunget till det förnybara materialet kan verifieras utifrån leverantörsdokumentation.

För andra typer av material tillämpas följande tillvägagångssätt (enligt ASTM D6866):

• Om radiokolanalysresultatet visar 1 till < 6 procent över referensvärdet, justeras resultatet till 100 procent.

• Om radiokolanalysresultatet visar 6 till < 22 procent över referensvärdet, justeras resultatet på följande sätt: UPPMÄTT VÄRDE x REFERENSVÄRDET ÷ 112

• Om radiokolanalysresultatet visar > 22 procent över referensvärdet, justeras resultatet enligt följande: UPPMÄTT VÄRDE x REFERENSVÄRDET ÷ 138

Om något justerat värde fortfarande ger > 100 procent, justeras resultatet till 100 procent.