Balanseprosesser

Balansesprosesser er prosesser som opprettholder eller gjenoppretter likevekt i et system ved å sikre at innstrømning, utstrømning og eventuelle endringer i lagring står i forhold til hverandre over tid. Hovedideen er at systemet følger bevaringslovene, særlig bevaring av masse og energi, slik at forholdet mellom hva som kommer inn og hva som går ut balanseres mot endringene i lagret mengde.

Grunnleggende prinsipper i balanseprosesser er at innkommende mengder og energi må kunne måles og sammenliknes med utgående mengder og energi, med justering for lagring som skjer i løpet av et valgt tidsintervall. Dette gir balansebegreper som materialbalanse og energibalanse. Materialbalanse innebærer at input minus output tilsvarer endringen i lagret materiale. Energibalanse innebærer at den totale energien som tilføres systemet, minus energien som går ut, pluss eventuell energilagring, er lik endringen i systemets energiinnhold.

Typiske anvendelsesområder inkluderer prosess- og kjemisk engineering, miljø- og ressursforvaltning, geologi og biologi. I industrien brukes balanseberegninger for å dimensjonere prosessutstyr, evaluere effektivitet, og identifisere tap eller spredning av materialer og energi. I natur- og miljøsammenhenger bidrar balanseprosesser til å vurdere forbruk og avfall, klimagassutslipp og ressurssirkulasjon, ofte gjennom livssyklus- eller strømbalanser.

Metodisk innebærer arbeidet med balanseprosesser å formulere og løse balanseuttrykk for et avgrenset system, definere grensene for systemet, og bruke måledata og antagelser for å estimere ukjente størrelser. Balanseprosesser er derfor sentrale verktøy for å analysere og optimere forbruk, produksjon og miljøpåvirkning i ulike sektorer.