Kurioza naukowe / Scientific curiosities ISSN 1176-7545; rok XII; No 2803

Zestawienie tematyczne prowadzone na bieżąco

 

Jedno zdumienie dziennie...

 
.

Emisja gazów cieplarnianych (szklarniowych).

Podnoszenie się poziomu mórz nie ulega wątpliwości. Arktyka i Antarktyka roztapiają się, małe płaskie wyspy całego świata są zagrożone. Śmiertelne niebezpieczeństwo wisi nad nizinnymi deltami. Niektóre narody Pacyfiku wkrótce będą musiały emigrować w całości. Jednym słowem dzieje się coś niedobrego. Takie zmiany występowały także w przeszłości. Ale wtedy albo nie było ludzi, albo byli w takim położeniu, że nie mieli o tym pojęcia ani możliwości działania. 
Teraz staramy się zrozumieć przyczyny tego procesu i jakoś temu zaradzić. Jeśli są to przyczyny astronomiczne, nic na to nie poradzimy. Jednak istnieją podstawy by sądzić, że to ludzie sami sobie gotują ten los. Najbardziej przekonującą przyczyną kłopotu jest produkcja tak zwanych gazów cieplarnianych powodujących podnoszenie się temperatury powierzchni ziemi. Mechanizm jest prosty. Ziemia otrzymuje więcej energii cieplnej niż może oddać z powrotem w kosmos. Dzięki temu ustala się równowaga energetyczna utrzymująca temperaturę powierzchni ziemi znacznie ponad temperaturę pustki kosmosu czy 'gołych' planet, a pewna część tego nadmiaru akumulowała się w postaci węgla, torfu i biogennej ropy naftowej. Na czym teraz bazuje praktycznie cała współczesna gospodarka ludzka.
Mechanizm akumulacji ciepła jest stosunkowo prosty. Atmosfera ziemska przepuszcza całość światła w zakresie widzialnym, odcina dużą część ultrafioletu (jeśli jest w niej ozon!) i promieniowania kosmicznego. Ale nie wypuszcza podczerwieni w stopniu wyrównującym bilans cieplny. I tu jest pies pogrzebany. Odpowiedzialne za tą asymetrię energetyczną są gazy w dużym stopniu emitowane w wyniku działalności gospodarczej człowieka. Nazywamy je gazami cieplarnianymi, jako że powodują ten sam efekt jak szklana izolacji szklarni. Są to przede wszystkim o dwutlenek węgla, metan (CH4), podtlenek azotu (N2O), freony i różne gazy przemysłowe, no i woda.
Jeżeli zmiana klimatu jest choć w części skutkiem ludzkiej działalności, to w ludzkiej mocy powinna istnieć możliwość przeciwdziałania czy zapobiegania zmianom. To się robi, choć bardzo niemrawo. Każdy kraj stara się jakoś wykręcić z wynikających z zagrożenia obowiązków.
Obecnie aż 94 procent efektu cieplarnianego jest wynikiem zawartości wody i dwutlenku węgla w atmosferze, pozostałe 6 procent to robota metanu (CH4), podtlenku azotu (N20) i ozonu (03). Manipulowanie zawartością wody w atmosferze jest tymczasem zupełnie niemożliwe, zresztą byłoby zabójcze dla biosfery. Trzeba jednak zaznaczyć, że względna efektywność powodowania efektu cieplarnianego (w przeliczeniu na masę danej substancji) jest bardzo różna dla różnych gazów. I tak metan jest 23 razy efektywniejszy niż dwutlenek węgla, a więc 23 razy groźniejszy, a dla ozonu wskaźnik ten wynosi aż sześćset. Stąd mały stosunkowo przyrost zawartości metanu pociąga za sobą nieproporcjonalne wielkie skutki. I tu dochodzimy do roli człowieka w tej sprawie. Istotny jest też czas przebywania danego gazu w atmosferze. Dziś wytworzony dwutlenek węgla zostanie zresorbowany w przeciągu dwustu lat. Jeżeli więc emisja  jego nie będzie będzie się zmieniać to i poziom za 200 lat będzie taki sam. Ale jeśli będzie go przyrastać, to do dzisiejszego poziomu nigdy nie wróci. Dla metanu czas życia w atmosferze wynosi tylko 12 lat, więc manipulowanie nim może dać obserwowalne efekty. 
Obecnie emisja gazów cieplarnianych znacznie przewyższa ich możliwości resorpcji czy rozkładu i wzrasta rocznie o około 0,25 procent. O ile na początku tzw rewolucji przemysłowej zawartość CO2 w powietrzu wynosiła 280 ppm, to teraz wynosi 390 ppm. Jeszcze w czasie studiów uczono nas, że do wzoru na intensywność fotosyntezy trzeba wprowadzać wartość 330 ppm (ppm - part per million). Ta różnica to wynik działalności człowieka. Tragicznie wygląda sprawa z fluorowanymi węglowodorami. Ich czas życia w atmosferze wynosi aż 50.000 lat, i choć ich zawartość jest minimalna, najwyższy czas, opóźniony o wiele lat, było skończyć z ich emisją (pomijam tu zabójczą ich rolę w stosunku do warstwy ozonowej, co jest sprawą praktycznie nie do odwrócenia w rozsądnym wymiarze czasowym). 
Udział poszczególnych form działalności ludzi w produkcji CO2 przedstawiono na diagramie:

Warto przyjrzeć się temu zestawieniu. Działalność przemysłowa emituje 77,1 procent wszystkich gazów cieplarnianych (w kolejności: elektrownie 21,3%, przemysł 16,8%, paliwo transportowe 14,0%, kopalnictwo 11,3%, miasta i in. 10,3%, ścieki i in. 3,4%). Ale aż 22,5 procent to skutki uprawy ziemi i spożytkowania plonów (produkty rolnicze 12,5%, użytkowanie ziemi i wypalanie 10,0%; gdzieś zgubiło się 0,4%).
Jest pole do zaciskania pasa w zakresie elektrowni, transportu i działalności przemysłowej i to się robi, choć z olbrzymimi oporami.
Ale jest też wiele do zrobienia w zakresie rolnictwa i spożycia, tym bardziej, że tu widać wiele marnotrawstwa. 

(ciąg dalszy tu)

[QZE07::170];[QEQ01::237]8,(9wiki)50;[QHB13::223]
w sieci 25.9.2011; nr 2803

 

 


 

witrynę prowadzi
© R. Antoszewski
Titirangi, Auckland, 
Nowa Zelandia

(wybrane z publ. R. Antoszewskiego)

  Site Meter