[Nem]Klímaváltozás más szemszögből: Megfőzzük magunkat?

A minap belefutottam ebbe. Gondoltam - a nagy klímahiszti közepette - matekoljuk ki, hogy mennyi energiát fordít az emberiség a Föld felfűtésére.

A táblázat alapján a nem megújuló energia hordozók felhasznált éves mennyisége: ~13000 millió toe. Átszámolva emészthető mértékegységre: ~150 PWh. Tehát ennyi energiát tartalmaznak az évente felhasznált energiahordozók. Kb. ez olvasható ki ebből a táblázatból is.

Ezen energiahordozókat olyan hőerőgépekkel (gőz/gáz turbinák, belsőégésű motorok, stb.) alakítjuk át emészthető energiává (mozgási, elektromos) aminek a hatásfoka jó esetben 50% körüli, tehát 75PWh az első lépésben megy a föld fűtésére. A felhasznált energia egy része is hőenergiává alakul, ha csak a maradék 75 PWh 1/3-ad részét vesszük (valószínűleg sokkal több), akkor kijelenthetjük hogy a civilizációnk évente ~100 PWh energiát fordít a Föld fűtésére.

Kell egy viszonyítási alap, ami alapján eldönthető, hogy nagyságrendileg mennyi az annyi. Ez a napsugárzás. A napsugárzásból a föld által felvett energia éves mennyisége 3850000 EJ. Átszámítva - a Nap évente ~1000PWh energiával fűti a Földet. Erre az energiamennyiségre vannak hangolva a Föld szabályzó rendszerei.

Ezek kurvára összevethető mennyiségek, ráadásul ez a 10% többlet exponenciálisan növekszik. 

Ha lineáris lenne a föld szabályzó rendszere ez már ~46 C fokos átlaghőmérsékletet jelentene (a ~0 K fokos világűr hőmérsékletéhez kell számolni a +10%-ot). Kérdés, hogy a Föld PID szerű, az életet szolgáló finom szabályzó rendszerének tartományába beleesik e még az a 46 C fok. Ha nem, a durva szabályzó rendszer kőolajat csinál az emberiségből.

Hol a hiba? Találjatok valamit (pl. valahol tévedtem egy nagyságrendet), mert ha nincs akkor nagyon gyorsan megyünk a levesbe.

Ha igaz a matek és a logika, akkor is kérdés, hogy mi lehet a megoldás? Ha nekem kellene bolygómérnökösködni, akkor kurva gyorsan telepítenék 75PWh energiát szolgáltatni képes napelemrendszert.

Szerk.

Na, egyelőre nem főlünk meg, 1000-szer annyi hőenergia, azaz 1000000 PWh energia érkezik a napból.

Ettől függetlenül szar hatásfokú energia átalakítóink vannak.

Hozzászólások

Érdekes számítás amit köszönök, gondoltam rá de tovább nem léptem.

Amit érdemes hozzávenni még, hogy a föld felületének jelentős részén az önhűtő növényzet helyett már más van, a legrosszabb, hogy komoly mennyisége remek hőelnyelő és tároló képességgel rendelkező beton és aszfalt.

2 hibat latok: Ha 1000PWh eri a Foldet a Napbol, akkor az a 75PWh-as napelem eleg jelentos reszet lefedne. Mennyi a legjobb napelemek hatasfoka? Par szazalek. Wikipedia szerint az elmeleti maximum 33.16%. Ha lefekteted a talajra, akkor kapasbol a harmada eri. (es ugye itt a terulet szamit, nem a napelem merete) Szoval ha ezt nezzuk, akkor a 1000PWh-nyi napsugarzasbol 750PWh-nyit fednel le napelemekkel, ha az elmeleti maximumot vesszuk alapul (a valosagban azt hiszem 10% alatt van, nem 33%). Ha rosszabb hatasfokut, akkor kijon, hogy tobb Foldnyi beeso sugarzasra van szukseged.

A masik, hogy a Stefan-Boltzmann szerinti feketetest sugarzasnal a homerseklet a negyedik (!) hatvanyon van, baromira nem linearis. 10%-kal novelt homerseklethez kb. 46%-kal tobb kisugarzott energia tartozik.

When you tear out a man's tongue, you are not proving him a liar, you're only telling the world that you fear what he might say. -George R.R. Martin

Szerkesztve: 2021. 04. 16., p – 09:45

Én nem mondom hogy nem ebbe az irányba haladunk, de az biztos hogy túl sok a témában a feltételezés...

És konkrét tények hiányában ez csak egy elméleti (hit)vita alapja lehet, mintsem tudományos értekezés.

 

A másik ezzel szorosan összefüggő probléma hogy sajnos nincs olyan hogy "bolygómérnök".

Mert még így 2021-ben sem fogták fel a világ vezetői, hogy

- attól hogy ők a kiskirályok a saját szemétdombjain, attól még amit ott tesznek az bizony kihatással van mások szemétdombjára is, mert hát ez a föld egy ilyen zárt rendszer...

- attól hogy az ő életükben még biztosan nem lenne érezhető a hatás, attól még érdemes foglalkozni a dologgal.

 

amíg ezek nem változnak, addig remény sincs hogy ezzel kapcsolatban érdemi lépéseket tegyünk.

 

Ez - hogy a politika telibe szarja a (tudományos) tényeket - szépen ki is domborodik a mostani covid-os helyzetben is... pedig ez nagyságrendekkel gyorsabban zajlik.

 

szerintem.

"Átszámítva - a Nap évente ~1000PWh energiával fűti a Földet.
...
Ha igaz a matek és a logika, akkor is kérdés, hogy mi lehet a megoldás? Ha nekem kellene bolygómérnökösködni, akkor kurva gyorsan telepítenék 75PWh energiát szolgáltatni képes napelemrendszert.
"

A föld felszínének kb 30% szárazföld. Ez alapján 300PWh napfényt lehetne befogni 100%-os hatékonyságú napelemekkel, ha a szárazföld teljes felületét erre áldoznánk.

Egy 25%-os napelemmekkel ez megoldható lenne, mert akkor pont kijön a matek: 1000PWh*30%*25%=75PWh. Az más kérdés, hogy ezzel lőttek a szárazföldi élővilágnak, mert "örök" sötétség lenne  a napelemek alatt.

Valamit nagyon elszámoltál.

The total solar energy absorbed by Earth's atmosphere, oceans and land masses is approximately 3,850,000 exajoules (EJ) per year.[11] In 2002, this was more energy in one hour than the world used in one year.

Valamit borzasztóan elszámoltál (vagy szar adatokból dolgoztál), mint ahogy előttem is írták. Nincs az az isten, hogy az emberiség elfüstölné az egy év alatt a napból hozzánk érkező energia 15%-át. De még a töredékét sem.

A klímaváltozásban az emberiség által termelt "hulladékhőnek" gyakorlatilag zéró szerepe van, olyan szinten elenyésző a nap hatásához képest. Az üvegházhatású gázok okozzák a fő problémát, pont azzal, hogy a napból érkező hőenergiából több marad meg földfelszín közelben a levegő összetételének változása miatt. Itt egy érdekes videó a témában, fizikusi szemszögből mit is jelent az üvegházhatás:

https://www.youtube.com/watch?v=hUFOuoD3aHw

A videó végén kitérnek a Vénuszra is, amivel sokan riogatnak, hogy oda fog jutni az emberi tevékenységnek köszönhetően a föld. A te számításaid alapján pár évtizeden belül eljutnánk a Vénusz szintjére...

Tényleg lécci inkább engedjétek el ezt a klíma témát, ez a szintű ráparázás már-már beteges.

Valamit borzasztóan elszámoltál (vagy szar adatokból dolgoztál), mint ahogy előttem is írták. Nincs az az isten, hogy az emberiség elfüstölné az egy év alatt a napból hozzánk érkező energia 15%-át. De még a töredékét sem.

Én is így gondoltam (parázás nélkül), de mit számoltam el? Többször átszámoltam, nem egy forrást néztem meg és mindig ez az eredmény jött ki.

A felhasznált energia egy része is hőenergiává alakul, ha csak a maradék 75 PWh 1/3-ad részét vesszük (valószínűleg sokkal több), akkor kijelenthetjük hogy a civilizációnk évente ~100 PWh energiát fordít a Föld fűtésére.

Nem, nincs maradék, az egészből hőenergia lesz. Minden energiából hő lesz végül, a fizikai valóságban a kérdés az, hogy mennyi idő alatt lesz hő végül.

A napsugárzásból a föld által felvett energia éves mennyisége 3850000 EJ. Átszámítva - a Nap évente ~1000PWh energiával fűti a Földet. Erre az energiamennyiségre vannak hangolva a Föld szabályzó rendszerei.

Ezt elszámoltad, rossz irányban váltottál prefixet. 3850000 EJ az ~ 1000000 EWh, ami 1.000.000.000 PWh. Másképpen számolva a Földnek a Nap felé mutatott felszíne ~ 12700*12700*π/4 négyzetkilométer, ~ 125 millió négyzetkilométer. Egy négyzetkilométerre esik ~1 GW teljesítmény a napból (1kW/m^2), 24*365 órában süti a nap ezt a felületet, az ~8,5 PWh négyzetkilométerenként évente, szorozva 125 millió négyzetkilométer az ~ 1 milliárd PWh, szóval stimmel.

Ezek kurvára összevethető mennyiségek, ráadásul ez a 10% többlet exponenciálisan növekszik. 

Nem, még csak nem is egy-két nagyságrend a különbség.

Alapvetően nem az a gond, hogy fűtöd a Földet. Az a gond, hogy közben üvegházhatású gázokat bocsátasz ki, amik eltolják az ekvilibriumot a Naptól kapott hő és a Föld által a Világűrbe lesugárzott hő mérlegében. Hiszen amit a naptól kapunk, azt le is kell sugároznunk, különben állandóan melegednénk.
Csakhogy az üvegházhatás miatt nehezebben távozik el a hő a Világűr fele, így átlagosan magasabb felszíni hőmérséklet mellett áll be az egyenlőség a kapott és a lesugárzott energia között.

lehet előbb éhen halunk

"A Gödöllői Agrártudományi Egyetem kutatóinak felmérése szerint például 1966és 1990 között a sárgarépa 40, a borsó 53, a paprika 88, míg a káposzta avitamintartalmának 90 százalékát veszítette el." :))

 

https://www.antsz.hu/data/cms27783/nsz_20110128.pdf

Ez önmagában nem akkora gond, mert a vitaminokat már tudjuk táplálékkiegészítőkkel pótolni.

Éhen nem azért halsz, mert a répában nincs elég vitamin. Éhen akkor halsz, amikor nem tudsz megfelelő mennyiségű energiát bevinni a szervezetedbe, ami pedig első sorban a szénhidrátokon múlik (cukrok, keményítő, stb.).
Nyilván szükség van még más tápanyagokra, amiből a tested építkezik (pl. aminosavak, fehérjék).

Értelmezésem szerint a vitamintartalmat éppen a nagyobb hozamért adjuk fel, hogy több embert tudjon etetni, eltartani ugyanakkora földterület. Mert azt azért látni kell, hogy a bio és hasonló buzzword-ökkel elkeresztelt kis gazdaságokból történő élelembeszerzés globálisan nézve egy szűk réteg kiváltsága.

Nekem erről mindig az jut eszembe, amikor ment ezerrel, hogy a (talán) spenót magnéziumtartalma tizedére csökkent kevesebb, mint 100 év alatt. Aztán kiderült, hogy az eredeti mérési eredményeket amikor rögzítették, elírták a tizedes pontot, az eredeti jegyzeteken még pont ugyan azok az eredmények jöttek ki, mint a legfrissebb méréseken. :^)

Illetve attól, hogy az agrártermelés nagyiparivá válásának, különböző nemesítési eljárásoknak a következtében bizonyos tápanyag tartalma bizonyos növényeknek csökkent (más meg lehet nőtt, csak azt nem reklámozzák), attól én még nem látom, miért kéne feltétlenül ennek a trendnek folytatódnia. Mi alapján gondolják egyesek, hogy majd lemennek ezek a tartalmak 0 közelébe és #mindmeghalunk ?

Az atomenergiáról nem volt szó - habár végső soron az is hővé alakul.