Forum › Trek.pl › Newsy › Nauka i Technologia › Efekt cieplarniany w Cosmos: A Spacetime Odyssey
Tagged: cosmos: a spacetime odyssey, dwutlenek węgla, efekt cieplarniany, elektrownie słoneczne, gazy cieplarniane, the world set free
Lekcja ekologii od Neila deGrasse Tysona w przedostatnim odcinku Cosmos: A Spacetime Odyssey: The World Set Free. Zapraszam!
Wenus. Druga planeta od Słońca, najbliższy nasz planetarny sąsiad, planeta tak podobna do naszej, że mówi się o niej jako siostrze Ziemi. Obecnie otoczona gęstymi chmurami, które prawie nie przepuszczają na jej powierzchnię promieni słonecznych. Wiecie, że kiedyś posiadała atmosferę i oceany? Aż nie chce się w to uwierzyć patrząc na zdjęcia z jej powierzchni:
Wenus: Obraz przesłany przez sondę Wenera 13
Wenus stała się ofiarą efektu cieplarnianego. Czy taki sam los może spotkać Ziemię? Czym tak naprawdę jest efekt cieplarniany, co go powoduje, czy naprawdę jest taki zły i jaki wpływ ma na niego człowiek?
[more]Ciała niebieskie pozbawione atmosfery pochłaniają i emitują promieniowanie bezpośrednio ze swojej powierzchni. Księżyc nie ma możliwości akumulowania ciepła, dlatego mimo, że znajduje się w podobnej odległości od Słońca, co Ziemia, temperatura na jego powierzchni nie różni się znacząco od temperatury panującej w przestrzeni kosmicznej. Atmosfera niejako zaburza proces wymiany ciepła, głównie poprzez ograniczenie ilości energii cieplnej, która jest wypromieniowana z powierzchni planety do przestrzeni kosmicznej. Za te właściwości atmosfery odpowiadają gazy cieplarniane. Najkrócej ujmując efekt cieplarniany jest spowodowany nadmierną emisją do atmosfery gazów cieplarnianych, wśród nich najważniejszym jest dwutlenku węgla. Energia cieplna, która dostanie się do atmosfery jest absorbowana przez ziemię i oceany, następnie częściowo odbijana i wypromieniowywana, powinna trafić w przestrzeń kosmiczną, jednak jest zatrzymywana przez atmosferę i tam ponownie kierowana na powierzchnię ziemi.
Skąd bierze się nadmiar dwutlenku węgla w naszej atmosferze? Prześledźmy proces obiegu węgla.
Obieg węgla w przyrodzie
W procesie obiegu węgla w przyrodzie główną rolę odgrywa trzech zawodników: atmosfera (powietrze), oceany (woda) i przyroda. Głównymi naturalnymi źródłami dwutlenku węgla są erupcje wulkanów, w znacznie mniejszym stopniu procesy życiowe organizmów i rozkładu substancji organicznych oraz oddawanie CO2 wcześniej zaabsorbowanego przez zbiorniki wodne. Właśnie zbiorniki wodne wiążą dwutlenek węgla. Od czasu rewolucji przemysłowej na scenie pojawił się kolejny gracz, człowiek, którego działanie ma destabilizujący wpływ na ten działający od milionów lat cykl. Człowiek uwalnia do atmosfery coraz większe ilości węgla, spalając ropę naftową czy gaz. Jednak szacuje się, że całkowity udział człowieka w produkcji gazów cieplarnianych nie przekracza 3%. Dlaczego zatem obecnie obserwowane stężenie dwutlenku węgla w atmosferze jest największe w ciągu ostatnich 650 000 lat (taki okres czasu jesteśmy w stanie wiarygodnie potwierdzić)? Skąd gwałtowny ich wzrost w atmosferze w ciągu ostatnich stu lat?
Na podstawie badań izotopowych dowiedziono, że dwutlenek węgla w atmosferze pochodzi głównie ze spalania paliw kopalnych. Zatem te zdawałoby się nic nie znaczące 3% prowadzi do wzrostu stężenia tego gazu w atmosferze. Jaką mamy alternatywę dla spalania paliw kopalnych? Energia słoneczna, wiatrowa, wodna...
W tym odcinku dowiemy się również, dlaczego prognoza pogody się nie sprawdza, a prognozy dotyczące klimatu są zaskakująco trafne. Poznamy historię pierwszych ekologicznych silników napędzanych energią słoneczną i poznamy ich twórców.[/more]
[color=rgb(222,222,222);font-family:Verdana, sans-serif;]Jaką mamy alternatywę dla spalania paliw kopalnych? Energia świetlna, wiatrowa, wodna...[/color]
Nie świetlna, tylko słoneczna 😉
A co do meritum: ani energetyka słoneczna, ani wiatrowa, ani wodna (z wyjątkiem dużych obiektów, ale miejsca na nie są już zagospodarowane) nie są w stanie zastąpić energetyki z paliw kopalnych. Powód jest prosty, żadne z nich nie produkuje energii 24 h/dobę. W dodatku są nieprzewidywalne i w 100% zależne od pogody. Mogą częściowo zmniejszać zużycie, ale zastąpić - nie.
Jedynie w chwili obecnej tylko atom to jakaś alternatywa. Może po dopracowaniu reaktorów fuzyjnych paliwa kopalne nie będą potrzebne.
Jaką mamy alternatywę dla spalania paliw kopalnych?
Ten odcinek oglądałem już dawno temu, ale po angielsku. Zabrakło mi w nim informacji na temat nowoczesnych elektrowni jądrowych wypalających paliwa kopalne, a także potencjalnej przyszłości, czyli energii termojądrowej. O ile ta druga jest w fazie (póki co) nawet nie raczkowania, o tyle energetyka jądrowa w końcu zrobiła jakiś krok ku przejściu od reaktorów produkujących bomby atomowe (przy okazji tworzących energię elektryczną) na takie, które od początku do końca służą produkcji energii. Dodatkowo bardzo czystej, gdyż sprzątającej po zimnowojennych "wynalazkach" tworzących głównie odpady i U-235. Cykl Torowy - World Nuclear Association wypowiada się o nim bardzo pozytywnie, zaś Chińczycy rozpoczęli swoisty wyścig zbrojeń. Wielką ironią jest, że pierwiastek ten nosi nazwę na cześć bóstwa opiekuńczego ludzkości, władcy piorunów ;). Oby optymizm z nim związany nie spalił na panewce, bo osobiście liczę na zbawienie ludzkości z obecnego modelu produkcji energii z atomu.
Nie świetlna, tylko słoneczna 😉
A co do meritum: ani energetyka słoneczna, ani wiatrowa, ani wodna (z wyjątkiem dużych obiektów, ale miejsca na nie są już zagospodarowane) nie są w stanie zastąpić energetyki z paliw kopalnych. Powód jest prosty, żadne z nich nie produkuje energii 24 h/dobę. W dodatku są nieprzewidywalne i w 100% zależne od pogody. Mogą częściowo zmniejszać zużycie, ale zastąpić - nie.
Nie do końca to prawda. W przyszłości mogą powstać ( i pewnie powstaną ) wielkie elektrownie słoneczne na orbicie Ziemi lub na powierzchni Księżyca które będą przesyłać energię na Ziemię np. w postaci mikrofal. Takich elektrowni nie dotyczyłyby powyższe ograniczenia 🙂 A takich koncepcji jest już kilka - głównie japońskich, amerykańskich i niemieckich.
http://www.nasa.gov/pdf/636903main_Mankins_Presentation.pdf
http://spectrum.ieee.org/green-tech/solar/how-japan-plans-to-build-an-orbital-solar-farm
http://kopalniawiedzy.pl/Naval-Research-Laboratory-energia-sloneczna-paliwo-Pentagon,19933
http://www.kurzweilai.net/china-proposes-space-collaboration-with-india
http://spaceports.blogspot.com/2012/11/china-proposes-space-based-solar-power.html
http://www.rp.pl/artykul/9139,857433-Prad-poplynie-z-orbity.html
http://www.kurzweilai.net/proposed-satellite-would-beam-solar-power-to-earth
http://inhabitat.com/design-for-the-first-practical-solar-power-satellite-concept-unveiled/
http://mashable.com/2012/04/09/satellite-solar-power/
http://www.rinnovabili.it/energia/fotovoltaico/il-nuovo-volto-dei-satelliti-aerospaziali3721/
http://www.rp.pl/artykul/9129,1070677-Prad-z-Ksiezyca-pomoze-Ziemi.html?p=1
http://gadzetomania.pl/2010/06/01/gigantyczna-helioelektrownia-na-ksiezycu
z-ksi,nId,1067858?utm_source=paste&utm_medium=paste&utm_campaign=firefox
Nie do końca to prawda. W przyszłości mogą powstać ( i pewnie powstaną ) wielkie elektrownie słoneczne na orbicie Ziemi lub na powierzchni Księżyca które będą przesyłać energię na Ziemię np. w postaci mikrofal. Takich elektrowni nie dotyczyłyby powyższe ograniczenia 🙂 A takich koncepcji jest już kilka - głównie japońskich, amerykańskich i niemieckich.
Ale bądźmy poważni, ok?
elektrowni jądrowych wypalających paliwa kopalne
Uran nie jest paliwem kopalnym (choć oczywiście wydobywa się go w kopalniach 🙂 )
o tyle energetyka jądrowa w końcu zrobiła jakiś krok ku przejściu od reaktorów produkujących bomby atomowe (przy okazji tworzących energię elektryczną) na takie, które od początku do końca służą produkcji energii.
Energetyka jądrowa zrobiła ten krok jakieś 50 lat temu, wraz z budową pierwszego reaktora PWR 😉
Dodatkowo bardzo czystej, gdyż sprzątającej po zimnowojennych "wynalazkach" tworzących głównie odpady i U-235
Żaden reaktor na świecie nie tworzy i nigdy nie tworzył uranu 235.
Spala się pluton dodawany do paliwa MOx, ale raczej nie jest to 'weapons grade plutonium' (>95% Pu-239) a normalny odpad z lekkowodnych reaktorów jądrowych, czyli miks różnych izotopów z dużym zanieczyszczeniem Pu-240.
Wypalanie odpadów (innych, niż pluton) jest możliwe w reaktorach prędkich. Ale tych po pierwsze nie ma (no dobra jest bodaj 6 na świecie, z czego tylko dwa rosyjskie są elektrowniami), a po drugie przygotowanie z nich paliwa jest dość problematyczne.
Co do toru to może kiedyś, perspektywicznie. Póki co zasoby uranu są i przez jeszcze setki lat są na tyle duże, że nie ma potrzeby. Ot taka nauka dla nauki. Pewnym wyjątkiem są tu Indie, które mają bogate złoża toru.
Swoją drogą tor nie jest sam sobie paliwem, a materiałem paliworodnym tzn. dopiero po napromienieniu neutronami zmienia się w pierwiastek rozszczepialny.
Nie świetlna, tylko słoneczna 😉
Match, dzięki, że czuwasz. Mój błąd, już poprawiam!
Ten odcinek oglądałem już dawno temu, ale po angielsku. Zabrakło mi w nim informacji na temat nowoczesnych elektrowni jądrowych wypalających paliwa kopalne, a także potencjalnej przyszłości, czyli energii termojądrowej. O ile ta druga jest w fazie (póki co) nawet nie raczkowania, o tyle energetyka jądrowa w końcu zrobiła jakiś krok ku przejściu od reaktorów produkujących bomby atomowe (przy okazji tworzących energię elektryczną) na takie, które od początku do końca służą produkcji energii. Dodatkowo bardzo czystej, gdyż sprzątającej po zimnowojennych "wynalazkach" tworzących głównie odpady i U-235. Cykl Torowy - World Nuclear Association wypowiada się o nim bardzo pozytywnie, zaś Chińczycy rozpoczęli swoisty wyścig zbrojeń. Wielką ironią jest, że pierwiastek ten nosi nazwę na cześć bóstwa opiekuńczego ludzkości, władcy piorunów ;). Oby optymizm z nim związany nie spalił na panewce, bo osobiście liczę na zbawienie ludzkości z obecnego modelu produkcji energii z atomu.
Ugand, też mam ten odcinek od dawna i wiem, że był wyemitowany na początku czerwca. Z przyczyn ode mnie niezależnych, pojawiło się spore opóźnienie. Robię, co mogę. Ostatni odcinek postaram się zamieścić jeszcze w tym tygodniu.
Chciałabym zwrócić uwagę jeszcze na jeden szczegół, pod niektórymi newsami z tej serii pojawiają się informacje, że zabrakło tego czy tamtego, że Neil nie powiedział o wielu ważnych sprawach, stosował uproszczenia. Mam bardzo podobne odczucia, kiedy opowiadają o tematach, na których zjadłam zęby. Nie da się w tak krótkiej formie przekazać więcej treści i szczegółów. Ja zawsze podziwiam Cosmos za umiejętność łączenia faktów z wielu dziedzin oraz atrakcyjną formę przedstawienia tych faktów. Bardzo się cieszę, że skłoniłam Was do dyskusji, że tutaj możemy się wymienić opiniami "czego zabrakło w tym odcinku" 🙂
Nie no, Twoje streszczenie jest fajne. Ale energetyka to moja działka, więc prostuję pewne obiegowe opinie.
Nie no, Twoje streszczenie jest fajne. Ale energetyka to moja działka, więc prostuję pewne obiegowe opinie.
Dzięki za uwagi i za dyskusję. Wreszcie ten temat ożył. Ja trochę od siebie dodawałam do oddcinków nt. biochemii czy medycyny, tam czuję się znacznie pewniej, niż w kwestii ekologii czy alternatywnych źródeł energii.