Globale Verwarming

4 Junie 2017

Inleiding

Daar is baie verwarrende inligting op die internet oor globale verwarming. Party navorsers spandeer hulle hele lewe om die onderwerp te bestudeer. 'n Mens sou verwag dat hulle 'n duidelike verklaring gee van die situasie. Dit wil voorkom of party van hulle vir organisasies werk wat geskep is vir die doel, en dus is hulle bestaan afhanklik daarvan dat hulle bewys dat koolsuurgas globale verwarming veroorsaak. Dan is daar kritici wat enige rede soek om fout te vind. Hierdie artikel is 'n oorsig van die basiese inligting.

Uitstraling ("radiation")

Energie van die son bereik die aarde as ultra voilet (UV), sigbare en infra rooi lig. Dit word onder aangedui as die rooi area (grafiek van Wikipedia). Die rooi lyn verteenwoordig die normale uitstralings spektrum van 'n liggaam by 5525 Kelvin (5252°C).


Figuur 1. Uitstraling voortgeplant deur die atmosfeer


Vir die aarde se temperatuur om konstant te bly, moet al die energie wat die aarde van die son ontvang weer verloor word na die buitenste ruim. Daar is drie maniere waarop energie oorgedra kan word: uitstraling (elektromagnetiese golwe soos lig en hitte), konveksie (lug beweging), en geleiding (oordrag van een molekule na die volgende).

In die buitenste ruim bestaan net uitstraling omdat dit 'n lugleegte is sonder molekules. Die temperatuur van die aarde word daarom bepaal deur die verlies van die son se energie deur uitstraling na die buitenste ruim. Daar is algemene formules vir die uitstraling van 'n swart liggaam. Dit is vir 'n voorwerp wat 'n swart oppervlakte het, en alle invallende strale absorbeer. Die aarde se oppervlakte is nie swart nie, en die formules gee dus nie 'n akkurate waarde vir die aarde temperatuur nie, maar dit wys steeds watter golf lengtes die aarde uitstraal. Onderstaande grafiek uit Blackbody Radiation wys die golf lengtes wat 'n liggaam by 27°C (300K) uitstraal as die swart stippellyn. Die aarde se uitstralings spektrum word ook op die heel boonste grafiek 1 getoon as die drie lyne gemerk 210-310K (–63°C tot +37°C).


Aarde se energie balans

Onderstaande figuur is NASA se Aarde Energie Begroting van Wikipedia van 2009:



Die totale energie wat die aarde en sy atmosfeer van die son se uitstralings absorbeer is 77.1 + 163.3 = 240.4W/m2. Daarvan word 40.1W/m2 of 16.7% regstreeks van die aarde se oppervlakte na die buitenste ruim uitgestraal as hitte golwe. Volgens 2012 se The greenhouse effect and carbon dioxide is die syfer 9.2%. Die netto uitstraling van hitte golwe van die aard oppervlakte na die atmosfeer (lug) is 398.2 – 340.3 – 40.1 = 17.8W/m2 of 7.4%. Konveksie, insluitende die latente hitte wat water optel soos dit van oseane verdamp en afgee wanneer wolke gevorm word, is 18.4W/m2 + 86.4W/m2, wat 43.6% van die totaal is. Geleiding deur die atmosfeer is uiters klein omdat lug 'n uitstekende insulator is. Die oorblywende energie is uitstralings van die son wat in die atmosfeer in hitte omgesit word (nie weerkaats word by dieselfde golf lengtes nie) en dit is 77.1W/m2 of 32.1%. Al die energie in die atmosfeer word dan uitgestraal na die buitenste ruim as hitte golwe.

Koolsuurgas

Die veldtog teen koolsuurgas (CO2) gaan oor die 16.7% of 9.2% (bronne verskil) wat deur uitstraling vanaf die aarde se oppervlakte regstreeks na die buitenste ruim ontsnap. Die relatiewe klein persentasie verminder die impak wat ekstra koolsuurgas het op globale verwarming. Dit is moontlik dat koolsuurgas en ander gasse 'n invloed het op die energie vrystelling van die atmosfeer na die buitenste ruim. Koolsuurgas is swaarder (44.0kg/kmol) as suurstof (32.0kg/mol) en stikstof (28.0kg/mol), maar sak nie veel af na onder nie (Carbon dioxide atmospheric vertical profiles).

Koolsuurgas absorbeer of weerkaats golwe by 2.6μm, 4.3μm en 15μm. Die eerste twee is nie van belang nie, want die aarde straal baie min energie uit by die golf lengtes. 'n Klein hoeveelheid koolsuurgas absorbeer alreeds omtrent al die energie by 15μm, en ekstra koolsuurgas absorbeer net 'n bietjie meer. Onderstaande grafiek uit The greenhouse effect and carbon dioxide toon blokkasie van die aarde se hitte uitstraling deur koolsuurgas rondom 15μm. Die blou lyn is vir huidige koolsuurgas vlakke, en die pers lyn is die ekstra blokkasie vir 'n verdubbeling van die koolsuurgas. Die gedeelte van die pers lyn bo zero word afgetrek van die gedeelte onder zero vir die netto effek. Die ekstra blokkasie is min, maar kan dalk bydrae tot globale verwarming.



Atome absorbeer sigbare en ultra-voilet uitstraling (elektromagnetiese golwe) deurdat elektrone na 'n hoër omwentelings baan beweeg. Infrarooi hitte uitstraling bevat nie genoeg energie daarvoor nie, en word geabsorbeer deur vibrasies in molekules (Infrared Spectroscopy). Die energie kan weer by dieselfde frekwensie uitgestraal word. As hitte golwe van die aard oppervlakte deur die atmosfeer her-uitgestraal word, word dit in alle rigtings verstrooi, en kan na verskeie weerkaatsings uiteindelik na die aarde teruggestuur word. 'n Hoër lug temperatuur beteken 'n vinniger beweging van molekules. Die interne vibrasies kan ook omgeskep word na molekule versnelling in botsings met ander molekules, wat beteken dat die uitstraling geabsorbeer word, en die atmosfeer se temperatuur verhoog. Uitstraling wat deur koolsuurgas geabsorbeer word, kan daardeur aan suurstof en stikstof molekules oorgedra word.

Oorsaak en gevolg

Dit is duidelik uit historiese grafieke van koolsuurgas en die temperatuur van die aarde, dat temperatuur eers opgaan, en daarna koolsuurgas vlakke. Daar is welbekende redes waarom 'n warmer klimaat na meer koolsuurgas vrystellings lei in die natuur. Gedurende 'n ys tydperk sal baie min koolsuurgas in die natuur geproduseer word. Mense staar hulle vas teen die gelyktydige op- en afgaan van temperatuur en koolsuurgas, en vind dit moeilik om tussen oorsaak en gevolg te onderskei. Koolsuurgas het die laaste honderd jaar buitengewoon gestyg, wat waarskynlik direk of indirek (deur temperature op ander maniere op te stoot) deur die mens veroorsaak word (CO2 and other Greenhouse Gas Emissions).

Plante aborbeer koolsuurgas

Die feit dat koolsuurgas net 0.04% van die atmosfeer uitmaak, dui aan dat plante omtrent alles absorbeer. Dit lyk waarskynlik dat plante groei beperk word deur die beskikbare hoeveelheid koolsuurgas. As daar meer koolsuurgas is, behoort daar meer plante groei te wees. Daar kan ander faktore wees wat plante groei beperk, soos droogte en ontbossing deur die mens, wat verhoed dat plante al die koolsuurgas absorbeer.

Satelliete wat CO2 meet wys hoë konsentrasies oor die Amazon. Onderstaande kaart is van NASA se satelliet genaamd die Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) wat CO2 vlakke in die atmosfeer gemeet het van 1 Oktober tot 11 November 2014.

Dit is eienaardig dat koolsuurgas hoog is oor reën oerwoude wat yl bevolk is. Dit kan mense wees wat oerwoude afbrand vir menslike verbouing. Oerwoude wat lank bestaan bereik moontlik 'n ewewig waarin net soveel koolsuurgas deur groeiende plante geabsorbeer word, as wat deur verrottende plante vrygestel word. As die temperatuur opgaan sal verrotting versnel, wat meer koolsuurgas vrystel, totdat meer plante groei om die ekstra koolsuurgas te absorbeer, en 'n nuwe ewewig bereik word. Oor 'n lang tyd kan koolsuurgas gestoor word as steenkool of gas, wat beteken dat plante meer koolsuurgas absorbeer as vrystel.



Temperatuur regulering deur water

Konveksie bestaan uit wind en vog wat warmte van die aarde se oppervlakte optel, en dit by die boonste lae van die atmosfeer afgee aan die buitenste ruim. Wanneer water uit die oseane verdamp absorbeer dit latente hitte (teen konstante temperatuur). Die hitte word vrygestel wanneer wolke gevorm word. Vog wat verdamp en kondenseer is 'n hoogs doeltreffende manier om hitte weg te lei, en word in rekenaars gebruik vir verkoeling - Heat pipe. Wolke koel ook die aarde af deur sonlig te weerkaats.

Die lyk of die latente hitte 'n belangrike rol speel in die regulering van die aarde se temperatuur. Wanneer dit warmer is, verdamp meer water van oseane en damme. Warm lug kan meer vog dra as koue lug (lugreëlings skei water uit soos wat die lug verkoel word). Gedurende 'n ys tydperk sal die verlies van die aarde se warmte weens latente hitte baie laag wees, en die uitstekende insulasie eienskappe van lug oorheers. Dit word teengewerk deur weerkaatsing van sonlig deur die ys.

Onderstaande grafiek toon die groot toename in lug se vog inhoud met temperatuur (data van Lenntech). Dit is vir 'n konstante 60% van die maksimum vog wat lug kan bevat. As warm lug droog is, is die vog inhoud nie noodwendig meer nie.



Rook

Mense filter die rook uit wat steenkool kragstasies produseer. Hoe helderder lug is, hoe meer bak die son die aarde. Vulkane verkoel die aarde se temperatuur vir 'n paar jaar - Berkeley Earth. 'n Honderd jaar gelede het mense meer rook gemaak weens hout vure en stoom enjins. Die skoon lug veldtog kon bygedrae het tot hoër temperature. Gedurende warm droë weer is daar meer veld brande, wat nou deur die mens verhoed word. Rook kan help dat wolke reën produseer: "Tiny cloud droplets form on cloud condensation nuclei (e.g. salt particles, dust, soot)" - Weather Modification Association. As rook nodig is vir bogemelde verkoeling deur water kondensasie, dan gaan die planeet eenvoudig warmer word totdat die rook onstaan.

Analysis of wildfire smoke will help calibrate climate models - Phys.org.


Saturday 24 Aug 2019

The Amazon forest fire poses an interesting question: To what extent does the accumulated carbon in the trees turn into charcoal, or stored carbon? When the forest regrows it absorbs carbon dioxide anew. The fire also releases carbon dioxide. Trying to find a formula for the carbon being stored seems to be more complex (How Fire Works).

Contrary to the popular belief that a rain forest absorbs oygen, a mature forest presumably reaches an equilibrium in which as much oxygen is released by growing trees, as is absorbed by the fungu and bacteria that live on the decomposing wood (Decomposition and decay). In that case, the more humans release carbon dioxide, the more wild fires are required to restart the carbon dioxide absorption cycle.

Wind turbines

If Solar And Wind Are So Cheap, Why Are They Making Electricity So Expensive? - Forbes.

Even as Wind Power Rises, It Falls Under a Political Cloud - NY Times. "Wind farms, with their rapid geographic spread and technological advances, are reshaping the electric system, defying skepticism that they are steady or reliable enough to displace conventional power plants". Dit is baie moeilik om 'n grafiek te kry van windplase se uitset teenoor tyd, omdat verskaffers nie wil wys hoe wisselvallig dit is nie. Hier is een poging: Wind Blowing Nowhere - Euan Matters. Elke keer as 'n windplaas se uitset val moet die elektrisiteit van ander bronne kom.

Dit is moeilik om statistiek op die internet te kry van die benutting van wind energie. Die term opwekking ("generation") word gewoonlik gebruik, sonder om te verklaar of die opgewekte elektrisiteit gebruik word, deur dit aan kliente te verkoop. Die beskikbare, opgewekte uitset word dikwels gegee as 20% tot 30% van die maksimum kapasiteit. Dit beteken niks as die elektrisiteit nie gebruik word nie. In een verslag (Ontario Energy Report) word 'n wind opwek uitset van 1.8TWh, en 'n wind kapasiteit van 3823MW gegee. Dit is 'n benutting van 5.4%.

True costs of wind electricity - Judith Curry. Sien "Intermittent backup": "As the proportion of wind generation increases, grids less blessed than Ontario have to add additional standby capacity of some sort. ... The UK National Grid has published estimates. An analysis by the UKERC suggested 15-22% additional (standby capacity) for 10% wind production". "On the Texas ERCOT grid, wind in 2014 was 10.6% of generation. For ERCOT’s summer gas peakers, wind’s ‘true’ cost is about ($121+ 0.15*$128) $140/MWh. Little wonder the Austin, Texas utility finds its renewable generation portfolio loses $80 million, while its fossil fuel generation earns $180 million annually at grid wholesale electricity rates!".

In Europa word petroleum produkte en gas algemeen gebruik vir verhitting (Eurostat). Net 21.7% (2015) van die energie kom van elektrisiteit, wat as volg opgewek word: 48.1% brandstof, 26.4% kernkrag, 11.9% hidro, 9.7% wind, 3.5% son (Eurostat). Ter wille van "groen" energie, verbrand die EU gas met duur gas turbines, en dan af en toe word die 2.1% wind en 0.8% son gebruik wanneer dit beskikbaar is.

Wind energy installations continue to grow – WWEA - Engineering News. Die kapasiteit van 539,291MW is vir maksimum wind. Die wind spoed is gewoonlik laer, en waai net party keer. As die wind aanhoudend teen maksimum waai, sou dit 3.1% van die wêreld se energie verbruik van 154,400,000GWh (2016) verskaf. As hulle 25% benutting uit die wind plase kry, sou dit 0.77% wees.

Solar energy - BP. Teen 301 GW (2016) en maksimum sonlig van 7 uur per dag verskaf dit 0.50% van die wêreld se energie verbruik van 154,400,000GWh (2016).

On Twitter 10 July 2018: Handelsblatt Global @HandelsblattGE: "German gross electricity production by renewable sources, such as wind and solar power, has risen to 36.3% in the first six months, up from 32.5% a year earlier. The shares of natural gas and coal dropped to 12.3% and 35.1% respectively. (BDEW)" Comment: This is only possible because other energy sources are on standby for when the sun and wind are not available. According to Germany's energy consumption and power mix charts electricity generated (~650TWh) was 35% of the available capacity (~210GW x 24 hours x 365 days). Thus 65% of the capacity is sitting around doing nothing.

Op Twitter 2 Aug 2018: Will Kennedy @wenkennedy: "The world now has a trillion watts of renewable energy. Just a number. The important thing: the second trillion will cost half as much as the first and take just five years to install.": grafiek. As die 1013GW in 2018 verwys na kapasiteit, en hernubare energie 25% van die tyd beskikbaar is, dan lewer dit 2,218,000GWh se elektrisiteit, wat 1.4% persent van die wêreld se totale energie vebruik van 154,400,000GWh (2016) is. Verder word ander energie bronne in stand gehou vir wanneer die hernubare energie nie beskikbaar is nie.

For all the propaganda on green energy, the vast majority of energy still comes from oil and natural gas. U.S. primary energy consumption by major sources, 1950-2017 - EIA. Wind contributes 2.3% and solar 0.66%: U.S. energy consumption by energy sources, 2017 - EIA.

On Twitter: Mike Shellenberger @ShellenbergerMD: "Replying to @Tedlinknews French electricity (75% nuclear) produces one-tenth the emissions of German electricity at little over half the cost. The great nuclear vs renewables experiment is over. Nuclear won. Somebody tell Germany before it wipes out what remains of its wildlife.": chart, chart, chart.

Ander

Huge Icelandic Eruption Mimics Industrial Emissions - Scientific American. "The Holuhraun lava field explosion of 2014 and 2015 released enormous amounts of sulfur dioxide."

Our Sun is about to get unusually cool, researchers predict - News.co.au. "The Baltic Sea was covered in ice — so much so that the Swedish army was able to march across it to invade Denmark in 1658". Dit verklaar nie waarom die stigter van Suid Afrika, Jan van Riebeeck, se Kasteel van Goeie Hoop in 1666-1679 langs die see gebou was, en dit vandag 'n paar kilometer van die see af is nie.

Detailed analysis of 100% solar, wind and hydro plan has many flaws and crazy costs - Next Big Future.

9 Aug 2018 on Twitter: Marcel Crok @marcelcrok: "Voor al die kijkers van @nieuwsuur en @nos en voor lezers van @nrc en @volkskrant en @trouw die nu denken dat hittegolven 'onze' schuld zijn (CO2), hier ter relativering de data voor de VS over de afgelopen eeuw. De jaren '30 tornen overal bovenuit. https://www.epa.gov/climate-indicators/climate-change-indicators-high-and-low-temperatures …": chart.

3 Decades Of Alarmists’ False Climate Prophesies Unfulfilled - Principia Scientific International.

Earth's "Big Freeze" Looms As Sun Remains Devoid Of Sunspots For Most Of 2018 - Zero Hedge.

NASA Releases Stunning Snapshot Of The World On Fire - Forbes.

Coal plant offsets with carbon capture means covering 89 percent of the US in forests - Next Big Future. "A one-gigawatt coal-fired plant would require a new forest larger than the state of Maryland for all of its carbon emissions to be neutralized." A 1GW coal-fired plant generates 1GW x 24 hours x 365 days x 30 years = 262,800GWh over 30 years. If it takes 733 tons of coal to generate 1GWh (Quora), then 192,630,000 tons of coal is required over 30 years. If 2.5 tons of green tree is required for 1 ton of coal (FAO), then 481,600,000 tons of tree is required. If a tree reaches a weight of 1 ton after 30 years (Virginia Cooperative Extension), and occupies 10m˛ in area, then an area of 4816,000,000 m˛ = 4816 km˛ is required. Maryland is 32 134 km˛. So it would require 15% of Maryland to turn wood into a renewable energy for 1GW. To make all of the US coal generation of 1,207,901GWh in 2017 renewable would require planting trees over 664,000km˛/9,834,000km˛ = 6.7% of the US. Trees would need be planted at an enormous rate.

Empress Trees Are The Best Tree to Solve Global Carbon Dioxide Problem - Next Big Future.

Amazon forests failing to keep up with climate change - Phys.org. When temperatures rise, there should be more moisture in the air, and more rain. Something is preventing the rain, like insufficient smoke particles to seed the clouds.

Smallholder clearing found to be dominant reason for forest loss in the Congo Basin - Phys.org. The dominant reason is uncontrolled population growth since Europeans eliminated the natural limits to population growth.

China Starts Operating Most Powerful Single Nuclear Reacot - Next Big Future.

Solar Minimum is Coming - Nasa.

An Unusually Warm February in the United Kingdom - Nasa. If you clean the air, there are not enough smoke to seed the clouds.

How The Electric Bus Was Killed Off 100 Years Ago - DesmogUK.

This Chinese city has more than 16,000 electric buses - World Economic Forum.

Thermal Energy Stored for Month in New Material - Next Big Future.

UK power demand to soar on plans to end gas home heating - research - When there is no wind or sun they are probably going to generate electricity using gas turbines, at 30% efficiency, compared to 100% efficiency with heating. It will require 3 times more gas. Unless they use an air conditioner in reverse (heat pump), which delivers about 3 times more heat than the electricity consumed. Heat is pulled out of the air, and the colder air blown outside.

Energy Production & Changing Energy Sources - Our World in Data.

China Authorizes Building Four New Nuclear Reactors and India Commits to Six - NextBigFuture.

'It looked like an ocean': Severe Midwest flooding could last all spring - USA Today. Higher temperatures should lead to more rain. It is the earth's temperature regulator.

Energy Lies Believed By Intelligent People - Next Big Future.

DOE Funds 2022 First Demo for Factory Mass Producible Nuclear Power - Next Big Future.

Solar energy investors may pivot away from high-cost projects - Moneyweb. Gewoonlik werk groot skaal projekte goedkoper uit, soos massa vervaardiging. Die feit dat die publiek sonpanele baie goedkoper kan koop as Eskom dui aan dat iets fout is met die proses.

Startling study finds US fertilizer industry emits 100 times more methane than estimated - New Atlas.

How Much CO2 Does A Single Volcano Emit? - Forbes. Do volcanoes really emit more CO2 than humans? - ZmeScience.

A nuclear future awaits South Africa - IOL.

Green flops: Why some promising cleantech ideas didn’t work out - Moneyweb.

Koste van sonkrag

Met al die krag onderbrekings, en die prys van elektrisiteit wat sal opskiet weens die hoë koste van groen energie (tensy die regering betaal), is die ooglopende vraag op die oomblik of huishoudings self elektrisiteit kan opwek.

Lae huishoudelike gebruik sou byvoorbeeld 300kWh per maand wees, wat 10kWh per dag is. 'n Lithium-ioon battery wat 10kWh kan stoor word verkoop vir omtrent R60,000 ('n loodsuur battery sal net meer as 'n jaar hou). Om die battery bedags te laai met 7 uur (maksimum) se sonskyn vereis 'n minimum van 1500 Watt se sonpanele. Die goedkoopste prys op die internet is R12,000 (sonder installasie). Derdens word 'n omsetter ("inverter") benodig wat die gelykstroom van die battery omskakel na 230V wisselstroom vir huishoudelike toerusting. 'n 5000W omsetter kan R15,000 kos. Dit beperk die totale las op enige oomblik van alle toerusting in die huis tot 5000 Watt.

As die stelsel twintig jaar hou, werk die kapitale koste uit op R1.21/kWh, wat goed vergelyk met munisipale tariewe. Die rente wat verloor word op die aanvanklike uitgawe, of wat betaal word op 'n lening word naastenby uitgekanselleer deur elektrisiteits tariewe wat met inflasie styg. As die stelsel net 60% benut word, is die koste R2/kWh. Die grootste probleem is die 30% bewolkte dae waarop Eskom krag gebruik moet word, of 'n petrol generator.

The cost of getting off the grid & how to fund it - IOL. Die beste oplossing is om gas te gebruik vir alle verhitting: geiser, oond, verwarmer. Daar is ook yskaste wat met gas werk. Apparate wat nie verhit nie, gebruik min elektrisiteit.




Regstellings na: slandrp@gmail.com
Hierdie webblad is: www.slrp.co.za/globale_verwarming
Ontkenning: Geen verantwoording word vir verkeerde inligting aanvaar nie. Die inhoud moet nie as finansieële raad beskou word nie. Web blad besoekers moet hulle eie finansieële deskundige raadpleeg voor hulle op die inligting reageer.
Kopiereg @2018