Het verbazingwekkende fenomeen van koolstofdioxide (CO2)

phebinhvanhoc-daSeptember 2, 2022

1,527 4 minutes read

Koolstofdioxide, beter bekend als CO2, is zowel een natuurlijk gas dat bijvoorbeeld vrijkomt bij de afbraak van organisch materiaal, als een kunstmatig gas dat bijvoorbeeld vrijkomt bij de verbranding van fossiele brandstoffen.

Tijdens de laatste ijstijd bleef het niveau van koolstofdioxide in de atmosfeer redelijk stabiel rond de 280 ppm. Sinds de industrialisatie is deze waarde gestegen tot meer dan 380 ppm (2007), wat heeft bijgedragen aan een merkbare verandering in ons klimaatsysteem. Over het geheel genomen draagt koolstofdioxide ongeveer 55% bij aan door de mens veroorzaakte versterking van het broeikaseffect.

Okuma: Hvor meget co2 er der i atmosfæren

Waar wordt koolstofdioxide geproduceerd?

– Natuurlijk We ademen lucht in die ongeveer 4% koolstofdioxide bevat. Planten daarentegen produceren koolstofdioxide door middel van ademhaling. Het is een natuurlijk voorkomend gas in de atmosfeer en een essentieel onderdeel van de biosfeer. CO2 (koolstofdioxide) wordt ook geproduceerd bij de afbraak van organisch materiaal. Bijna alle planten nemen CO2 op via fotosynthese.

Koolstofdioxide is slechts een klein onderdeel van de koolstofcyclus op aarde. Koolstof, koolstofdioxide en biologisch materiaal maken deel uit van een complexe cyclus tussen de atmosfeer, biosfeer (planten en dieren), de aarde (geosfeer) en de oceanen. Het door de mens veroorzaakte deel vormt een zeer klein deel van deze cyclus.

– Menselijk CO2 wordt geproduceerd bij elke verbranding van brandstoffen die zijn gevormd door organismen, zoals planten en dieren, lang geleden of meer recent. Kolen, olie en aardgas zijn fossiele brandstoffen die worden gevormd door organismen die miljoenen jaren geleden leefden. Biobrandstoffen zoals hout en stro zijn daarentegen levende organismen gedurende een korte periode voordat ze worden verbrand. De nieuwe biobrandstoffen worden als koolstofneutraal beschouwd omdat ze tijdens de groei net zoveel koolstofdioxide opnemen als ze bij verbranding uitstoten.

Fossiele brandstoffen zijn oorspronkelijk gemaakt van vergaan organisch materiaal (voornamelijk plantenmateriaal) onder de grond of water gedurende vele miljoenen jaren. Daarom bevatten ze grote hoeveelheden CO2 die vrijkomt bij verbranding.

Ayrıca bakınız: Waarom je minder suiker moet eten – Hjerteforeningen

Kolen produceren de grootste uitstoot van koolstofdioxide per geproduceerde eenheid energie. Olie stoot minder koolstofdioxide uit dan kolen per geproduceerde eenheid energie, en aardgas stoot 40% minder koolstofdioxide uit dan kolen per geproduceerde eenheid energie.

Bij de productie van elektriciteit stoten olie en aardgas dus het minst CO2 uit. Dit komt omdat deze brandstoffen veel efficiënter zijn.

Als je naar brandstoffen kijkt voor elektriciteitsopwekking, wordt één energie-eenheid vergeleken met 1 MWh.
Als je brandstoffen vergelijkt voor het verwarmen van stadsverwarmingswater, is één energie-eenheid gelijk aan 1 MJ.

CO2 in de industrie

Industrie en transport verbruiken en stoten grote hoeveelheden CO2 uit tijdens de productie en transport. Het opwekken van energie door het verbranden van fossiele of niet-fossiele organische materialen produceert ook CO2.

Bijna alle vervoermiddelen stoten CO2 uit. De bouwsector gebruikt CO2 voor lassen en voor de productie van bijvoorbeeld beton. Koolstofdioxide is ook aanwezig in sommige van de producten die we kopen: in bubbels van frisdrank en champagne wordt het gebruikt om branden te bestrijden en in vaste vorm in droogijs, dat op veel plaatsen wordt gebruikt voor koeling.

Veranderingen in de CO2-niveaus in de atmosfeer

Voor de industrialisatie, in het midden van de 18e eeuw, waren het natuurlijke mechanismen die het CO2-gehalte in de atmosfeer stabiliseerden. Het intensieve gebruik van fossiele brandstoffen sinds de industrialisatie beïnvloedt het koolstofsysteem en is de belangrijkste oorzaak van klimaatverandering. Klimaatverandering gaat met andere woorden voornamelijk over het gebruik van steenkool, olie en aardgas voor elektriciteitsopwekking en industrie.

Van 1860 tot nu is de concentratie van CO2 in de atmosfeer met ongeveer 33% gestegen. Voor de industrialisatie was het niveau in de atmosfeer stabiel rond de 294 ppm. De concentratie is nu gestegen tot 387 ppm. Dit is het hoogste niveau in 420.000 jaar. Om concentraties te vinden die vergelijkbaar zijn met de ppm-niveaus die klimaatmodellen berekenen voor de toekomst van de aarde, moeten we 20 miljoen jaar teruggaan. Lees meer over koolstofdioxide in het verleden in “The Climate of the Past”.

Ayrıca bakınız: De perfecte koffiezetten met een french press

De schuldigen in dit verhaal zijn mensen:

Industrie
Verbranding van fossiele brandstoffen
Ontbossing
Landbouw

Menselijke CO2-uitstoot is echter klein in vergelijking met de hoeveelheden koolstofdioxide in de natuurlijke koolstofcyclus. Maar de natuurlijke cyclus is in balans, en deze balans wordt verstoord door door mensen veroorzaakte emissies.

Op dit moment wordt ongeveer 50% van de door mensen veroorzaakte emissies geabsorbeerd, maar het is erg onzeker of dit zo zal blijven. Het grootste deel wordt opgenomen door de oceanen, terwijl de rest wordt opgenomen door bossen en andere ecosystemen. Ongeveer 50% van de totale door mensen veroorzaakte koolstofdioxide-emissies wordt niet opgenomen, maar blijft in de atmosfeer achter. Niemand weet precies hoe lang, maar het is meerdere honderden jaren. Dit betekent dat het praktisch onmogelijk is om de omstandigheden te herstellen zoals ze waren voordat we begonnen met het uitstoten van CO2 in de atmosfeer, zelfs als we volledig stoppen met het uitstoten van CO2.

CO2 als broeikasgas

Sinds de industrialisatie is de concentratie koolstofdioxide in de atmosfeer met ongeveer 35% gestegen. De stijgende concentratie sinds de industrialisatie heeft geleid tot een stralingsforcering van ongeveer 1,7 W/m2.

CO2 blijft 50-200 jaar in de atmosfeer, afhankelijk van waar het in de koolstofcyclus terechtkomt. Het duurt lang voordat het natuurlijke evenwicht zich herstelt, variërend van decennia tot eeuwen, voordat de atmosfeer een nieuwe balans vindt. Een van de redenen hiervoor is de uitwisseling tussen de atmosfeer en de oceaan. Het zal dus lang duren voordat er een nieuw evenwicht wordt gevonden tussen de door de mens veroorzaakte stijging van de atmosferische CO2-concentratie en de CO2 die opgelost is in de oceanen. De uitwisseling van CO2 tussen het oceaanoppervlak en de diepe oceaan verloopt zeer langzaam, en er zijn grenzen aan hoeveel CO2 kan worden opgenomen in zowel het oppervlaktelaagje als de diepe oceaan.