2016 Kolokwium zaliczeniowe Informatyczne Podstawy Projektowania 1 Elżbieta Niemierka Wydział Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej 2016-01-07
1. SPIS TREŚCI 2. Gaz cieplarniany - definicja... 2 3. Rodzaje... 2 4. Źródła emisji na Ziemi... 2 4.1 Naturalne źródła... 3 4.1.a aktywność wulkaniczną... 3 4.1.b aktywność biologiczną flory i fauny... 3 4.2 Antropogeniczne źródła... 3 4.2.c spalanie paliw kopalnych... 3 4.2.d produkcja cementu i innych substancji z węglanów... 3 4.2.e użytkowanie lądu, szczególnie wylesianie... 3 4.2.f rolnictwo... 3 4.2.g chów bydła... 3 5. Zmiana ilości gazów cieplarnianych na Ziemi... 3 5.1 CO2... 3 5.2 Polska... 4 6. Odwołania... 4 1 S t r o n a
2. GAZ CIEPLARNIANY - DEFINICJA Gaz cieplarniany, gaz szklarniowy (GHG, z ang. greenhouse gas) gazowy składnik atmosfery będący jedną z przyczyn efektu cieplarnianego. Gazy cieplarniane zapobiegają wydostawaniu się promieniowania podczerwonego z planety, pochłaniając je i oddając do atmosfery, w wyniku czego następuje zwiększenie temperatury jej powierzchni. W atmosferze ziemskiej obecne są zarówno w wyniku naturalnych procesów, jak i na skutek działalności człowieka. 3. RODZAJE Do gazów cieplarnianych na Ziemi zalicza się: parę wodną H2O dwutlenek węgla CO2 metan CH4 freony CFC podtlenek azotu N2O halon gazy przemysłowe HFC, PFC, SF6 Wpływ gazu na efekt cieplarniany zależy od jego zdolności pochłaniania promieniowania podczerwonego i stężenia tego gazu w atmosferze. Przykładowo, metan silniej niż dwutlenek węgla pochłania promieniowanie podczerwone, ale ilość jego w atmosferze jest mniejsza, z czego wynika mniejszy wpływ tego gazu na efekt cieplarniany. 4. ŹRÓDŁA EMISJI NA ZIEMI Ilość dwutlenku węgla wydzielanego do atmosfery ziemskiej ze źródeł naturalnych jest 20 razy większa od emisji pochodzenia antropogenicznego (związanej z aktywnością ludzką)[4]. Występowanie innych od powyższych danych wynika z odmiennego zdefiniowania naturalnych źródeł emisji gazów cieplarnianych. Antropogeniczna emisja dwutlenku węgla jest pięciokrotnie mniejsza od naturalnej, przy zdefiniowaniu jej jako działalności wulkanicznej i procesów zachodzących w glebie[5]. W okresach dłuższych niż kilka lat te ogromne ilości emitowanego dwutlenku węgla były kompensowane przez procesy naturalne, takie jak np. wietrzenie skał czy fotosynteza, w wyniku czego przed początkiem okresu masowego spalania paliw kopalnych przez człowieka ilości dostarczanego i odbieranego dwutlenku węgla z atmosfery równoważyły się, przez co jego stężenie atmosferyczne pozostawało na poziomie 260 280 ppm w czasie 10 000 lat między maksimum ostatniego zlodowacenia a początkiem rewolucji przemysłowej[6]. 2 S t r o n a
4.1 Naturalne źródła Do naturalnych źródeł emisji gazów cieplarnianych zalicza się: 4.1.a 4.1.b aktywność wulkaniczną aktywność biologiczną flory i fauny 4.2 Antropogeniczne źródła Do źródeł emisji powodowanych działalnością człowieka zalicza się m.in.[8]: 4.2.c 4.2.d 4.2.e 4.2.f 4.2.g spalanie paliw kopalnych produkcja cementu i innych substancji z węglanów użytkowanie lądu, szczególnie wylesianie rolnictwo chów bydła 5. ZMIANA ILOŚCI GAZÓW CIEPLARNIANYCH NA ZIEMI Tabela 1. Gazy według ich bezpośredniego wpływu na efekt cieplarniany[1] Związek chemiczny Wzór chemiczny Stężenie w atmosferze Udział (%) Para wodna i chmury H2O 10-50 000 (A) 36-72 Dwutlenek węgla CO2 ~400 9-26 Metan CH4 ~1,8 4-9 Ozon O3 2-8 (B) 3-7 (A) Ilość pary wodnej znacznie zmienia się w zależności od miejsca i warunków atmosferycznych (B) Stężenie w stratosferze. Około 90% ozonu w atmosferze znajduje się w stratosferze 5.1 CO2 Od roku 1750 człowiek doprowadził do znacznego zwiększenia stężenia dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych w atmosferze[10]. Stężenie w przypadku dwutlenku węgla zwiększyło się o 110 ppm[11]. W Unii Europejskiej w 2005 r. z ogólnej emisji 4543 mln t na sektor energetyczny przypadło 1569,4 mln t; transport 1246,6 mln t; przemysł 942,9 mln t; gospodarstwa domowe 482,0 mln t; usługi 276,5 mln t; inne 26,0 mln t[12]. Ogółem emisja CO2 od roku bazowego protokołu z Kioto (1990) wzrosła ok 49%[13]. W środowisku naukowym nie ma jednomyślności odnośnie wielkości wpływu człowieka na zmiany klimatu poprzez emisję gazów cieplarnianych, jednakże 97% prac naukowych o przyczynach zmian klimatu podaje, że to człowiek odpowiada za globalne ocieplenie[10]. Ogólnoświatowa emisja dwutlenku węgla w 2014 r. wyniosła (liczba) mld t, w tym największy udział miało (Państwo) i udział ten wynosił (liczba %). 3 S t r o n a
Roczna emisja dwutlenku węgla ze spalania paliw kopalnych [mln ton] 20000 19000 18000 17000 16000 15000 14000 13000 12000 11000 10000 1970 1980 1990 2000 2010 [Lata] Chiny Stany Zjednoczone Indie Rosja Japonia Wykres 1. Zmiana emisji dwutlenku węgla ze spalania paliw kopalnych w latach 1970-2014. Na Wykres 1 przedstawiono zmienność emisji dwutlenku węgla z paliw kopalnych w latach 1970-2014 dla Chin, Stanów Zjednoczonych, Indii, Rosji oraz Japonii. 5.2 Polska Nie uwzględniając użytkowania lasów i gruntów emisja CO2 w 1988 r. była najwyższa i osiągnęła 565 mln t ekwiwalentu CO2. W latach 1988 1990 emisja ta spadła do 454 mln t ekwiwalentu CO2 rocznie. Od 1999 r. poziom ten nie przekracza 400 mln t ekwiwalentu CO2 rocznie. W 2008 r. było to 394 mln t ekwiwalentu CO2 (bez uwzględnienia użytkowania gruntów i lasów)[14]. 6. ODWOŁANIA Źródło całości tekstu: https://pl.wikipedia.org/wiki/gaz_cieplarniany https://pl.wikipedia.org/wiki/lista_pa%c5%84stw_wed%c5%82ug_rocznej_emisji_dwutlenku_w%c4%99gla 4 S t r o n a