De lange schaduw van CO2 emissies     (13 april 2009)

Ik las afgelopen dagen een boekje door David Archer met als titel "The Long Thaw, How Humans are changing the Next 100000 Years of Earth's Climate".  Hij beziet daarin de lange termijn effecten van de CO2 emissies.  Het is een goed werkje dat allerlei zaken rond het klimaatvraagstuk heel behoorlijk samenvat.

Achterin gaf hij ook een schatting van de lange termijn warmte effecten van CO2  En aangezien hij daar (een beetje jammer) een rekenfout in maakte (zo is de verbrandingswaarde van benzine géén 2500 kcal/US Gallon, maar ongeveer 12 maal hoger) besloot ik de som even zelf over te doen.(•)

En ja, sorry, het worden grote getallen.  Het is bij dit soort onderwerpen niet anders.

Een eerste vraag is: Hoeveel energie heeft de mensheid sinds 1750 verbruikt met behulp van fossiele brandstoffen?

Er is sinds 1750 ongeveer 300 miljard ton koolstof verbrand in de vorm van hout, kolen, olie en gas.  Voor (goede) kolen (vocht en as vrij) is de verbrandingswaarde ongeveer 40 GigaJoule per ton verbrande koolstof.  Voor olie is dat ongeveer 46 GigaJoule en voor aardgas ongeveer 62 GigaJoule op de zelfde basis.

Ik schat de gemiddelde waarde voor de fossiele brandstof mix van 1750 tot heden op 45 GigaJoule per ton verbrande koolstof.  Dat betekent dat het energieverbruik van de mensheid d.m.v. fossiele brandstoffen in totaal ongeveer 13.5 ZetaJoule heeft bedragen.  Dat staat ongeveer gelijk aan 35 maal het huidige jaarlijkse gebruik aan fossiele brandstoffen.

Als ik nu het broeikas effect van deze 300 miljard ton koolstof bezie kom ik op basis van het IPCC rapport op het volgende: Van de 300 miljard ton is thans nog 165 miljard ton koolstof in de atmosfeer aanwezig.  Deze geeft een extra broeikas effect van 1.66 Watt/m².  De zon geeft netto 235 Watt/m² (120 PetaWatt over de hele planeet), hetgeen betekent dat het broeikas effect van deze 165 miljard ton koolstof 840 TeraWatt bedraagt.  Dat is ruw weg het 65 voudige van het huidige fossiele brandstoffen verbruik.

Kortom: Het totale nuttige effect van 2½ eeuw fossiele brandstof verbruik is een factor 2 kleiner dan het broeikas effect van de CO2 die dat opleverde per jaar!

Ook als je de som voor CO2 die je nu uitstoot maakt kom je op die factor 2.  2 Gigaton koolstof levert (éénmalig!) ongeveer 90 ExaJoule, en daarnaast ruw weg 160 ExaJoule per jaar (!!) aan extra broeikas effect op.  (t.g.v. 1 Gigaton netto toename)

De CO2 die wordt uitgestoten zal waarschijnlijk in ruw weg 2 eeuwen voor ¾ uit de atmosfeer verdwijnen (t.g.v. o.a. een nieuw evenwicht in de biosfeer).  De overige ¼ zal echter véél langzamer verdwijnen.  Dat moet d.m.v. geologische processen als de verwering van rots gebeuren.  Daar gaan vele 100000-den jaren overheen.

Als je dat in de beschouwing meeneemt kom ik tot de conclusie dat het nuttige effect van het verbranden van fossiele brandstof gepaard gaat met een (niet bedoelde) ruw weg 100000-voudige "toevoeging" aan extra broeikas effect naar de toekomst toe.  Wat dat betreft hebben de CO2 emissies een zeer lange schaduw. Ofwel: Welkom in het antropoceen.

Mazzel & broge, Evert

Giga = 1 000 000 000 = 109
Tera = 1 000 000 000 000 = 1012
Peta = 1 000 000 000 000 000 = 1015
Exa  = 1 000 000 000 000 000 000 = 1018
Zeta = 1 000 000 000 000 000 000 000 = 1021

(•) In het boek was er sprake van een factor 40 miljoen.  T.g.v. de combinatie met een verkeerde waarde voor de verbrandingswaarde van benzine rees bij mij het vermoeden van een (forse?) rekenfout en besloot ik het e.e.a. eens na te rekenen.