niedziela, 13 marca 2016

Cały ten węgiel


Nasza cywilizacja w ciągu niecałych dwustu lat wpompowała do atmosfery niemal sześćset miliardów ton dwutlenku węgla. Stali czytelnicy bloga wiedzą, że lubię żonglować liczbami i szukać obrazowych porównań. Ile jest gwiazd w Drodze Mlecznej, jak dokładny jest model standardowy czy ile atomów liczy sobie Ziemia. Tym razem postanowiłem zobrazować ogrom ilości węgla, który wydobyliśmy spod powierzchni ziemi by wprowadzić go do atmosfery.

Największym wyzwaniem jest oszacowanie jaką objętość zajmuje tona CO2. W sieci można znaleźć różne oszacowania, od 500 do 666 (!) metrów sześciennych. Najbardziej przekonujące wydało mi się następujące przeliczenie (jeśli baardzo panikujecie widząc matematykę, to możecie przeskoczyć do kolejnego akapitu):
- Jeden mol (sześćdziesiąt tysięcy miliardów miliardów, czyli 6 * 1023 cząsteczek) CO2 waży 44 gramy. Można to odczytać z układu okresowego pierwiastków (patrzymy na masę atomową na dole). Jeden mol węgla to 12 gramów, dwa mole tlenu to 2x16 gramów. Razem 44 gramy.
- W tonie CO2 znajduje się 22730 moli. Bo 1 000 000 g / 44g = 22730.
- Jeden mol to 24,5 litra. (Korzystamy z prawa Boyla dla ciśnienia jednej atmosfery i temperatury 25’C).
- Możemy w takim razie obliczyć objętość jaką zajmuje tona CO2. Mamy 22730 moli po 24,5 litra każdy to daje nam w sumie 556 885 litrów, czyli w zaokrągleniu 557 metrów sześciennych.

Uff… Czyli możemy teraz policzyć. 598 768 100 000 ton węgla (w dużym przybliżeniu dwa razy więcej niż masa Mount Everest) mnożymy przez 557 metrów sześciennych. Gdyby uformować z tego sześcian, jego krawędź miałaby ponad 69 kilometrów długości. Odpowiednio umieszczony mógłby zablokować kanał La Manche. Górna powierzchnia wystawałaby ponad warstwę ozonową, daleko ponad większość chmur i zjawisk pogodowych. Bryła złożona z naszych emisji węgla jest znacznie większa niż oba księżyce Marsa razem wzięte.


Gdyby jednak rozłożyć całą tę masę równomiernie na powierzchni Polski, przysypalibyśmy nasz kraj warstwą o grubości 1068 metrów. Ale to przecież nie tylko nasze emisje. Jeśli zatem podzielimy tę objętość na całą powierzchnię lądową planety, warstwa będzie mieć “jedynie” 224 cm. Według Wikipedii cztery osoby na świecie nie zostałyby całkiem przykryte.

No dobrze a gdyby Polskę przygnieść jedynie polskimi emisjami? Wyszłoby aż 960cm. Jesteśmy w górnej dziesiątce jeśli idzie o emisje CO2 per capita. Więc jakby czterech rekordzistów z poprzedniego akapitu stanęło jeden na drugim to ten na górze wystawałby o 29cm ponad warstwę węgla.

Żeby te wszystkie wyliczanki zatoczyły pełne koło wypada mi jeszcze policzyć jakiej wielkości byłby “polski klocek”, to znaczy sześcian złożony jedynie z naszych emisji. Polska odpowiada za mniej więcej 0,98% światowych emisji, nasza bryła miałaby krawędź długości niemal czternastu i pół kilometra. Za mało by zagrodzić kanał La Manche, ale to wciąż wyżej niż szczyt Mount Everest.

Wszystkie powyższe obliczenia tyczą się jedynie węgla wyemitowanego przez ludzi. W okresie preindustrialnym stężenie CO2 w atmosferze wynosiło 280 ppm (parts per million). W 2016 wynosi ono 402 ppm i jedna trzecia to zasługa ludzi. Prawdopodobnie stężenie to nie było tak wysokie od dwudziestu milionów lat


Źródła:
http://trillionthtonne.org/
http://www.icbe.com/carbondatabase/co2volumecalculation.asp
http://cait.wri.org/

Grafika na górze: www.ewasobczak.com
Grafika niżej: www.ewasobczak.com na podstawie zdjęcia z Wikimedia Commons.


2 komentarze:

  1. A gdyby to przeliczyć na węgiel? Gęstość węgla 2,1 g/cm3. Jeden mol zajmuje więc 92,4 cm3 co stanowi 0,4% objętości mola CO2. Jeśli dobrze liczę wychodzi kostka o boku 11 km.

    OdpowiedzUsuń