Categorie archieven: klimaat

Maak van de nood een deugd: zet kooldioxide om in energie

Geplaatst op door
Beantwoorden

Energie uit een broeikasgas? Maak van de nood een deugd en zet het broeikasgas CO2 om in energie. Jaarlijks stoten elektriciteitscentrales miljarden tonnen kooldioxide in de atmosfeer (12 miljard), huishoudens voegen daar nog eens 11 miljard ton aan toe. Uit de schoorsteen van een krachtcentrale ligt het aandeel van kooldioxide in het afgas op zo’n 10% (ruim 12% voor kolen- en 7,5% voor gascentrales). Daar valt wat mee te doen, bedachten Bert Hamelers en medewerkers van het Friese onderzoeksinstituut Wetsus. Hun idee is CO2 te laten reageren met water of andere vloeistoffen. Daarmee zou wereldwijd 1570 TWh aan energie kunnen worden opgewekt becijferen de onderzoekers, ruim 400 keer wat de Hooverdam in Amerika aan witte energie oplevert. Het artikel van de Nederlandse onderzoekers is gepresenteerd  in het nieuwe tijdschrift Environmental Science & Technology Letters van de Amerikaanse chemievereniging ACS.
Het principe van het idee berust op het vrijkomen van mengenergie als twee vloeistoffen of gassen worden gemengd. Die energie wordt ‘geoogst’ door het met lucht gemengde kooldioxide te leiden door een waterige oplossing waarin twee elektroden staan, elk omhuld door een, verschillend, ionselectief membraan (AEM en CEM in het plaatje). Daardoor ontstaat er een spanningsverschil tussen beide elektrodes en, voilá, je hebt elektrische energie. Het rendement van die omzetting is afhankelijk van de gebruikte vloeistof: gedeïoniseerd water komt tot 24%, water met een scheutje monoethanolamine (MEA) 32%.
Meteen doen, zou je zeggen, maar er zit wel een addertje onder het gras. De energie die het kost om het gas te mengen met de elektrolyt (=water al of niet met toevoeging) kost meer dan het systeem aan warmte oplevert, vertellen de auteurs in hun artikel. Af door zijdeur? Niet dus, laat Wetsus weten. Een is het (h)erkennen van een mogelijke energiebron, twee is laten zien dat het werkt en drie is een methode te zoeken om het idee om te zetten in de praktijk. Er zijn al ideetjes om dat laatste te verwezenlijken, zoals het gebruik van andere type membranen. Er wordt al energie gewonnen uit de menging van zout en zoet water. De energiedichtheid van de kooldioxide-route is veel groter dan die van de zoet-/zoutwatermenging, betogen de auteurs in hun artikel en het zou zonde zijn die potentie te verwaarlozen. Misschien valt er nog voordeel te doen met de methoden als RED en PRO die bij de watermenging worden gebruikt, stellen ze.

Bron: Eurekalert

Methaan uit permafrost kost wereldeconomie biljoenen

Geplaatst op door
Beantwoorden

Als door de aardopwarming het permafrost in de poolstreken ontdooit, dan komen er grote hoeveelheden methaan vrij. Dat zal voor de wereld op grote kosten jagen. Volgens onderzoekers van de Erasmus-universiteit en de universiteit van Cambridge bedragen die kosten van het vrijkomen van methaan uit een poolstreek zo’n slordige 60 biljoen dollar (bijna € 50 miljoen); bijna de omvang van de totale wereldeconomie in 2012, schrijven ze in een commentaar in Nature. Lees verder →

Broeikasgas mogelijk funeste gevolgen voor basis voedselketen

Geplaatst op door
Beantwoorden

130702141506Meer kooldioxide in de atmosfeer zou fnuikend kunnen zijn voor het voortbestaan van een bacterie die, zou je kunnen zeggen, aan de basis staat van onze voedselketen, althans die in de oceaan. Dat zou uit onderzoek van David Hutchins, hoogleraar mariene biologie aan de universiteit van Zuid-Californië (USC), zijn gebleken, dat gepubliceerd is in het blad Nature Geoscience. Het gaat om een zogeheten cyanobacterie (nauwkeuriger: de twee soorten Trichodesmium en Crocosphaera) die zijn energie haalt uit het via fotosynthese chemisch vastleggen van stikstof. Aangezien alle leven stikstof nodig heeft en de meeste levensvormen zelf geen stikstof kunnen vastleggen, zijn de meeste levensvormen afhankelijke van die stikstofvastleggers. Het leven in de de oceaan is afhankelijk van dit minuscule organisme dat tot de blauwalgen wordt gerekend. Zonder blauwalgen zou er geen leven in de oceanen mogelijk zijn.
Hutchins: “CO2 kan de biodiversiteit van deze belangrijke organismen in de oceaanbiologie sturen. De verbrandingsproducten van fossiele brandstoffen die wij gebruiken zijn waarschijnlijk verantwoordelijk voor de verandering van het type stikstofvastleggers dat op de oceaanbodem groeit.” Die verandering zou dan allerlei konsekwenties kunnen hebben voor de voedselketen in de oceanen en dus ook voor wat de mens uit de oceaan oogst.
Eerdere studies zouden hebben aangetoond dat de bestudeerde twee typen cyanobacteriën (Trichodesmium en Crocosphaera) juist zouden profiteren van een toenemende hoeveelheid atmosferische kooldioxide, maar die studies zouden maar een paar bacterie’lijnen’ hebben bekeken. Uit de uitgebreidere studie van Hutchins en zijn medewerkers, geholpen door de uitgebreide ‘bibliotheek’ van bacteriecultures bij de USC, blijkt dat sommige bacteriestammen inderdaad profiteren van het toegenomen kooldioxidegehalte in de atmosfeer, maar dat andere die toename slecht bekomt. “Het is niet zo dat klimaatverandering alle stikstofvastleggers om zeep helpt. (…) Toename van atmosferische kooldioxide verandert welke stikstofvastleggers het loodje zullen leggen en we zijn er niet zeker van wat voor een invloed dat heeft op de oceaan van morgen”, stelt Hutchins.

Bron: Science Daily

Minder orkanen door fijnstof

Geplaatst op door
Beantwoorden

De orkaan Sandy in oktober 2012.Orkaan Sandy (oktober 2012): komen er meer orkanen door minder milieuvervuiling?

 

 

 

 

 

 

Het schijnt dat in de voormalige DDR, waar de lucht niet bepaalde schoon was, veel minder astmalijders waren dan in het voormalige, schonere West-Duitsland. Milieuverontreiniging is kennelijk soms wel ergens goed voor. Dat lijkt weer eens onderschreven te worden. Britse onderzoekers hebben hun klimaatrekenmodellen losgelaten op de jaren 1850 tot 2050 en kwamen tot de conclusie dat fijnstof in de lucht waarschijnlijk verantwoordelijk is geweest voor de vermindering van het aantal orkanen in Atlantica in de vorige eeuw. Sedert de jaren ’60, toen de economische activiteit in Atlantica (Amerika en West-Europa) sterk groeide en daarmee de uitstoot van fijnstof en zwaveldeeltjes, daalde het aantal tropische stormen. Sedert als gevolg van milieumaatregelen in de jaren ’90 het aantal zwaveldeeltjes en fijnstof weer daalden, is het aantal stormen weer toegenomen. Althans, daar kwamen de berekeningen op uit.
Eerst onderzochten de wetenschappers van de universiteit van Exeter onder welke omstandigheden zich orkanen voordeden. Ze zagen in de periode vanaf 1850 dat het aantal orkanen door fijnstofvorming afnamen: hoe meer stof hoe minder stormen. De onderzoekers hebben de uitkomsten van hun rekenarij opgeschreven in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Geoscience.

Bron: Der Spiegel

Obama gelooft in klimaatbeheersing (zegt ie)

Geplaatst op door
Beantwoorden

Aardopwarming
Gaat het er dan eindelijk van komen dat Amerika, ’s werelds grootste ‘producent’ van het broeikasgas kooldioxide, nu eindelijk eens werk gaat maken van het terugdringen van de emissie van dit gas? Ergens tussen Noord-Ierland en Duitsland, of misschien wel in Duitsland, heeft president Obama gezegd dat er werk gemaakt moet worden van het terugdringen van de broeikasgasuitstoot. “We kunnen onze kinderen niet opzadelen met een minder bewoonbare planeet. (…) De emissies zijn teruggelopen, maar we zullen er meer aan moeten doen.” Volgens Heather Zichal, een adviseur van Obama op het gebied van energie en klimaat, zal de aandacht vooral gaan naar het terugdringen van de uitstoot van krachtcentrales, verhoging van rendement en de verdere ontwikkeling van schone technologie. Het Amerikaanse milieu-agentschap EPA zou al werken aan een aanscherping van de regels met betrekking tot de uitstoot van kooldioxide. Eerder deze maand sprak Obama met China af om gezamenlijk de emissie van HFK’s (fluorkoolwaterstoffen, gebruikt als koelmiddelen) terug te dringen. HFK’s zijn aanzienlijk ‘heftiger’ broeikasgassen dan kooldioxide.
Het klinkt mooi, maar bij Obama heb ik toch steeds vaker de gedachte: eerst zien en dan geloven.

Bron: Washington Post

Kooldioxide-uitstoot 2012 op recordhoogte

Geplaatst op door
Beantwoorden

Het vorig jaar is wereldwijd zo’n 31,6 miljard ton kooldioxide in de aardatmosfeer terechtgekomen (+ 1,4%), zo heeft het Internationale Energie-agentschap (IEA) becijferd. “Daarmee wordt ons doel, de aarde niet meer dan twee graden te laten opwarmen, steeds moeilijker te realiseren”, zei IEA’s hoofdeconoom Fatih Birol. Als er geen omslag komt, dan stevenen we af op een opwarming van 4 graden in 2100. Volgens de IEA is de industrie verantwoordelijk voor tweederde van de uitstoot van broeikasgassen.
Deze sombere berichten worden enigszins gemilderd door lichtpuntjes uit China en de VS, ’s werelds grootste economieën. Door de overstap van kolen op gas is de uitstoot van de VS weer op het niveau van de jaren ’90. De uitstoot van China steeg minder dan in de voorgaande jaren.
Daarentegen baart Europa zorgen. In Duitsland is de kooldioxide-uitstoot met 2,2 % gestegen en in Groot-Brittannië met 4,5 %. Dat heeft alles te maken met de lage kolenprijzen. In Japan laten zich de gevolgen van de kernramp in Fukusjima voelen. Als gevolg van de minder florissante economie, ligt het niveau van geheel Europa nog wel 1,4 % lager dan in 2011. De investeringen in duurzame energie zijn echter ook teruggelopen.
Er zouden, als het aan de IEA lag, geen nieuwe kolencentrales meer mogen worden gebouwd en de minst rendabele centrales zouden uit bedrijf genomen moeten worden. Er zou al 18% van de beoogde reductie van broeikasgassen worden gehaald als oliebedrijven zouden voorkomen dat bij de winning van olie en gas methaan in de atmosfeer terecht zou komen. Methaan (aardgas) is een ‘sterker’ broeikasgas dan kooldioxide. Nog eens 12% van die reductiedoelstelling zou worden gehaald als overheden ophielden het verbruik van fossiele brandstoffen te subsidiëren. “Dat kan allemaal met bestaande technologieën en met maatregelen die in sommige landen al worden getroffen”, zei Birol.

Bron: Der Spiegel

Hawaï vestigt kooldioxiderecord

Geplaatst op door
Beantwoorden

Het observatiestation Mauna Loa op Hawaï Op 9 mei jongstleden is op het meetstation Mauna Loa in Hawaï een kooldioxideconcentratie gemeten van meer dan 400 delen per miljoen (ppm); een record. Op Hawaii wordt sedert 1958 de concentratie van dit broeikasgas gemeten. Dat is geen wereldrecord. Eerder zijn ook al dergelijke concentraties gemeten, maar het is toch een teken aan de wand. Het zijn de hoogste concentraties in meer dan een miljoen jaar, zo meldt Futura-Sciences op gezag van de NOAA. De laatste 800 000 jaar, tot aan het begin van de industriële revolutie, schommelde het promillionage tussen de 180 en 280. Het kooldioxidegehalte van de atmosfeer stijgt de laatste tijd honderd keer sneller dan tijdens het einde van de laatste ijstijd, zo’n 10 000 jaar geleden.

Bron: Futura-Sciences

‘Kunstboom’ produceert een beetje waterstof

Geplaatst op door
Beantwoorden

De 'kunstboom' bootst de natuurlijke fotosynthese in planten na (foro ScienceDaily)
Of het nou de doorbraak is die al zo vaak is beloofd op het gebied van de omzetting van zonne-energie in voor ons arme mensen bruikbare vorm is nog maar de vraag, maar het lijkt de goede kant op te gaan. In de VS heeft Peidong Yang van het onderzoeksinstituut Lawrence Berkeley National Lab samen met enkele andere onderzoekers een kunstmatige boom ontwikkeld die zonne-energie, direct omzet in waterstof. Daarbij is de natuurlijke fotosynthese in chloroplasten in plantencellen min of meer nagebootst. Het kunstmatige fotosynthesesysteem bestaat uit twee lagen halfgeleiders (titaanoxide en silicium) die licht absorberen, een tussenlaag voor het ladingtransport en ruimtelijk gescheiden katalysatoren. “Om de splitsing van water in waterstof en zuurstof te vergemakkelijken hebben we structuren gemaakt van nanodraden met stammen van silicium en takken van titaanoxide. Dat ziet er heel erg uit als een kunstmatig bos”, zegt Yang in ScienceDaily. “In de natuurlijke fotosynthese wordt de energie uit het zonlicht gebruikt om allerlei reacties in het chloroplast te doen plaatsvinden. Wij hebben de nanoheterostructuur geïntegreerd op een manier die daarop lijkt, waarmee we een hoger rendement in de omzetting van zonne-energie naar brandstof kunnen verwezenlijken in de toekomst.” In een plant wordt met behulp van licht (=energie) kooldioxide omgezet in koolwaterstoffen zoals suikers. Dat gaat via wat genoemd wordt een Z-schema: de elektronen die bij de reacties betrokken zijn maken een beweging als een Z op zijn kant. Yang en zijn collega’s imiteerden in hun ‘kunstboom’ dat patroon. Het silicium is er voor de waterstofproductie (fotokatode). Bij titaanoxide ontstaat zuurstof (anode).
De structuur moet de opbrengst van de ‘kunstboom’ maximaliseren. Door de fijne nanodraden (nano staat voor 1 miljoenste millimeter) is het effectieve oppervlak groot, waardoor de ‘boom’ een relatief hoog rendement heeft, al zal niemand met zijn ogen knipperen als ie hoort dat dat maar een heel bescheiden 0,12% is. Dat is vergelijkbaar met wat planten presteren, maar dat moet voor menselijk gebruik toch drastisch omhoog. Yang is optimistisch: “We hebben goede ideeën om stabiele fotoanodes te ontwikkelen die beter presteren dan titaanoxide. Ik ben er van overtuigd dat we het rendement kunnen opschroeven tot in de hele procenten.”

Bron: ScienceDaily

Pool verschuift sneller door smelten ijs

Geplaatst op door
Beantwoorden

Het noorden (en het zuiden) verschuift in de loop der decennia. De draaias van de aarde is niet stabiel. Dat is al tijden zo, maar nu lijkt het er op dat die afwijking de laatste jaren sneller gaat dan ooit. Elk jaar verschuift de Noordpool zo’n 27 cm naar het oosten. Dat schrijft een groep Amerikaanse en Chinese onderzoekers in het blad Geographical Research Letters. Basis voor hun bevindingen zijn de gegevens van de meetsatellieten van “>GRACE.
IJssmelt verandert richting draaias aarde (foto Le Monde)
Normaal, maar wat is normaal?, beweegt de pool elk jaar zo’n 6 cm in de richting van het Canadese schiereilandLabrador. Nu verschuift de Noordpool meer in de richting van Groenland. Dat komt allemaal door het steeds sneller wegsmelten van de noordelijke ijskap, waardoor de (water)massa anders over de aardbol verdeeld wordt. Het veranderen van de oriëntatie van de aarde ten opzichte van de zon heeft consequenties voor het klimaat op aarde.

Bron: Le Monde (foto Le Monde)

Passief koelsysteem ‘schiet’ warmte de ruimte in

Geplaatst op door
Beantwoorden

Het Franse webblad Futura-Sciences kwam onlangs met een tikkeltje belegen verhaal, maar daarom niet minder interessant, over het passief koelen van gebouwen. Vooral in Amerika worden gigantische hoeveelheden aan energie verspild met het koelen van gebouwen in de zomer. Aan de Amerikaanse universiteit van Standford hebben ze nu een systeem ontwikkeld waarmee je gebouwen ’s zomers kunt koelen zonder dat de elektriciteitsmeter loopt. Het systeem zou energetisch voordeliger zijn dan een koelsysteem dat draait op zonnecellen.
Dit passieve koelsysteem zou een hoop elektrische energie besparen Het koelen van gebouwen is aanleg simpel: je kaatst het zonlicht (inclusief de warmte) terug. Dat werkt een klein beetje. Het grootste deel van de warmte komt toch wel via een omweg in het gebouw. Bovendien wordt de reflector zelf warm waardoor er van koelen niks meer terecht komt. De Stanford-onderzoekers, aangevoerd door Shanhui Fan, zeggen dat hun passieve koelsysteem zelfs midden overdag in de zomer koelt.
Om dat te bewerkstelligen moet het systeem zo veel mogelijk zonlicht terugkaatsen, zonder zelf warm te worden, en de warmte-energie uit het gebouw zelf zo ver mogelijk de ruimte in ‘schieten’. Dat is lastig want de meeste straling blijft in de atmosfeer hangen (het welbekende broeikaseffect). De aardatmosfeer laat alleen warmte in een bepaald golflengtegebied door.
Het nu gerealiseerde systeem voldoet aan beide eisen: het kaatst een groot deel van het zonlicht terug en zendt een deel van de warmtestraling, waarvoor de aardatmosfeer ‘doorzichtig’ is, de ruimte in waardoor het ‘bepaneelde’ gebouw dus (passief) koelt. De onderzoekers fabriceerden een fotonische nanostructuur die het zonlicht terugkaatst (op het plaatje de gele piek links) en de warmte van het gebouw weg ‘schiet’ (de twee paarse pieken rechts op het plaatje). Het materiaal bestaat vooral uit kwarts en silciumcarbide (zie plaatje bij a). Beide stoffen absorberen weinig zonlicht. De capaciteit van de nanopanelen ligt op zo’n 100 W per vierkante meter. Dat betekent dat als de Sanford-panelen 10% van het dak van een eensgezinswoning zouden bedekken, daarmee 35% op de (elektrisch aangedreven) koelcapaciteit zou kunnen worden bespaard, zo geeft de universiteit in een bericht als rekenvoorbeeld. De techniek lijkt een grote toekomst tegemoet te gaan, want uiteraard wordt het niet alleen in de VS ’s zomers warm.

Bron: Futura_Sciences (foto Sandford)