Il calore dell’ aria…Scacco matto all’AGW…

Le domande:

Ogni giorno sentiamo parlare di Riscaldamento Globale di quanto l’ uomo riesce a modificare il clima con le sua attività  … ma qualcuno si é preso la briga di fare due conti ? Se aumenta di un grado la temperatura globale quanta energia ci vuole ? L’ uomo é davvero in grado di produrre direttamente tanta energia per riscaldare la terra di due o tre gradi ?

Non trovando risposte mi é venuto in mente di buttare giù qualche conteggio per cercare di chiarirmi le idee.

Da notare che mi sono preso la briga di rifare i conti, ma tutti i risultati si possono trovare con un pò di pazienza sul web.

Spero quindi che questo articolo riesca a chiarire le idee sulle quantità di energia in gioco negli scambi termici del nostro pianeta.

Da dove cominciare ?

Intanto cerchiamo di conoscere un pò meglio  l’atmosfera, ovvero quanta aria c’ é sul nostro pianeta … quanto pesa.

Per calcolarlo abbiamo bisogno di un barometro e di un calcolo anche approssimativo della superficie terrestre.

La pressione atmosferica é mediamente di 1atm = 101 325 Pa = 101 325 N/m2= 10 332 kgf/m2 che per capirsi sono circa 10,332 tonnellate per metro quadrato di superficie.

L’ atmosfera lo sappiamo bene é composta d’aria che é un miscuglio di gas e conoscendo la composizione é facile calcolare il peso di ogni gas .

La tabella seguente l’ ho ricavata da wikipedia e ho tolto la componente di vapore acqueo e degli altri gas presenti in tracce. Un aria semplificata quindi …

 

Gas Percentuale molare Peso Molecolare Peso di ogni elemento per mole (g) Peso di ogni gas kg per m2
Azoto 78,084% 28,013 21,8737 7802,361
Ossigeno 20,945% 31,999 6,7022 2390,678
Argon 0,933% 39,948 0,3727 132,948
CO2 0,038% 44,010 0,0169 6,012
Totale 100,000% 28,9654 10332,000

Da notare che ogni m2 di superficie terrestre “gravano” 10 tonnellate di aria di cui solo 6 chilogrammi  sono di  CO2!

La prima volta che ho visto questi dati anni fa ho cominciato ad avere qualche perplessità  su come potesse la CO2 esser responsabile del riscaldamento globale.

Questi 6 kg di gas quasi inerte, secondo studi molto accurati,  riescono a scaldare  10 tonnellate d’ aria solo facendo rimbalzare la radiazione infrarossa !  La cosa é davvero incredibile ! (… Infatti io non ci credo :-) )

La superficie della terra é di 5,100 656 · 1014 m2.

Moltiplicando questo valore per il peso dell’ aria per metro quadro otteniamo circa 5,1 · 1015 tonnellate  e detto così non fa tanto effetto, ma dicendo 5,1 milioni di miliardi di tonnellate forse si capisce meglio. L’ aria non é così leggera … direi abbastanza pesante in fondo .

Spesso quando sentiamo parlare di riscaldamento globale vengono fuori percentuali, valori di watt per m2 che secondo me non rendono bene l’ idea dell’energia complessiva in gioco. Wikipedia ci aiuta ancora e troviamo  il valore del calore specifico dell’aria  che é di 1005 j/(kg·K) ( aria secca).

Abbiamo tutti i dati per calcolare la quantità di calore necessaria per scaldare di un grado l’ atmosfera del nostro pianeta … 1005 · 5,1 · 1015 = 5,125 · 18 j = 5,125 Ej = … sono 5,125 miliardi di miliardi di joule.

A questo punto voglio confrontare questo valore con l’ energia dissipata dall’ uomo sul nostro pianeta .. e su wikipedia troviamo il dato della produzione annua di energia elettrica che é di 471 Ej.

Tipo di combustibile Potenza in TW Energia/anno in EJ
Petrolio 5,60 180
Gas naturale 3,50 110
Carbone 3,80 120
Idroelettrico 0,90 30
Nucleare 0,90 30
Geotermia, eolico,
solare, legno
0,13 4
Totale 15,00 471

Da questo valore bisogna togliere i valori delle energie rinnovabile e quindi rimangono 437 Ej.   Per produrre energia elettrica in genere bisogna anche sprecare dell’ energia termica, presumendo un rendimento molto ottimistico del diciamo il 40-45 %. Dopo aver consumato l’ energia elettrica quest’ ultima si trasformerà nuovamente in termica e alla fine in atmosfera e negli oceani ce ne finiranno  circa 1000Ej complessivamente (elettrica consumata  + termica sprecata nella produzione tramite ciclo termodinamico )  .

Questo vuol dire che se l’ atmosfera fosse isolata, l’umanità in un anno la farebbe scaldare di circa 195°.

Nulla in confronto all’ energia che arriva sulla terra dal sole  al secondo che é di 0,174 Ej/s = Ew . Da notare che questo valore l’ ho calcolato perché sul wikipedia non mi sembrava esatto ed infatti ho ottenuto un valore diverso. Se il calcolo che ho fatto é giusto,  sulla terra in un giorno arrivano 0,174·84600=15033,6 Ej . Se davvero tutta questa energia finisse nell’atmosfera  e se l’ atmosfera fosse isolata in un giorno la temperatura dell’aria aumenterebbe di circa 3000°.

In realtà  le cosi non sono per niente  semplici e tutta l’energia solare viene dispersa dal nostro pianeta verso “l’ infinito”. La temperatura si stabilizza un punto di equilibrio nel quale  l’ energia radiativa entrante e  uscente sono uguali.  Una parte dell’ energia però rimane immagazzinata alla temperatura di equilibrio nei “materiali” in grado di trattenerla e questi sono l’aria dell’ atmosfera, l’acqua degli oceani e le rocce e i ghiacci della crosta terrestre.

Tutto questo ci fa capire come l’ umanità sia ancora un tantino “indietro come tecnologia” rispetto al Sole per la produzione di energia :-)
Il sole invia i 1000Ej sulla terra in circa 1h e 35 min … e 1000Ej sono lo stesso quantitativo di energia che l’ uomo riesce a immettere nel nostro pianeta  producendo e consumando energia elettrica in un anno.

Conclusioni:

Se si spegnesse il Sole e dovessimo scaldare l’atmosfera con i con i nostri mezzi saremmo destinati a surgelare in poche ore! Questo dato ci dovrebbe far riflettere su quanta presunzione c’ é nell’affermare che l’ uomo é il responsabile dei cambiamenti climatici. L’ uomo con le emissioni termiche dirette probabilmente non riesce e a spostare il termometro di un millesimo di grado.

Ancora un dubbio:

Siamo davvero così sfortunati da riuscire indirettamente e con gli effetti non voluti delle  emissioni di CO2 a surriscaldare il nostro pianeta?

Con questo dubbio vi lascio !

Luci0 … Gabriele Santanché.

Riferimenti :

http://it.wikipedia.org/wiki/Aria
http://it.wikipedia.org/wiki/Calore_specifico
http://it.wikipedia.org/wiki/Risorse_e_consumo_di_energia_nel_mondo
http://it.wikipedia.org/wiki/Terra

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85 pensieri su “Il calore dell’ aria…Scacco matto all’AGW…

  1. “Questo errore é diventato un dogma come nel medioevo quello della terra che é piatta, o che la terra é il centro dell’ universo.”
    Sei mitico tu, Lucio. Mi stai facendo morire dal ridere! Vallo a dire ai Signori dell’IPCC che fanno previsioni di 100 e 500 anni per il livello dei mari.

      (Quote)  (Reply)

  2. @Luci0
    Più semplice tenere fisso il terreno e variare l’irraggiamento … come se avessi un sole regolabile… 8)
    Però a naso il ciclo giorno-notte non ti cambia la vita… secondo me occorre farlo stagionale con ulteriore semplificazione….
    Es. 1m2 parte di roccia e parte di acqua.
    Per la roccia bisogna calcolare la propagazione del calore (in estate immagazzina, in inverno lo cede indietro) . Per l’acqua… ci sto ancora pensando a come modellarla….

    Io però per fare i conti sono poco affidabile… sbaglio sempre anche con la calcolatrice
    Ciao
    Luca

      (Quote)  (Reply)

  3. Aggiornamento … allora mi sono messo studiare il problema e a cercare informazioni …
    Ho provato nei siti di Astronautica e credo che che il problema del raffreddamento dei satelliti sia sentito. Ho trovato alcune dispense molto interessanti che parlano su vento solare e sull’ influenza sui satelliti artificiali, ma ancora niente sui “girarrosti spaziali”. Sto cercando dei software per eseguire i calcoli … ma credo che dovrò prima studiare i pannelli solari termici che é noto sfruttano il cosi detto “effetto serra”. Dopo la fase di “illuminazione” mi sono arenato di brutto. E forse avrei fatto meglio ad aspettare prima di cantar vittoria …
    Studierò per prima cosa le il comportamento termico di superfici piane più o meno nere nello spazio … ovvero “bistecchiere spaziali” :-) poi proverò ad aggiungere le capacità termiche e ad altre superfici . Il lavoro credo sarà abbastanza lungo. Se non trovo informazioni debbo partire con il piede giusto e quindi mi debbo studiare le leggi fisiche che regolano questi fenomeni.

      (Quote)  (Reply)

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