Dalla notte dei tempi, cioè a partire dalla scoperta del fuoco, la combustione è stata sempre il processo fondamentale che ha permesso all’uomo di scaldare i propri ambienti domestici o lavorativi e di ottenere energia.
Nelle reazioni di combustione il carbonio presente nel legno o nei combustibili fossili si ossida e produce in particolare anidride carbonica e calore. E’ proprio questo calore della reazione di ossidazione che ci fa stare bene davanti ad un caminetto e che riscalda l’aria circostante. L’anidride carbonica, invece, nel tempo contribuisce ad intrappolare la radiazione infrarossa emessa dal suolo del pianeta e va ad aumentare l’effetto serra in atmosfera.
Ma cosa scalda di più? Il calore prodotto direttamente o l’aumento di effetto serra? Tra l’altro, uno degli argomenti che si sentono contro l’importanza dell’effetto serra per il riscaldamento globale è quello che sostiene come sia il calore emesso direttamente ad essere importante, non solo quello delle combustioni di origine umana, ma anche quello che proviene dalla crosta terrestre tramite eruzioni vulcaniche o fenomeni geotermici, che, tra l'altro, "assolverebbe" l’uomo nel "processo" alle cause del riscaldamento globale. Ma il bello della scienza è che i vari processi presenti in un sistema possono essere analizzati quantitativamente, per capire quali siano quelli più importanti.
E così, Xiaochun Zhang e Ken Caldeira, della Carnegie Institution for Science di Stanford, hanno confrontato quantitativamente e nel tempo questi effetti di riscaldamento, pubblicando i propri risultati sulla rivista internazionale Geophysical Research Letters. I due ricercatori hanno studiato semplici "spot" di combustione e combustioni da centrali termoelettriche, finendo con una valutazione a partire da tutte le combustioni ed emissioni che si sono avute dalla rivoluzione industriale ad oggi.
I risultati sono stati molto chiari. Senza usare complessi modelli climatici, ma adottando semplici equazioni della fisica di base del sistema, si trova quanto segue. Per un semplice spot di combustione la quantità di calore intrappolata per effetto serra supera quella emessa direttamente dopo circa due mesi, mentre per una centrale termica ci vogliono meno di sei mesi. Dall'inizio della rivoluzione industriale ad oggi il calore emesso direttamente dalle combustioni ha rappresentato solo l’1.7% di quello intrappolato dalla CO2 emessa per effetto serra, mentre il calore dovuto alle emissioni geotermiche naturali è stato pari solo al 6% circa di quest'ultimo. Infine, calcolando il calore che si accumulerà in tutto il tempo di vita della CO2 in atmosfera, l’aumento di energia intrappolata per effetto serra eccede l’emissione diretta di calore di circa 100.000 volte.
Insomma, anche se il calore che percepiamo direttamente è più evidente, la permanenza della CO2 in atmosfera scalda molto di più il pianeta.
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cioè per capirci: io ho una serra (di vetro, plexiglas etc. molto ben isolata termicamente ma con un opportuno sistema di ricambio dell'aria per rifornire di comburente) di 100x100x10 m = 100'000 m^3, per dire, e al suo interno, magari nel suo centro geometrico, pongo una sorgente di calore, una normale stufa a gas o a pellet, per esempio, che fornisce 24/7 un quantitativo di calore costante nel tempo.
Quindi dopo ca. due mesi di funzionamento della stufa (ma anche prima), la temperatura dei 100'000 m^3 d'aria all'interno della serra non aumenta piu' solo in funzione del calore fornito dalla combustione del gas o del pellet ma pure del CO2 che ne deriva, cioè dopo due mesi è come se si mettesse una seconda stufa a scaldare l'aria della serra, a meno che in quei due mesi piova tutto il tempo... se ho ben capito.
... ovviamente i gas combusti della stufa non vengono evacuati verso l'esterno (con un camino) ma direttamente nella serra stessa.
Yop, Il tuo paragone non mi sembra rappresentativo della situazione descritta nell'articolo.
Supponiamo pure che, essendo la serra "molto ben isolata", la conducibilità termica delle sue pareti sia zero. Tuttavia esse sono trasparenti ciò significa che entrerà energia sotto forma di radiazione luminosa proveniente dal sole e uscirà energia sotto forma di radiazione infrarossa dovuta all'emissione della materia, più calda dell'ambiente esterno, che si trova dentro la serra. Il bilancio energetico dipenderà dalla diversa trasparenza del vetro ai due tipi di radiazione (migliore per la luce solare, peggiore per l'infrarosso). Questo fenomeno maschererà completamente il ben più modesto effetto di schermatura dovuto ai pochi metri di aria ricca di CO2 che detta radiazione deve attraversare per giungere al confine della serra. Inoltre la temperatura all'interno della serra dipenderà fortemente dal ricambio d'aria necessario a per fornire ossigeno alla combustione.
Nell'articolo citato la serra è l'intera atmosfera e il calore accumulatovi è dovuto a quello emesso direttamente nella reazione di riduzione e dall'aumento di concentrazione di CO2 che provoca un aumento dell'effetto serra; ma ovviamente questo è solo lo sbilanciamento dell'equilibrio energetico globale tra radiazione solare incidente e radiazione riflessa (nel visibile) / riemessa (nell'infrarosso) dalla Terra. Il paragone, quindi, non mi sembra completamente calzante.
... quindi l'effetto serra non c'entra nulla con... una serra!
Grazie Alberto R e Antonello Pasini per aver interagito.
Comunque con "opportuno ricambio di aria" intendo, per esempio, che l'aria di ricambio venga immessa alla stessa temperatura di quella presente nella serra in quel punto, per mezzo di accorgimenti di rilevazione della seconda e conseguente regolazione della prima.
Per quanto riguarda la permeabilità alla radiazione elettromagnetica, credo che vetro e atmosfera abbiano caratteristiche molto vicine, da cui il mio il mio esempio, che giustamente ha tutti i limiti che un qualsiasi modello presenta rispetto alla realtà delle dinamiche atmosferiche del nostro pianeta.
Yop, direi invece che il nome "effetto serra", oltre ad essere suggestivo è anche molto appropriato. In una serra esposta al sole la temperatura dell'aria all'interno, anche in assenza di stufe o altri generatori di calore, è maggiori di quella all'esterno, e ciò per la buona trasparenza del vetro alla radiazione in entrata di più alta frequenza e per la cattiva trasparenza del vetro stesso alla radiazione in uscita di più bassa frequenza. Insomma il vetro si comporta come una valvola che fa entrare l'energia ma stenta a farla uscire. Nel paragone l'intera massa solida e liquida del nostro pianeta è la serra e il sottile strato gassoso che la racchiude è il vetro, ma un "vetro", la cui trasparenza all'infrarosso diminuisce quando aumenta la concentrazione di CO2, CH4 ed altre sostanze dette, appunto, "ad effetto serra".
"...Dall’inizio della rivoluzione industriale ad oggi il calore emesso direttamente dalle combustioni ha rappresentato solo l’1.7% di quello intrappolato dalla CO2 emessa per effetto serra..."
Questo è il nocciolo dell'articolo. Qualcuno penserà che, a parte l'interessante curiosità di quel valore preciso dell'1,7%, il fatto in sé sia quasi scontato. Ma non è così. Provate a fare una piccola inchiesta tra la "gente comune" e scoprirete l'incredibile percentuale di quelli che pensano che il riscaldamento globale di cui tanto sentono parlare sia dovuto proprio al calore prodotto alle nostre caldaie e dai fornelli delle nostre cucine. Peccato che la "gente comune" non legge gli articoli di Pasini.
Ciò non toglie che questo calore diretto possa essere rilevante in ambito locale; ad esempio, mi dicono (e io ci credo) che gli stormi di storni che la sera invadono Roma scagacciando le nostre automobili, lo fanno per venire a dormire al caldo!
Un modellino molto ma molto elementare potrebbe essere un diodo (che lascia passare in un solo senso la corrente=film della serra che lascia passare in un senso il calore e lo blocca nell'altro) ed un condensatore, che si carica fino al valore di picco e si scarica lentamente con andamento esponenziale(=volume dell'aria nella serra*temperatura di questa). Se la temperatura avesse un andamento sinusoidale, come in effetti un pò ha durante la giornata, e anche in ragione di anno, l'area della semionda raddrizzata avrebbe un valore di sqrt(2)/2 del valore di picco (cioè 0,707 del picco della temperatura=valore efficace=equivalente termico della corrente applicata). Poi in pratica l'ho sperimentato con il classico tunnel con film plastico con dentro piante di pomodoro. A fine stagione, una settimana fa, ho lasciato chiuso il tunnel per un giorno intero e le piante si erano letteralmente lessate. Ad occhio direi che la temperatura era arrivata almeno a 50 C
Stavolta yop ci ha azzeccato
(.. si prevedono precipitazioni su tutto l’ arco alpino estese al sud della svitzera e al nord della padania che interromperanno bruscamente il periodo di bel tempo).
La denominazione “effetto serra” applicata all’ atmosfera terrestre (o venusiana) si basa su di un’ analogia imperfetta con quanto avviene a livello di limitazione al passaggio di calore dentro una serra in cui una barriera materiale, di vetro o plastica, isola termicamente l’ interno dall’ esterno e soprattutto impedisce il trasferimento per convezione.
Un termine più aderente alla realtà fisica sarebbe “effetto coperta” ed infatti il grande (come divulgatore scientifico, non solo come scrittore di fiction) Asimov lo adoperava quando (più di 30 anni fa) si preoccupava delle conseguenze del riscaldamento globale indotto principalmente ma indirettamente, come segnalato dal blogmaster, dalla combustione delle fonti fossili .
Ma ormai è tardi, il successo del meme “greenhouse gas” e collegati è globale e si basa sull’ effetto qwerty.
caro il mio vecchio Alby, invece il bel tempo stabile qui durerà perlomeno un'altra settimanella, se le previsioni meteo ci azzeccano
Senza "effetto serra" la Terra sarebbe un pianeta freddo e senza vita, con enormi escursioni termiche notte-giorno.
Il fatto che l'effetto serra sia diventato minaccioso per l'uomo, dipende dal numero eccessivo degli uomini stessi, che per vivere devono utilizzare una quantità eccessiva di risorse, di cui la Terra non riesce a smaltire i rifiuti come i gas serra e non soltanto.
Pesafumo,mi ha anticipato,volevo dire la stessa cosa,gli altri non sanno spiegare,si deve parlare di calore che si accumula ,l involucro delal serra fa da isolante un pò.L estate di san martino,mi ha permesso di raccogliere le olive.Da un amico in chat,forse questo agronomo ha trovato la soluzione per combattere la xell in puglia,con l aceto e il milele da mettere in bottiglie che attirano l insetto,è stupido abbattere le piante sane.Le miew ricerche oggi mi hanno portatoal nucleare dei nazisti.Pureio sbagliavo a pensare che heisemberg ,chi la costruì si chiama kurt diebner,con con l operaz<ione paperclip fu poi rapito dagli americani,già nel 1942 la germania aveva a leipezing una prima forma di centrale atomica.Anche i giapponesi in corea,nel centro di ricerca conan,testarono armamenti nucleari,presi dai russi questi scienziati,furono portati viaSe un giorno il petrolio si esaurirà e sarà sostuito dall idrogeno,questi miliardi di mezzi emetteranno nell aria vapor acqueo e quindi le precipitazioni dovrebbero essere come adesso o peggio.Leffetto serra dovuto ai combustibili fossili,è pericolosa poer la sopravvivenza del genere umano,andaimo verso una via del non ritorno,i governati sono dei burattini delel lobby e gli scinziati porteranno un enorme colpa sulal coscienza
giuseppe, hai mai preso in considerazione l'opportunità di frequentare un corso serale di lingua italiana?
hai ragione,ma il senso si capisce,so disgrafico
giuseppe, scusami, non potevo saperlo.
Ho letto da qualche parte (non so se è vero) che il disturbo è aggravato dalle piccole dimensione dei caratteri. Fai una prova: scrivi con Word usando un Arial 16, poi trasferisci il testo sul blog con copia-incolla.
Mi sembra strano che nessuno parli della prossima Conferenza di Parigi. L'ultimo numero di 'Nature" che posso leggere solo parzialmente, se ne occupa estesamente.
Ah povero Tullio e ci credi ancora,te possino,credi ancorache sti scemi che ci comandano ,ancora non ti sei reso conto cche prendono per il culo ,,non hai capito che non frega a nessuno del clima.quando sentirai pronunciare la famosa frase ora si passa all idrogeno o all elettrico ,solo allora le cose cambieranno,quando dicono nel 2129 entrerà n vigore l accorod che prevede,io vorrei vedere a sti bastardi vari di hollande merkel,se hanno una malattia se se la farebbero curane fra 100 anni,due sono le cose o sono idioti o so venduti ,non se ne scampa.Non ti far illusione,nulla cambierà.Ora ho letto un altra citaqzioni di Einsten,solo dai grandi disastri arrivano i grandi cambiamneti ,aspettiamoici dei disastri globvali e solo allora
Per ottenere un metro cubo di idrogeno in condizioni standard occorrono cinque kWh di energia elettrica. Dove li vai a prendere? Naturalmente devono anche costare poco e quindi le soluzioni sono due: o l'idroelettrico o il nucleare. Poi devi anche racchiudere l'idrogeno in una bombola tale da non subire perdite. L'idrogeno forma una miscela esplosiva con l'aria in proporzione da 5 a 75 parti per volume, mentre il metano solo da cinque a quindici. Quindi un'auto con alimentazione a idrogeno non potrei metterla neanche nel box di casa. Leggi "Oltre l'eta' dello spreco", di Dennis Gabor e Umberto Colombo, quarto rapporto al Club di Roma, Milano, Mondadori 1976.
tullio,le hanno costruite le auto a idrogeno se erano pericolose come dici tu ,noin le inventavano,poi esiste anche l idrogeno gassoso o altri sistemi
Io non comprerei mai un'auto a idrogeno, neanche una a GPL, al massimo una a metano in quanto le bombole di metano sono molto robuste e sopravvivono a uno scontro.
E' molto diffusa tra la gente comune (ma spero tra nessuno dei partecipanti a questo blog) la convinzione che l'idrogeno sarà la fonte energetica del futuro. Un'assurdità, come pensare di ottenere ricchezza dai soldi che escono dal bancomat. Peccato che prima bisogna metterceli!
Idem per l'idrogeno che non si trova in natura (almeno sul nostro pianeta) allo stato libero. Lo si può ottenere dal metano, ma, allora, tanto vale usare direttamente quest'ultimo. Lo si può anche ottenere dall'acqua ma spendendo più energia di quanta poi ce ne restituirà. L'idrogeno è solo un mezzo di accumulo dell'energia, né più né meno di una batteria.
Sono scettico anche sulla diffusione delle auto ad idrogeno, che necessitano si serbatoi pesanti e a pressioni pazzesche per un'autonomia meno che decente. Ritengo più probabile che l'inquinamento urbano sarà abbattuto con la diffusione di auto elettriche, nella speranza di prossimi sensibili progressi tecnologici nel campo delle batterie.