全世界一年的燃煤多少吨,释放二氧化碳多少吨!
来源:碳中和网
时间:2021-03-24 18:02:55
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全世界一年的燃煤多少吨,释放二氧化碳多少吨!?
大气中的二氧化碳浓度增加,阻止地球热量的散失,好似地球被一个温室笼罩,使地球气温升高,这就是“温室效应”。温室效应使得全球变暖,冰川融化,海平面升高;物种改变生活习性,该冬眠的不冬眠,该迁徙的不迁徙;生态环境导致恶化,人类生存受到威胁。
以前不少材料(如《京都议定书》以及联合国的不少报告)说,温室效应与全球变暖是由于工业时代的人类释放的二氧化碳所致(主要是因燃烧矿物燃料如煤、石油、天然气等)。我一直有点不信,觉得人类活动不至于改变大气成分,毕竟海洋面积比陆地面积大得多,也许海洋与岩石里面所溶解的二氧化碳的释放可能更是一个原因。但现在,我终于做了一个“工业时代释放二氧化碳总量”的计算,证明了大气中二氧化碳浓度升高的罪魁祸首就是人类自身。这从理性与感性上让我认识到自然是多么脆弱,努力要做一个“碳中和”公民,支持“低碳经济”。
下面我开始计算“工业时代的人类到底排放了多少二氧化碳”问题:
目前二氧化碳约占大气总容量的0.03%(体积比),质量比为4.5*10^(-4)。地球半径为6378公里,其表面积为5*10^(14)平方米,地球表面大气压强为10^(5)帕,因此大气重量为它们两者之积,约为5*10^(19)牛,折合质量为5*10^(18)千克。于是大气中二氧化碳总质量为2.3*10^(15)千克。
据2004年第2期(总第24期) 《科技与管理》上说:“我国煤炭剩余可开采储量为114 500*lO^(6)吨,占世界总量的11.6%,列世界第三;年消费量为520.6*lO^(6)吨,列世界第二位。” 从这组数据看出,按照目前的消费速度,我国的剩余煤炭还可以消费200多年(由于年消费速度一直在增长,所以实际上只能消费不到200年。这与10年前就传闻的“全世界矿物燃料只能消耗100来年”观点一致)。这里,我只计算由于燃烧煤而产生的二氧化碳总量,没有去计算燃烧石油天然气所产生的二氧化碳量,这是因为煤炭曾经一度在能源结构中占主要地位,尽管目前发达国家煤炭利用比例呈现下降的趋势,但中国的能源利用仍旧以煤为主。只计算煤炭,已经可以估算出主要因素的数量级了,对结论不构成影响。
根据以上数据,我们可以知道全世界的煤炭剩余可开采储量约为10^(12)吨,如果全部燃烧,可以产生二氧化碳约为3.7*(12)吨,或3.7*(15)千克。前面已经计算得到,目前大气中二氧化碳总质量为2.3*10^(15)千克。所以如果完全燃烧剩余煤炭,那么大气中二氧化碳浓度将是目前的2倍多,为0.078%(体积比)。曾经有一份数据说,二氧化碳浓度每增加25%,气温就升高0.5摄氏度。如此说来,如果二氧化碳浓度增加为2倍多,那么大气温度就要上升3到4摄氏度。加上燃烧石油与天然气所产生的二氧化碳量,那么大气温度就要上升6到8摄氏度。这足以摧坏脆弱的地球生态环境。
下面再来看海洋里溶解了多少二氧化碳。正常情况下,海水中的二氧化碳浓度约为24毫克/升,全球海水总量约为13.7亿立方千米。由此可以计算得到,全球海洋共溶解了3*10^(16)千克二氧化碳,是目前大气二氧化碳总量的13倍,是地球剩余煤炭燃烧二氧化碳总量的8倍。所以,海洋对地球大气二氧化碳浓度起着关键作用(但很遗憾,不是调节作用)。一方面,如果海洋温度降低,可以吸收大气中的二氧化碳;另一方面,如果海洋温度升高,将释放二氧化碳。释放二氧化碳,导致气候变暖,海洋将进一步释放二氧化碳,这是连锁反应,一发而不可收拾,甚是恐怖。
如今,环境问题是越来越严重了。在上个世纪60年代,环境问题也许还不是一个特别明显的问题。每一个到过南京长江大桥的人都会发现,长江大桥两边扶栏上有很多雕刻画,画着热火朝天、欣欣向荣的社会主义建设的场面,几乎每幅画都有一个特点:一支支烟囱直插云霄,滚滚浓烟把整个天空都覆盖了。要是在今天,用滚滚浓烟来象征欣欣向荣,是绝对不可能的。
因此,提倡与发展“低碳经济”就非常重要了。“低碳经济”时代的人应该怎样生活?举一个例子吧:你出门之前先计算一下你坐火车与坐飞机的二氧化碳排放量,哪个少,就选择哪个。做“低碳”公民,过“低碳经济”生活,是后工业时代人们的素质,与“助人为乐,拾金不昧”一样基本。
以前不少材料(如《京都议定书》以及联合国的不少报告)说,温室效应与全球变暖是由于工业时代的人类释放的二氧化碳所致(主要是因燃烧矿物燃料如煤、石油、天然气等)。我一直有点不信,觉得人类活动不至于改变大气成分,毕竟海洋面积比陆地面积大得多,也许海洋与岩石里面所溶解的二氧化碳的释放可能更是一个原因。但现在,我终于做了一个“工业时代释放二氧化碳总量”的计算,证明了大气中二氧化碳浓度升高的罪魁祸首就是人类自身。这从理性与感性上让我认识到自然是多么脆弱,努力要做一个“碳中和”公民,支持“低碳经济”。
下面我开始计算“工业时代的人类到底排放了多少二氧化碳”问题:
目前二氧化碳约占大气总容量的0.03%(体积比),质量比为4.5*10^(-4)。地球半径为6378公里,其表面积为5*10^(14)平方米,地球表面大气压强为10^(5)帕,因此大气重量为它们两者之积,约为5*10^(19)牛,折合质量为5*10^(18)千克。于是大气中二氧化碳总质量为2.3*10^(15)千克。
据2004年第2期(总第24期) 《科技与管理》上说:“我国煤炭剩余可开采储量为114 500*lO^(6)吨,占世界总量的11.6%,列世界第三;年消费量为520.6*lO^(6)吨,列世界第二位。” 从这组数据看出,按照目前的消费速度,我国的剩余煤炭还可以消费200多年(由于年消费速度一直在增长,所以实际上只能消费不到200年。这与10年前就传闻的“全世界矿物燃料只能消耗100来年”观点一致)。这里,我只计算由于燃烧煤而产生的二氧化碳总量,没有去计算燃烧石油天然气所产生的二氧化碳量,这是因为煤炭曾经一度在能源结构中占主要地位,尽管目前发达国家煤炭利用比例呈现下降的趋势,但中国的能源利用仍旧以煤为主。只计算煤炭,已经可以估算出主要因素的数量级了,对结论不构成影响。
根据以上数据,我们可以知道全世界的煤炭剩余可开采储量约为10^(12)吨,如果全部燃烧,可以产生二氧化碳约为3.7*(12)吨,或3.7*(15)千克。前面已经计算得到,目前大气中二氧化碳总质量为2.3*10^(15)千克。所以如果完全燃烧剩余煤炭,那么大气中二氧化碳浓度将是目前的2倍多,为0.078%(体积比)。曾经有一份数据说,二氧化碳浓度每增加25%,气温就升高0.5摄氏度。如此说来,如果二氧化碳浓度增加为2倍多,那么大气温度就要上升3到4摄氏度。加上燃烧石油与天然气所产生的二氧化碳量,那么大气温度就要上升6到8摄氏度。这足以摧坏脆弱的地球生态环境。
下面再来看海洋里溶解了多少二氧化碳。正常情况下,海水中的二氧化碳浓度约为24毫克/升,全球海水总量约为13.7亿立方千米。由此可以计算得到,全球海洋共溶解了3*10^(16)千克二氧化碳,是目前大气二氧化碳总量的13倍,是地球剩余煤炭燃烧二氧化碳总量的8倍。所以,海洋对地球大气二氧化碳浓度起着关键作用(但很遗憾,不是调节作用)。一方面,如果海洋温度降低,可以吸收大气中的二氧化碳;另一方面,如果海洋温度升高,将释放二氧化碳。释放二氧化碳,导致气候变暖,海洋将进一步释放二氧化碳,这是连锁反应,一发而不可收拾,甚是恐怖。
如今,环境问题是越来越严重了。在上个世纪60年代,环境问题也许还不是一个特别明显的问题。每一个到过南京长江大桥的人都会发现,长江大桥两边扶栏上有很多雕刻画,画着热火朝天、欣欣向荣的社会主义建设的场面,几乎每幅画都有一个特点:一支支烟囱直插云霄,滚滚浓烟把整个天空都覆盖了。要是在今天,用滚滚浓烟来象征欣欣向荣,是绝对不可能的。
因此,提倡与发展“低碳经济”就非常重要了。“低碳经济”时代的人应该怎样生活?举一个例子吧:你出门之前先计算一下你坐火车与坐飞机的二氧化碳排放量,哪个少,就选择哪个。做“低碳”公民,过“低碳经济”生活,是后工业时代人们的素质,与“助人为乐,拾金不昧”一样基本。
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