Kühlschrank als Modell dafür, wie Wasser mit solaren und anthropogenen Erhitzungen umgeht und die globale Erwärmung steuert
Refrigerator as Model of How Water Manages Solar and Anthropogenic Heats and Controls Global Warming
Le réfrigérateur comme modèle de la façon dont l'eau gère les chaleurs solaires et anthropiques et contrôle le réchauffement climatique
Résumé
Die Rolle von anthropogenem Kohlendioxid (CO2) bei der globalen Erwärmung und dem Klimawandel ist verwirrend. Experten für Treibhauseffekte sagen voraus, dass Änderungen des Meeresspiegels und der atmosphärischen Temperatur, die derzeit noch sehr gering sind, in ferner Zukunft erheblich zunehmen werden. Andererseits ist der Eisverlust bereits dramatisch. Treibhausgase, insbesondere CO2, sollen für die globale Erwärmung verantwortlich sein, erklären jedoch nicht die Dominanz des Eisverlusts im Verhältnis zum Anstieg der Atmosphäre und der Meerestemperatur. Auf der Grundlage chemischer und physikalischer Grundlagen wurde zuvor gezeigt, dass die zwischen 1994 und 2017 freigesetzte anthropogene Wärme genügend Wärme geliefert hat, um das Schmelzen eines großen Teils des im gleichen Zeitraum verlorenen globalen Eises zu verursachen. Um weiter zu gehen, vergleicht der vorliegende Beitrag das Management der Sonnenwärme auf der Erde mit dem thermodynamischen Zyklus, der zur Steuerung der Temperatur in Kühlschränken verwendet wird. Die Diskussion zeigt, dass Sonnenwärme und anthropogene Wärme auf ähnliche Weise mit Wasser als Kältemittel gehandhabt werden und dass die Gleichgewichte zwischen den physikalischen Zuständen des Wassers (Eis, Flüssigkeit und Dampf) Phänomene im Verhältnis zum Klimawandel puffern. Es wird auch gezeigt, dass bei der Verbrennung fossiler Kohlenwasserstoffe eine große Menge Wasser freigesetzt wird, das seit Millionen von Jahren als Wasserstoff in fossilen Kohlenwasserstoff-Energiequellen gespeichert ist. Dieses zusätzliche Wasser bleibt jedoch im Vergleich zu dem Wasser, das durch das globale Eisungleichgewicht entsteht, gering. Im letzten Teil wird vorgeschlagen, die Bewertung des Wärmezyklus von der Wiege bis zur Bahre als Mittel zum Vergleich verschiedener Energiequellen zu verwenden, um nach Möglichkeiten zu suchen, die anthropogene Wärmefreisetzung und möglicherweise die globale Erwärmung zu minimieren. Die Wasserelektrolyse könnte dann eine klima- und umweltfreundliche Quelle für erneuerbare Energie auf Wasserstoffbasis sein, vorausgesetzt, der zur Erzeugung von Wasserstoff erforderliche Strom kann in großem Maßstab mit einem besseren Wärmezyklus und Lebenszyklus als herkömmliche Quellen erzeugt werden.
The role of anthropogenic carbon dioxide (CO2) in global warming and climate change is confusing. Experts in greenhouse effects predict that changes in ocean level and atmospheric temperature, which are still presently very small, will increase considerably in distant future. On the other hand, the loss of ices is already dramatic. Greenhouse gases, in particular CO2, are said responsible for the global warming but they do not explain the dominance of ice loss relative to atmosphere and ocean temperature increases. On the basis of chemical and physical fundamentals, it was previously shown that the anthropogenic heat released between 1994 and 2017 has provided enough heat to cause the melting of a large part of the global ice lost during the same long period. To go farther, the present contribution compares the management of solar heat on Earth with the thermodynamic cycle used to control the temperature inside refrigerators. The discussion shows that solar heat and anthropogenic heat are managed similarly using water as refrigerant and that the equilibria between water physical states (ice, liquid and vapor) are buffering phenomena relative to climate changes. It is also shown that the combustion of fossil hydrocarbons is releasing a huge amount of water that has been stored for millions of years as hydrogen in hydrocarbon fossil sources of energy. However, this extra water remains minor compared with the water issued from global ice imbalance. The last part proposes to use heat-cycle assessment from cradle to grave as means to compare different energy sources in the search for ways to minimize anthropogenic heat release and possibly global warming. Water electrolysis could then be a climate- and environment-friendly source of renewable hydrogen-based energy provided the electricity necessary to generate hydrogen can be produced on a large scale with better heat-cycle and life-cycle than traditional sources.
Le rôle du dioxyde de carbone (CO2) anthropique dans le réchauffement climatique et le changement climatique est déroutant. Les spécialistes des effets de serre prévoient que les changements du niveau des océans et de la température atmosphérique, qui sont encore très faibles actuellement, augmenteront considérablement dans un avenir lointain. En revanche, la perte de glaces est déjà dramatique. Les gaz à effet de serre, en particulier le CO2, seraient responsables du réchauffement climatique mais n'expliquent pas la prédominance de la perte de glace par rapport aux augmentations de température de l'atmosphère et des océans. Sur la base de fondamentaux chimiques et physiques, il a été précédemment montré que la chaleur anthropique dégagée entre 1994 et 2017 a fourni suffisamment de chaleur pour provoquer la fonte d'une grande partie de la glace mondiale perdue au cours de la même longue période. Pour aller plus loin, la présente contribution compare la gestion de la chaleur solaire sur Terre avec le cycle thermodynamique utilisé pour contrôler la température à l'intérieur des réfrigérateurs. La discussion montre que la chaleur solaire et la chaleur anthropique sont gérées de manière similaire en utilisant l'eau comme réfrigérant et que les équilibres entre les états physiques de l'eau (glace, liquide et vapeur) sont des phénomènes tampons par rapport aux changements climatiques. Il est également démontré que la combustion d'hydrocarbures fossiles libère une quantité énorme d'eau qui a été stockée pendant des millions d'années sous forme d'hydrogène dans des sources d'énergie fossiles d'hydrocarbures. Cependant, cette eau supplémentaire reste mineure par rapport à l'eau issue du déséquilibre global des glaces. La dernière partie propose d'utiliser l'évaluation du cycle thermique du berceau à la tombe comme moyen de comparer différentes sources d'énergie dans la recherche de moyens de minimiser le dégagement de chaleur anthropique et éventuellement le réchauffement climatique. L'électrolyse de l'eau pourrait alors être une source d'énergie renouvelable à base d'hydrogène respectueuse du climat et de l'environnement, à condition que l'électricité nécessaire pour produire de l'hydrogène puisse être produite à grande échelle avec un meilleur cycle thermique et un meilleur cycle de vie que les sources traditionnelles.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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