kunstbus

Ben jij de slimste mens? Test je kennisniveau op YaGooBle.com.
Dit artikel is 26 01 2018 16:00 voor het laatst bewerkt.

broeikaseffect

Het gewone broeikaseffect
Wat wij het ‘gewone broeikaseffect’ noemen, is het gevolg van de aanwezigheid van bepaalde gassen in de atmosfeer. Deze gassen zorgen ervoor dat de temperatuur van het aardoppervlak hoger ligt dan op grond van de combinatie van de warmte-instraling van de zon en de interne aardwarmte verwacht kan worden. Zonder het broeikaseffect, als het aardoppervlak alleen zou worden verwarmd door zonlicht en aardwarmte, zou de temperatuur op aarde gemiddeld -18°C zijn. Het broeikaseffect zorgt ervoor dat de temperatuur op aarde in feite gemiddeld +15°C is. Dit ‘gewone’ of ‘natuurlijke broeikaseffect’ is dus van levensbelang!

De naam ‘broeikaseffect’ is afgeleid van het verschijnsel dat in een broeikas (Engels: ‘greenhouse’) een glazen of plastic overkapping de uitstraling van warmte tegenhoudt, en zo de temperatuur in de broeikas laat oplopen.

De temperatuur van het aardoppervlak wordt bepaald door het samenspel van een aantal factoren. De aarde wordt opgewarmd door:
 • straling van de zon die niet direct wordt teruggekaatst
 • aardwarmte.

De aarde koelt af door:
 • uitstraling: infrarode straling van het aardoppervlak naar het heelal

De opwarming door het zonlicht enerzijds en de afname van de warmte door uitstraling anderzijds zijn afhankelijk van o.a.:
 • ijs en sneeuw: verminderen de hoeveelheid geabsorbeerde zonnestraling door weerkaatsing ervan (het albedo-effect)
 • lage en hoge wolken: kaatsen zonlicht terug, maar verhinderen de uitstraling
 • stofdeeltjes (aërosolen): weerkaatsen zichtbaar licht en verminderen zo de opwarming door de zon. Ook wordt het ontstaan van wolken door aërosolen gestimuleerd.

De inkomende straling van de zon bestaat grotendeels uit zichtbaar licht; dit heeft door de kleinere golflengte een grotere energie-inhoud dan de uitstraling. De uitstraling van het aardoppervlak bestaat grotendeels uit infrarode straling, ook wel thermisch infrarood genoemd omdat het een grotere golflengte heeft dan het nabije infrarood dat vlakbij het rode zichtbare licht ligt. Broeikasgassen absorberen nauwelijks inkomende straling van de zon, maar zij absorberen vooral de door het aardoppervlak uitgestraalde infrarode straling en kaatsen deze terug naar het aardoppervlak. Daardoor stijgt de temperatuur op aarde. Dit wordt het ‘versterkte broeikaseffect’ genoemd.

Het broeikaseffect wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van bepaalde stoffen in de dampkring. De belangrijkste hiervan zijn:
• Koolstofdioxide (CO2): CO2 komt vrij bij verbranding van fossiele brandstoffen zoals steenkool, aardolie en (in mindere mate) aardgas. Ook bij bosbranden, door rotting e.d. komt CO2 vrij. En door ontbossing wordt minder CO2 vastgelegd.
 • Methaan (CH4): ontstaat vooral in de landbouw en de veeteelt, tevens komt er veel vrij uit gashydraten die zich in de permafrost bevinden.
 • Distikstofoxide (N2O, lachgas): komt vrij bij verbranding van fossiele brandstof en bij gebruik van mest.
 • Fluorverbindingen: dit zijn stoffen als HKF's, PFK's en SF6. Deze worden gebruikt als vervangers van Cfk’s.
 • Waterdamp. De invloed van de waterdampemissie op het klimaat is vele malen kleiner dan die van koolstofdioxide, ondanks het feit dat waterdamp een sterker broeikasgas is! Dit komt doordat watermoleculen een verblijftijd in de atmosfeer hebben van slechts ca. een week en CO2-moleculen ca. 100 jaar! De waterdamp condenseert snel. Door de stijging van de temperatuur zal de waterdamp wel langer in de atmosfeer blijven, waardoor de invloed ervan groter wordt.

Verder hebben bepaalde stoffen, zoals stikstofoxiden, koolmonoxide en vluchtige organische stoffen, een indirecte invloed op het (versterkte) broeikaseffect.

De meeste van de bovengenoemde stoffen zijn een natuurlijk onderdeel van onze atmosfeer. Maar door menselijke factoren is gedurende de afgelopen twee eeuwen de concentratie van koolstofdioxide in de atmosfeer aanzienlijk toegenomen. De atmosfeer van de aarde bevatte rond 2003 ongeveer 375 ppmv CO2. Vóór het begin van de Industriële Revolutie was dit ongeveer 280 ppmv: een toename van 88 ppmv in 200 jaar, wat een gigantische toename is te noemen. De stijging is veroorzaakt door menselijke invloed, namelijk door het verbranden van fossiele brandstof en het veranderen van de landvegetatie (ontbossing, erosie).

De verbranding van fossiele brandstoffen, zoals steenkool, aardolie en aardgas, heeft veel CO2 op niet-natuurlijke wijze vrijgemaakt. De mens heeft ook gezorgd voor een grote uitstoot van andere broeikasgassen. Sinds 1750 is de hoeveelheid methaan meer dan verdubbeld, de uitstoot van lachgas nam toe met 15%, terwijl de aanwezigheid van Cfk’s in de atmosfeer slechts door menselijk handelen is te verklaren. Er zijn meer vluchtige organische stoffen in de lucht gekomen, en de hoeveelheid ozon in de onderste tien kilometer van de atmosfeer, de troposfeer, is verdubbeld.

De broeikasgassen absorberen allemaal infrarode straling, waardoor de warmte die de aarde terugkaatst, vastgehouden wordt in de atmosfeer. Hoe meer broeikasgassen, des te meer warmte er wordt vastgehouden. Hoe gaat dit op moleculair niveau in zijn werk? De energie van de infrarode straling kan op drie manieren in de gasmoleculen worden vastgelegd: door rotatie, door translatie en door trilling (vibratie). De energie van de opgenomen infrarode straling wordt door de moleculen vertaald in deze drie bewegingsmogelijkheden. Deze beweging "maakt" de temperatuur!

De extra broeikasgassen die door toedoen van de mens in de atmosfeer gekomen zijn, leiden dus tot een extra broeikaseffect: het versterkte broeikaseffect. De industrie draagt het meeste bij aan het broeikaseffect. Bij tal van industriële processen komen broeikasgassen vrij. En de CO2-uitstoot door het gebruik van energie voor allerlei industriële processen is wel de belangrijkste bron van broeikasgas. Een andere belangrijke bron is de cementproductie, waar koolstofdioxide vrijkomt uit gemalen kalksteen.

Lachgas komt vrij bij de productie van salpeterzuur. Cfk’s komen vrij bij de reiniging van elektronica en bij de productie van isolatieschuim, koelvloeistoffen, airco's en brandblusapparatuur.

Ook energieopwekking veroorzaakt een flink deel van de uitstoot van het belangrijkste broeikasgas: koolstofdioxide. De energiesector draagt verder bij aan het broeikaseffect door de uitstoot van methaan. Dat komt vrij bij de winning en de distributie van aardgas. De verbranding van fossiele brandstoffen in het verkeer zorgt niet alleen voor de uitstoot van koolstofdioxide, maar ook van lachgas. Automotoren worden weliswaar steeds efficiënter en schoner, maar het aantal voertuigen en het aantal daarmee verreden kilometers blijven elk jaar stijgen. Verder levert de luchtvaart een aanzienlijke bijdrage aan het broeikaseffect. Het is de meest energieverslindende vervoerswijze. Ook de landbouw en de veeteelt dragen bij aan het broeikaseffect: bij de spijsvertering van herkauwers produceren bacteriën methaan, en methaan komt ook vrij bij de rijstteelt en uit dierlijke mest. De gashydraten in de permafrost zijn al genoemd. Ook huishoudens en bedrijven verbruiken natuurlijk energie voor verwarming, verlichting, koeling, koken, wassen en noem maar op. In de afvalsector ontstaat bij het afbreken van organisch afval onder zuurstofarme omstandigheden methaan. Eén molecuul methaan absorbeert veel meer warmte dan één molecuul koolstofdioxide; daardoor levert een kleine hoeveelheid methaan toch een grote bijdrage aan het broeikaseffect.

CO2-equivalenten van broeikasgassen
Het ene broeikasgas draagt meer bij aan de klimaatverandering dan het andere. Om die verschillende bijdragen met elkaar te kunnen vergelijken, wordt de betekenis van de betreffende stof als broeikasgas weergegeven in CO2- equivalenten. In onderstaande tabel staat achter methaan het getal 23. Dit betekent dat 1 kg methaan een even groot opwarmend vermogen heeft als 23 kg koolstofdioxide (gemeten over 100 jaar). In de tabel staan de omrekeningsfactoren van nog enkele andere broeikasgassen. Ze zijn bepaald door het IPCC:
Koolstofdioxide (CO2)                   1
Methaan (CH4)                            23
Lachgas (N2O)                          296
HFK’s                                        150 – 12.000
PFK’s (vooral CF4 en C2F6)   5.700 – 11.900
Zwavelhexafluoride (SF6)     22.200

Creative Commons bronnen:
 • http://betavak-nlt.nl/dmedia/media/site-files/a8381/b502a/75629/13b5f/9fef1/nlt3-v118-CO2-opslag-versie1-3-Mei-2015.pdf - CO2-opslag: Zin of onzin?


Test je competentie op YaGooBle.com.

Pageviews vandaag: 41.