五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】生物质 序 -- 橡树村

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        • 家园 目前人类使用的能量比地球从太阳得到的能量/地球向太空散发的能量要

          目前人类使用的能量比地球从太阳得到的能量/地球向太空散发的能量要小得多。基本不会影响地球热平衡。地球变暖是因为温室气体部分阻断了地球向太空散发能量的过程,而不是人类使用的能量本身破坏了地球热平衡。

          使用化石燃料的主要问题不是放出了恐龙时代的太阳能,而是放出了恐龙时代埋藏在地底下的碳元素,变成二氧化碳漂浮在空气中,部分阻断了地球向太空散发能量的过程。打一个简单的比方,有暖气的房间温度升高,主要不是因为房里点起了一盏小油灯,而是因为关上了原本开着的窗子。

          地球从太阳的得到的能量是:

          pi X (6.4x10^6)^2 X 1400 = 1.8x10^17瓦特

          其中1400瓦特/平米是地球轨道上太阳辐射的能量密度,6.4x10^6是地球半径。

          外链出处

          根据小木提供的能源消耗数字,地球接受的一个小时的太阳辐射就超过了人类全年的能源消耗。全年接受的太阳辐射是1.8x10^17瓦特 X 3x10^7秒=5.4x10^24焦耳,差不多是人类能源消费的一万倍。

          如果不考虑温室效应而仅仅计算人类能源消耗对地球温度的影响,根据黑体辐射理论,辐射能量和黑体温度的四次方成正比。按地球平均温度300K算的话,地球为了多散发掉这万分之一的能量。只需要提高0.0075度。(300.0075/300)^4=1.0001 而且这个效应也不是逐年累积的。

        • 家园 已经有人回答了

          我觉得小木的回答有道理。使用太阳能应该比使用化石能源影响小。这个体系非常让人头疼的,我是没花功夫琢磨,也琢磨不明白。

          不过目前人类活动所截取的太阳能,仍然只占地球得到的太阳能的一小部分,影响应该还不明显。等到太阳能真的遍地都是了,影响就会显出来了。

          生物能利用也有这个问题。本来自然界本身,生物能转化的那部分太阳能是要逐渐积累下来的,但是人通过利用生物能来利用这个通道,就经常长期有什么影响,恐怕需要复杂的模型和庞大的数据进行分析。

          应该有人从事这方面工作吧?

          • 家园 嗯,看来不会成问题

            就怕大规模铺设太阳能电池板,局部地表温度,造成局部气候变化,影响就不好估计了。

          • 家园 俺过去闲得没事干的时候算过

            2004年全球能源消耗5x10^20焦耳(网上查的).

            其中非当年或近年太阳能(就是除去风,水,生物等等,剩下的基本是化石燃料和核能)大约占92.5%...简化下按90%算就是4.5x10^20焦.

            地球大气圈气体的总质量约为5.136x10^18千克(网上查的),近似算5x10^18千克罢.

            空气的比热容好像算起来非常麻烦,干燥空气常温常压大概是1005焦每千克摄氏度,所以取1000焦每千克摄氏度拉倒了.

            这样算这些非当年或近年太阳能每年就能把全球大气加热0.09摄氏度.当然这个显然过度简化了,根本不足为据,但是考虑到整个20世纪近地大气层平均温度只上涨了0.6摄氏度,这个0.09摄氏度可能也是不小的影响.

            就太阳能利用这个问题,如果未来太阳能到处都是了,到真是很难说是什么效果.因为地球上每平方米土地接收到的太阳能是固定的,要大量采集太阳能就要大面积部署某种太阳能接收装置,植物也好太阳能电池板也好,原来是沙漠海洋的地方如果部署的太多是足以影响地球对来自太阳能量的收支的...这样有什么后果研究起来就太复杂了,俺就不瞎说了...


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        • 家园 好绕...俺觉得正好相反

          因为化石燃料是固化了的以前的太阳能,所以现在用或者不用反而有比较大的影响,因为如果不用,地球每年吸收这么些太阳能,然后向太空放射这么多能量,收支平衡,气温稳定...如果用了,每年还是吸收这么多太阳能,然后向太空放射这么多能量,同时地面上还释放了这么多以前的太阳能,这下子收支就不平衡了,气温就要升高...

          当然实际上没这么简单,以上算是过度简化的模型...

          如果大规模转化太阳能呢?太阳能变成电力或者其他什么形式,如汽车房屋取暖等等,最终还是会转化成内能,也就是热量,也就是说,每年还是吸收这么多太阳能,其中有一部分经过了一大队乱七八糟的过程最后变成了和这一部分太阳能直接作用所能产生的基本相等的热量,然后向太空放射这么多能量,收支还是平衡的,没影响...

          同样,实际上也没这么简单,这个也是过度简化的模型...

          不过道理应该是这样的...

      • 家园 给村长送宝

        谢谢:作者意外获得【西西河通宝】一枚

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    • 家园 BIO DIESEL

      菜油提炼出的是吧!好像很多副产品中有他。我一个同学去年年头就开始忙这事儿了。赚钱

      • 家园 我做的不是生物柴油

        是合成柴油。走的另外的路线,原料也不一样。

        现在做的人还很少。

    • 家园 已收藏

      定期学习。

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