Hawaï vestigt kooldioxiderecord

Het observatiestation Mauna Loa op Hawaï Op 9 mei jongstleden is op het meetstation Mauna Loa in Hawaï een kooldioxideconcentratie gemeten van meer dan 400 delen per miljoen (ppm); een record. Op Hawaii wordt sedert 1958 de concentratie van dit broeikasgas gemeten. Dat is geen wereldrecord. Eerder zijn ook al dergelijke concentraties gemeten, maar het is toch een teken aan de wand. Het zijn de hoogste concentraties in meer dan een miljoen jaar, zo meldt Futura-Sciences op gezag van de NOAA. De laatste 800 000 jaar, tot aan het begin van de industriële revolutie, schommelde het promillionage tussen de 180 en 280. Het kooldioxidegehalte van de atmosfeer stijgt de laatste tijd honderd keer sneller dan tijdens het einde van de laatste ijstijd, zo’n 10 000 jaar geleden.

Bron: Futura-Sciences

Pool verschuift sneller door smelten ijs

Het noorden (en het zuiden) verschuift in de loop der decennia. De draaias van de aarde is niet stabiel. Dat is al tijden zo, maar nu lijkt het er op dat die afwijking de laatste jaren sneller gaat dan ooit. Elk jaar verschuift de Noordpool zo’n 27 cm naar het oosten. Dat schrijft een groep Amerikaanse en Chinese onderzoekers in het blad Geographical Research Letters. Basis voor hun bevindingen zijn de gegevens van de meetsatellieten van “>GRACE.
IJssmelt verandert richting draaias aarde (foto Le Monde)
Normaal, maar wat is normaal?, beweegt de pool elk jaar zo’n 6 cm in de richting van het Canadese schiereilandLabrador. Nu verschuift de Noordpool meer in de richting van Groenland. Dat komt allemaal door het steeds sneller wegsmelten van de noordelijke ijskap, waardoor de (water)massa anders over de aardbol verdeeld wordt. Het veranderen van de oriëntatie van de aarde ten opzichte van de zon heeft consequenties voor het klimaat op aarde.

Bron: Le Monde (foto Le Monde)

Passief koelsysteem ‘schiet’ warmte de ruimte in

Het Franse webblad Futura-Sciences kwam onlangs met een tikkeltje belegen verhaal, maar daarom niet minder interessant, over het passief koelen van gebouwen. Vooral in Amerika worden gigantische hoeveelheden aan energie verspild met het koelen van gebouwen in de zomer. Aan de Amerikaanse universiteit van Standford hebben ze nu een systeem ontwikkeld waarmee je gebouwen ’s zomers kunt koelen zonder dat de elektriciteitsmeter loopt. Het systeem zou energetisch voordeliger zijn dan een koelsysteem dat draait op zonnecellen.
Dit passieve koelsysteem zou een hoop elektrische energie besparen Het koelen van gebouwen is aanleg simpel: je kaatst het zonlicht (inclusief de warmte) terug. Dat werkt een klein beetje. Het grootste deel van de warmte komt toch wel via een omweg in het gebouw. Bovendien wordt de reflector zelf warm waardoor er van koelen niks meer terecht komt. De Stanford-onderzoekers, aangevoerd door Shanhui Fan, zeggen dat hun passieve koelsysteem zelfs midden overdag in de zomer koelt.
Om dat te bewerkstelligen moet het systeem zo veel mogelijk zonlicht terugkaatsen, zonder zelf warm te worden, en de warmte-energie uit het gebouw zelf zo ver mogelijk de ruimte in ‘schieten’. Dat is lastig want de meeste straling blijft in de atmosfeer hangen (het welbekende broeikaseffect). De aardatmosfeer laat alleen warmte in een bepaald golflengtegebied door.
Het nu gerealiseerde systeem voldoet aan beide eisen: het kaatst een groot deel van het zonlicht terug en zendt een deel van de warmtestraling, waarvoor de aardatmosfeer ‘doorzichtig’ is, de ruimte in waardoor het ‘bepaneelde’ gebouw dus (passief) koelt. De onderzoekers fabriceerden een fotonische nanostructuur die het zonlicht terugkaatst (op het plaatje de gele piek links) en de warmte van het gebouw weg ‘schiet’ (de twee paarse pieken rechts op het plaatje). Het materiaal bestaat vooral uit kwarts en silciumcarbide (zie plaatje bij a). Beide stoffen absorberen weinig zonlicht. De capaciteit van de nanopanelen ligt op zo’n 100 W per vierkante meter. Dat betekent dat als de Sanford-panelen 10% van het dak van een eensgezinswoning zouden bedekken, daarmee 35% op de (elektrisch aangedreven) koelcapaciteit zou kunnen worden bespaard, zo geeft de universiteit in een bericht als rekenvoorbeeld. De techniek lijkt een grote toekomst tegemoet te gaan, want uiteraard wordt het niet alleen in de VS ’s zomers warm.

Bron: Futura_Sciences (foto Sandford)

Algen ‘revolutionair’ aangepast voor brandstofproductie

R.Malcolm Brown, universiteit van TexasAmerikanen zijn zelden in hun eerste overdrijving gestikt. Het edele ambacht van gebakkenluchtverkoper heeft zijn oorsprong in De ‘Nieuwe’ Wereld. Als er dan in een congres een heel stel van die gebakkenluchtverkopers bij elkaar zitten, dan is de kans op gebakken lucht erg groot. Geen garantie. Misschien heeft Malcolm Brown Jr. (dat ook nog) wel gelijk als hij op het 245ste jaarcongres van de Amerikaanse Vereniging van Chemici (ACS) een van de, waarschijnlijk, grootste omwentelingen op het gebied land- en tuinbouw aankondigt: algen die nanocellulose produceren. Nanocellulose wordt gezien als zeer bruikbare en goedkope grondstof voor de productie van biobrandstoffen en vele andere producten, vertelde Brown, terwijl de algen die het nanocellulose produceren kooldioxide verbruiken.
Cellulose is een grondstof die ruim voorhanden, maar voor mensen is het niet verteerbaar. Herkauwers kunnen er wel wat mee, maar cellulose is een ’taai goedje’. In principe is uit cellulose ook biobrandstof te maken, maar dat is nogal lastig. Met nanocellulose, een slijmerig materiaal dat door bepaalde bacteriën wordt geproduceerd, zou dat veel simpeler zijn (dat nano staat voor de lengte van de cellulosevezeltjes; we hebben het dan over 1 miljardste meter). Die kleine vezeltjes zijn chemisch veel hanteerbaarder dan volwassen cellulose. Daarbij komt dat nanocellulose eigenschappen heeft die de stof bruikbaar maken als supermateriaal. Zo zou het sterker zijn dan staal en stijver dan kevlar.
Zoals gesteld produceren sommige fotosynthetische bacteriën het (bacteriën met bladgroen, zogeheten cyanobacteriën of blauwgroene algen), maar dat doen ze in, voor de mens, te geringe hoeveelheden. ‘Slachtoffer’ van Brown en zijn medewerkers is een bacterie die azijnzuur produceert, naast nanocellulose, de Acetobacter xylinem, maar deze bacterie bood vanwege zijn voedingsgewoontes te weinig perspectief op een rendabele opbrengst. Dus bracht Brown de nanocellulosegenen van de azijnzuurbacterie over op een blauwgroene alg. Blauwgroene algen waren een stuk minder lastig als nanocelluloseproducent, omdat die bacteriën leven op water, kooldioxide en zonlicht. Net als de azijnzuurbacterie scheidt de cyanobacterie het nanocellulose af aan zijn omgeving dat daardoor vrij simpel te oogsten is.
Een van de grootste drempels om deze ‘revolutie’ de wereld in te schoppen zou niet zo zeer de wetenschap als de politiek zijn. “Biobrandstoffen zullen tientallen jaren last hebben van het goedkopere schaliegas”, zei Brown op het eerste Internationale congres over nanocellulose, onderdeel van het ACS-jaarcongres. “Op de duur zal Amerika toch duurzame biobrandstoffen nodig hebben.” Mmmm, dat klinkt toch een stuk minder spectaculair dan revolutie….

Bron: Eurekalert

Gletsjers verdwijnen razendsnel

Gletsjers leggen het af. Dat baart velen zorgen, die de snelle teruggang wijten aan de (mede) door de mens veroorzaakte aardopwarming. In 2007 besloot de Amerikaanse fotograaf James Balog dat proces vast te leggen door met diverse camera’s een keer per uur de situatie te fotograferen van de West-Groenlandse gletsjer Sermeq Kujalleq. Documentairemaker Jeff Orlowski maakte een film waarop te zien is hoe een gigantisch plak van 7,3 vierkante kilometer afbreekt en via een fjord in zee verdwijnt. Onderstaand is een stuk uit die documentaire te zien.
Bron: futura-sciences.com

Grootste temperatuurstijging in 11 300 jaar (wordt gezegd)

Kooldioxideconcentraties gedurende duizenden jaren zoals geconstrueerd door Robert Rohde Shaun Marcott en medewerkers aan de staatsuniversiteit van Oregon hebben op basis van een groot aantal klimaatgegevens (73 zogeheten natuurlijke klimaatarchieven) de temperatuurontwikkeling in de laatste 11 300 jaar geschetst. De temperatuurstijging sinds de kleine ijstijd (zo’n 300 jaar geleden) overstijgt die van 90% (75% wordt genoemd in het ‘abstract’) van het hele holoceen, zo valt in een Science-artikel te lezen. Het artikel laat ook zien dat het klimaat sterker door aardbewegingen wordt beïnvloed dat tot nu toe werd aangenomen, maar Marcott stelt in een artikel in Der Spiegel Online dat er nog nooit zo’n grote warmtesprong is geweest als in de afgelopen 100 jaar. Deskundigen in het Spiegel-artikel stellen echter dat dat moeilijk valt te zeggen, omdat de nauwkeurigheid van de gegevens daarvoor te klein is (gemiddeld 120 jaar). Pas de laatste dikke 100 jaar worden de gegevens bijgehouden en pas de laatste tientallen jaren nauwkeurig. De meeste gegevens komen van de zeetemperatuur, maar die vertonen een kleinere amplitude dan landtemperaturen, dus het temperatuurseffect op land kan groter zijn. Overtuigend bewijs dat, vooral, de mens schuld is aan de jongste aardopwarming, met name door de sterk toegenomen kooldioxideconcentratie in de aardatmosfeer door verbranding van fossiele brandstoffen, is deze studie overigens niet.
Bron: Der Spiegel;
grafiek temperatuurverandering via Der Spiegel