Energie cijfers en getallen

De I/O van de Nederlandse energie huishouding

Stroomdiagram
Let op wat bunkers zijn , ons energie verbruik beperkt zich niet tot ons grondgebied laat dat even heel erg scherp zijn in Nederland en goed doordringen in Den Haag.

Omrekenfactoren energie
1 joule =1Nm=1kg m ²s^-2 = 1 Ws   1 joule=0,2388459 calorieen 1joule = 1watt/s .  een kleine appel van 103g  een meter optillen is 1 joule
 1 Mj =1 miljoen joule   3,6 MJ =
In Nederland verbruikten we in 2007 ; 3348.000.000.000.000.000 joules aan energie= 3348 Peta joule. Dit komt neer op  445 keer de Eifeltoren tot tien kilometer hoogte  optillen in 1 jaar tijd. 

Handige weetjes;

de co2 emissie factor voor opgewekte  elektriciteit in Nederland  bedraagt 0.60 kg / kwh

De gemiddelde auto stoot 0.1 kg co2 uit per gereden kilometer 2000 kg /jaar = gemiddelde auto .

Een passagiersvliegtuig stoot 340 kg co2 uit /passagier op een retourtje  Munchen- Hamburg 1550 km  dus bijna 1/5 deel van wat een gemiddelde auto in een jaar rijdt.(20.000 km ) Een auto stoot dus nog niet de helft uit van een passagiers stoel , het rendement loopt bijna evenredig op naamate er meer passagiers meerijden.

 Nederland verbruikt 200 miljoen vaten olie per jaar.

Het energie verbruik van Nederlandse huishoudens over de jaren

19% van het totale energieverbruik op aarde wordt veroorzaakt door het verbruik van lampen. Zo iets eenvoudigs als het indraaien van een andere lamp kan dus echt het verschil maken! Vandaar dat Oxxio verwacht met deze innovatie een échte bijdrage te leveren aan een duurzame toekomst.

 

Vergelijk energie prijzen.

Een auto vol gooien met benzine staat gelijk aan , de energieinhoud  van een tank benzine is; 17 megawatt. Terwijl er 4 megawatt is vereist om de accu van een elektrische auto vol te krijgen zie verkeer- auto

Watt is 1 joule/s 1 joule is een appel van 103 gram 1 meter optillen. Dus als je die appel in 1 seconde optilt is dat 1 Watt. In zichtbaar licht; 1 Watt= 1 kaarsvlammetje.
De zon geeft de Aarde 12.000 Terra Watt dus 12000 Terra joule/s
Bij een groeiende wereldbevolking, die ook in de ontwikkelingslanden met een hogere levenstandaard gepaard gaat, vergt tegen 2050  een elektrisch vermogen van 30 Terra Watt= 30.000 Giga watt  = 30.000.000 Mega Watt  = 30.000.000.000. Kw = 30.000.000.000.000 Watt.  In 2005 was  dat 13 Terra Watt.
Iedereen zou 4500 kaarsen continu moeten laten branden bij dit  elektrische vermogen, ook baby's en ouden van dagen, een gezin van 4  heeft dus dag en nacht 18000 kaarsen aan, als het alleen om zichtbaar licht zou gaan, ervan uitgaande dat die kaarsen geen warmte afgeven dus.
Of in energie uitgedrukt is deze energie van 13 Terra gelijk aan 1339 kton  iedere seconde een kilometer optillen. De Eiffeltoren is 10,1 kton Er worden dus iedere uur 477267 Eiffeltorens een kilometer de lucht in getild. Dit was 2005 , waarschijnlijk zitten we nu tegen de half miljoen Eiffeltorens met alles erop en eraan, en dat is alleen elektrisch vermogen. In Nederland zouden er 41 van die ''heffingen'' plaatshebben.
( Nederland verbruikte in 2005; 3320 Petajoule =105 GW over een heel jaar daar zit ook brandstof verbruik in)
Dus bezuinigen op energie is niet zo gek.

Hoeveel energie verdwijnt er in het donkere water van de Noordpool . Je kan dat aflezen aan de energie die het gekost heeft om ijs weg te laten smelten.  Je hebt daarbij te maken met smelt warmte het ijs blijft 0 graden terwijl er wel veel energie wordt  toegevoegd 334Kj/kg
 gewoon een kilo ijs smelten van -10 naar -9 of van -1 naar 0 kost 2,1 KJ/kg
 

De energie die nodig is om een blok ijs  van , 3x3x3  meter is 27 kuub te smelten

De formule om te berekenen hoeveel warmte er nodig is bestaat dus uit twee formules.   Q=m x c x temperatuur tot o graden  plus de smelting warmte van het ijs als het de nul graden bereikt. We starten voor het gemak bij -10 graden Celsius. 

We krijgen dan: massa x soortelijke warmte van ijs x temperatuur tot o graden (10)

Q hoeveelheid warmte= 27000 Kg x 2.1 Kilo joule x 10 graden    = 567000 K j

Dan krijgen we de smelting warmte: soortelijke smelting warmte van ijs x hoeveelheid

Q= 336 Kj x 27000 = 9072000 Kj

De totale hoeveelheid warmte die nodig is om het blok te smelten is dan: 567000 + 9072000 = 91287000 Kilo Joule  = 91287000000 Joule   

1 kilowatt = 3,6 mega Joule  dus voor het gemak van inleven van de hoeveelheid energie: 91287000000 gedeeld door 3600000   = 25,357 megawatt  Dit is de energie die in ieder geval nodig is om het blok te smelten.

Nog een berekening van Jos Hofmans zie ook hier

A)

De soortelijke warmte van ijs is 2100 joule/kg/°c. dus om 1kg ijs van -7°c naar -1°c te brengen heb je 6 x 2100 = 12600 joule = 3,5 Watt/uur, dus temperatuur van ijs kan nogal veranderen met relatief weinig energie. Het (klimaat)probleem zit hem echter in de overgang van ijs naar water (van -0°c naar +0°c) daarvoor is er maar liefst 334000 joule/kg/°c nodig.
Nu blijkt dat het noordpoolijs met grote snelheid smelt, welke hoeveelheden warmte hier opgenomen worden tart elke verbeelding. Echter zolang er ijs is, is er geen probleem, dan blijft de temperatuur nog redelijk constant,de problemen beginnen pas als alle ijs zal gesmolten zijn dan wordt al deze energie door het water opgenomen wat een warmtecapaciteit heeft van 4186 joule/kg/°c, ongeveer 80 keer minder!, Dus bij gelijkblijvende energie-instraling gaat de temperatuur van het (ijs)water dus enorm stijgen en dus ook de omgevingstemperatuur.
De ijskappen zijn als het ware de schokdempers van de aarde en iedereen weet wat er gebeurd als deze niet meer werken.

B)
Over de gemiddelde dikte van het noordpoolijs zijn blijkbaar geen exacte gegevens bekend maar men gaat uit van gemiddeld ongeveer 2 meter.
Nu is daar op één jaar tijd meer dan 1 miljoen km² of 2000 km³ of 1800 miljard ton ijs méér verloren gegaan. Als we weten dat ijs 90% van de ingestraalde energie reflecteert en water 90% van de energie absorbeert, dan wordt duidelijk dat slechts 10% van de beschikbare instraling een bijdrage heeft geleverd aan het smelten (334000 joule/kg!). Nu het ijs weg is wordt 90% van die energie door het water(4186/joule/kg/°c) opgenomen waardoor maar liefst 720 maal méér energie in het water terecht komt dan op het ijs. Iedereen ziet hier toch duidelijk het zichzelf versterkende effect. De opwarming verloopt exponentieel en is niet meer te stoppen.

Een indruk van een omslagpunt of een tippingpoint; De energie die nodig is om 1 kg ijs te smelten van 0 gr celsius tot vloeibaar, is hetzelfde als 1 liter water tot 80 graden te verwarmen in dezelfde tijd. Dit heeft op een zeer grote schaal; 1 miljoen km2 plaatsgevonden op de Arctische zee in 2007