Kohlendioxid Das Treibhausgas Nr. 1

Kohlenstoff ist ein wesentlicher Baustein für alles Leben auf der Erde. Es ist auch das Hauptatom der chemischen Zusammensetzung fossiler Brennstoffe. Es kommt auch in Form von Kohlendioxid vor, einem Gas, das eine zentrale Rolle beim globalen Klimawandel spielt.

Was ist CO2??

Kohlendioxid ist ein Molekül aus drei Teilen, einem zentralen Kohlenstoffatom, das an zwei Sauerstoffatome gebunden ist. Es ist ein Gas, das nur etwa 0,04% unserer Atmosphäre ausmacht, aber es ist ein wichtiger Bestandteil des Kohlenstoffkreislaufs. Kohlenstoffmoleküle sind echte Formwandler, häufig in fester Form, aber häufig in der Phase von CO wechselnd₂ Gas zu Flüssigkeit (als Kohlensäure oder Carbonate) und zurück zu einem Gas. Die Ozeane enthalten große Mengen an Kohlenstoff, ebenso wie festes Land: Felsformationen, Böden und alle Lebewesen enthalten Kohlenstoff. Kohlenstoff bewegt sich zwischen diesen verschiedenen Formen in einer Reihe von Prozessen, die als Kohlenstoffkreislauf bezeichnet werden - genauer gesagt eine Reihe von Kreisläufen, die im globalen Phänomen des Klimawandels mehrere entscheidende Rollen spielen.

CO2 ist Teil biologischer und geologischer Zyklen

Während eines Prozesses namens Zellatmung verbrennen Pflanzen und Tiere Zucker, um Energie zu gewinnen. Die Zuckermoleküle enthalten eine Reihe von Kohlenstoffatomen, die bei der Atmung in Form von Kohlendioxid freigesetzt werden. Tiere atmen beim Atmen überschüssiges Kohlendioxid aus und Pflanzen geben es meistens nachts ab. Pflanzen und Algen nehmen bei Sonneneinstrahlung CO auf₂ der Luft entziehen und ihr Kohlenstoffatom entziehen, um Zuckermoleküle aufzubauen - der zurückbleibende Sauerstoff wird in der Luft als O freigesetzt₂.

Kohlendioxid ist auch Teil eines viel langsameren Prozesses: des geologischen Kohlenstoffkreislaufs. Es hat viele Komponenten und eine wichtige ist die Übertragung von Kohlenstoffatomen von CO₂ in der Atmosphäre zu Karbonaten im Ozean gelöst. Dort werden die Kohlenstoffatome von kleinen Meeresorganismen (meist Plankton) aufgenommen, die damit harte Schalen bilden. Nach dem Absterben des Planktons sinkt die Kohlenstoffhülle auf den Boden, verbindet sich mit vielen anderen und bildet schließlich Kalkstein. Millionen von Jahren später kann dieser Kalkstein an die Oberfläche gelangen, verwittert werden und die Kohlenstoffatome wieder abgeben.

Die Freisetzung von überschüssigem CO2 ist das Problem

Kohle, Öl und Gas sind fossile Brennstoffe, die aus der Ansammlung von Wasserorganismen gewonnen werden, die dann hohem Druck und hoher Temperatur ausgesetzt sind. Wenn wir diese fossilen Brennstoffe extrahieren und verbrennen, werden die Kohlenstoffmoleküle, die einmal im Plankton und in den Algen eingeschlossen waren, wieder als Kohlendioxid in die Atmosphäre abgegeben. Wenn wir uns einen vernünftigen Zeitrahmen ansehen (z. B. Hunderttausende von Jahren), ist die Konzentration von CO₂ in der Atmosphäre war relativ stabil, wobei die natürlichen Freisetzungen durch die von Pflanzen und Algen aufgenommenen Mengen ausgeglichen wurden. Seit wir jedoch fossile Brennstoffe verbrennen, geben wir jedes Jahr eine Nettomenge Kohlenstoff in die Luft.

Kohlendioxid als Treibhausgas

In der Atmosphäre trägt Kohlendioxid mit anderen Molekülen zum Treibhauseffekt bei. Die Energie der Sonne wird von der Erdoberfläche reflektiert und dabei in eine Wellenlänge umgewandelt, die von Treibhausgasen leichter abgefangen werden kann. Dadurch wird die Wärme in der Atmosphäre eingefangen, anstatt in den Weltraum reflektiert zu werden. Der Beitrag von Kohlendioxid zum Treibhauseffekt liegt je nach Standort zwischen 10 und 25% direkt hinter Wasserdampf.

Ein Aufwärts-Trend

Die Konzentration von CO₂ Die Atmosphäre hat sich im Laufe der Zeit verändert, wobei der Planet im Laufe der geologischen Zeiten ein erhebliches Auf und Ab erlebte. Wenn wir jedoch auf die letzten Jahrtausende schauen, sehen wir einen deutlichen Anstieg des Kohlendioxids, der mit der industriellen Revolution beginnt. Seit vor 1800 schätzt der CO₂ Die Konzentrationen sind um über 42% auf derzeit über 400 ppm gestiegen, was auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe und die Rodung von Flächen zurückzuführen ist.

Wie genau fügen wir CO2 hinzu??

Als wir in eine Zeit eintraten, die von intensiver menschlicher Aktivität geprägt war, dem Anthropozän, haben wir der Atmosphäre Kohlendioxid zugesetzt, das über die natürlich vorkommenden Emissionen hinausgeht. Der größte Teil davon stammt aus der Verbrennung von Kohle, Öl und Erdgas. Die Energiewirtschaft, insbesondere durch mit Kohlenstoff befeuerte Kraftwerke, ist für den größten Teil der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich - dieser Anteil liegt nach Angaben der Environmental Protection Agency in den USA bei 37%. Das Transportwesen, einschließlich Autos, Lastwagen, Zügen und Schiffen mit fossilen Brennstoffen, liegt mit 31% der Emissionen an zweiter Stelle. Weitere 10% stammen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Beheizung von Haushalten und Unternehmen. Raffinerien und andere industrielle Aktivitäten setzen viel Kohlendioxid frei, angeführt von der Herstellung von Zement, der für eine überraschend große Menge an CO verantwortlich ist₂ Dies entspricht einem Anteil von bis zu 5% an der weltweiten Gesamtproduktion.

Die Rodung von Grundstücken ist in vielen Teilen der Welt eine wichtige Quelle für Kohlendioxidemissionen. Durch Brandrodung und freiliegende Böden wird CO freigesetzt₂. In Ländern, in denen die Wälder ein gewisses Comeback erleben, wie in den USA, führt die Landnutzung zu einer Nettoaufnahme von Kohlenstoff, der durch die wachsenden Bäume mobilisiert wird.

Reduzierung unseres CO2-Fußabdrucks

Sie können Ihre Kohlendioxidemissionen senken, indem Sie Ihren Energiebedarf anpassen, umweltverträglichere Entscheidungen über Ihre Transportbedürfnisse treffen und Ihre Lebensmittelauswahl neu bewerten. Sowohl der Nature Conservancy als auch der EPA verfügen über nützliche Rechner für den CO2-Fußabdruck, mit denen Sie ermitteln können, wo Sie in Ihrem Lebensstil den größten Unterschied machen können.

Was ist Kohlenstoffbindung??

Neben der Reduzierung der Emissionen können wir Maßnahmen ergreifen, um die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre zu senken. Der Begriff Kohlenstoffbindung bedeutet die Abscheidung von CO₂ und es in eine stabile Form zu bringen, wo es nicht zum Klimawandel beitragen wird. Solche Maßnahmen zur Eindämmung der globalen Erwärmung umfassen das Pflanzen von Wäldern und das Einbringen von Kohlendioxid in alte Brunnen oder tief in poröse geologische Formationen.