Vraag 2. a) Geef in een schema weer uit welke onderdelen CCS bestaat. b) Met welke term wordt onderstaande processchema aangeduid.

Transcriptie

1 Tentmen Duurzme Ontwikkeling & Kringlopen, 1 juli :00-12:00 Voordt je begint: schrijf je nm en studentnummer bovenn ieder vel begin iedere vrg op een nieuwe bldzijde ls je een vkterm wel kent in het Engels mr niet in het Nederlnds mg je de Engelse term gebruiken lle vrgen worden even zwr gewogen bij de bepling vn het eindcijfer Vrg 1. De vergelijking I = P x A x T is een bekende vergelijking in de discussie rondom duurzmheid ) Geef n wt de verschillende termen in deze vergelijking betekenen. (1 zin per stuk) b) Je zou kunnen zeggen dt de ntuur vier principes vn duurzmheid volgt die onder ndere te mken hebben met energie, minerlen en popultie. Geef n welke principes dit zijn. (1 zin per stuk) c) Welke verschillende typen mtregelen zou de overheid dn kunnen treffen om het klimtprobleem n te pkken? (1 zin per stuk) Vrg 2. ) Geef in een schem weer uit welke onderdelen CCS bestt. b) Met welke term wordt onderstnde processchem ngeduid. c) Geef drie voordelen en drie ndelen vn CCS (1 zin per stuk). d) Er zijn plnnen om CO 2 uit de tmosfeer f te vngen. Geef in één zin n wrom het zoveel lstiger is om CO 2 uit de tmosfeer te hlen dn uit schoorsteen vn een elektriciteitscentrle. e) Om CO 2 uit de tmosfeer f te vngen wordt gebruik gemkt vn ntronloog en klk. Beide stoffen worden in het proces gerecycled. Geef de rectievergelijkingen vn de verschillende stppen in dit proces. Vrg 3. ) Hoe groot is het ndeel fossiele brndstoffen in de totle wereld energievoorziening (je mg er 10 procentpunten nst zitten)? b) Biomss levert een substntieel deel vn de totle primire energievrg. Bestt deze biomss voornmelijk uit: I) sprokkelhout in ontwikkelingslnden, II) bio-ethnol en biodiesel voor uto s of III) biomss die wordt bijgestookt in elektriciteitscentrles c) Ozon beschermt het leven op lnd en tegelijkertijd tst het het leven op lnd n. Noem de twee milieuproblemen wrn deze effecten gekoppeld zijn. d) Noem drie belngrijke broeiksgssen. e) Zonlicht is de belngrijkste bron vn energie voor het leven op rde. Hoeveel joule vlt er gemiddeld per seconde op een vierknte meter rdoppervlk: I) enkele, II) tientllen, III) honderden of IV)duizenden? Vrg. Energie uit biomss is één vn de opties die genoemd wordt om de energiehuishouding duurzmer te mken. ) Noem de voor- en ndelen vn het gebruik vn energiegewssen (gewssen die specil geteeld worden om grondstoffen te leveren voor bio-energie) b) Noem de voor- en ndelen vn het gebruik vn residuen uit de lndbouw en fvlstromen c) Wt is het "indirect lndgebruiks-effect" in verbnd met het instellen vn plntges voor energiegewssen? d) Welke route levert meer milieuwinst op, het trnsformeren vn biomss in vloeibre biobrndstoffen vi industriële processen, of het winnen vn elektriciteit uit biomss? Pgin 1 vn 5

2 Tentmen Duurzme Ontwikkeling & Kringlopen, 1 juli :00-12:00 Vrg 5. ) Definieer de termen netto energie (net energy) en netto energie verhouding (net energy rtio). Leg uit wrom de netto energie nooit gelijk kn zijn (worden) n de bsolute energieinhoud vn een energiebron, zelfs niet in theorie. Leg uit wt het betekent ls de netto energie verhouding groter is dn 1 en wt ls deze kleiner is dn 1. b) Sommige wetenschppers zien kolen ls de energieleverncier voor de toekomst, volgens nderen moeten wij nu meteen stoppen met het gebruik ervn. Mk een lijst vn voor- en ndelen voor het gebruik vn steenkool voor de energievoorziening. Wt zijn de sterkste rgumenten die gebruikt worden voor en tegen het gebruik vn steenkool? Verwerk eventueel je eigen mening. c) Biomss kn worden bijgestookt in kolencentrles of in prte zogenmde stnd-lone centrles. Geef een overzicht vn voor- en ndelen, mogelijkheden en beperkingen voor het gebruik vn biomss-verbrnding voor de elektriciteitsvoorziening. Welke belngrijke rgumenten hl je hieruit voor je zelf om een mening voor of tegen het gebruik vn biomss te vormen? Vrg 6. Figuur 1 geeft een simpel klimtmodel weer, wrin de tmosfeer wordt voorgesteld ls een dunne lg. De diverse strlingsstromen zijn met pijlen ngegeven. Heell S S t T T UV- en zichtbre strling Atmosfeer T Infrrode strling ts t ct T s S T s s T s T Ardoppervlk T s Figuur 1: Simpel nul dimensionl klimtmodel De formule die het effect op de tempertuur vn het rdoppervlk door verndering vn de verschillende vribelen in het strlingsevenwicht in de tmosfeer beplen, wordt gegeven door: S t t s c Ts S t t c s ) Benoem de verschillende vribelen en leg uit wt ze betekenen. b) Wnneer ls gevolg vn een grote vulknuitbrsting de concentrtie SO 2 -erosolen en sdeeltjes in de hoge tmosfeer enorm toeneemt (neem n dt dit het enige effect vn de uitbrsting is), welke vribele(n) zullen dn in ieder gevl vernderen. Beredeneer kwlittief wt het gevolg zl zijn voor de tempertuur op rde. Pgin 2 vn 5

3 Tentmen Duurzme Ontwikkeling & Kringlopen, 1 juli :00-12:00 Vervolg vrg 6 Gshydrten Op verschillende pltsen op rde bevinden zich in de zeebodem vn de ocen enorme hoeveelheden methn. Dit methn is een product vn vertering vn (fgezonken) orgnische resten. D oor de hoge druk ter pltse en de lge tempertuur, vormen zich methnhydrten, die zich ls een soort ijskristllen hebben gestbiliseerd. Een kleine tempertuurstijging vn het ocenwter kn er voor zorgen dt deze kristllen instbiel worden, smelten, en het methn ls gs vrijkomt. Het methngs kn dn ontsnppen en ls bubbels nr de oppervlkte stijgen (zols CO 2 in een geopende fles Sp Rood). De mogelijkheid bestt dt enorme hoeveelheden CH op deze mnier in korte tijd in de tmosfeer terechtkomen. In figuur 2 zijn drie infrrode spectr vn de rde gegeven bij verschillende concentrties methn in de tmosfeer. In figuur 3 is de trnsmissiecoëfficiënt t ls functie vn de concentrtie methn in de tmosfeer gegeven, zols die is berekend met het trnsmissiemodel. c) Stel dt in korte tijd zoveel methn vrijkomt dt de concentrtie in de tmosfeer 5 ppm wordt. Bereken het effect op de tempertuur. d) Neem n dt de beschikbre hoeveelheid methn onuitputtelijk is en deze door een geologische rmp in één keer in de tmosfeer terecht komt. Wt is dn het mximle effect dt dit op de tempertuur vn de rde kn hebben? Verklr wrom hier een mximum n is. Methn heeft echter mr een korte verblijftijd in de tmosfeer. N ongeveer 12 jr is het vrijwel geheel omgezet nr H 2 O en CO 2 volgens de rectie CH + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O Het broeikseffect vn methn wordt drdoor onderdrukt, mr CO 2 en H 2 O zijn ook broeiksgssen. Afgnde op schttingen vn de snelheid wrmee gshydrten ls methn zouden kunnen ontsnppen nr de tmosfeer lijkt het erop dt door de fbrk ervn de methnconcentrtie zich op 5 ppm zl stbiliseren. Neem n dt er zoveel methn is vrijgekomen dt de concentrtie zonder fbrk 50 ppm zou zijn geweest. Figuur geeft de trnsmissiecoëfficiënt t ls functie vn de CO 2 concentrties weer (H 2 O constnt op 5000 ppm en CH op 5 ppm). In figuur 5 is hetzelfde gedn voor de wterdmpconcentrtie (CO 2 constnt op 350 ppm en CH op 5 ppm). De trnsmissiecoëfficiënten zijn berekend met het trnsmissiemodel. e) Bereken het tempertuureffect vn deze uitbrk. Vergelijk deze met het effect wnneer methn in de tmosfeer niet zo snel zou zijn fgebroken. f) Geef n de hnd vn de resultten uit je berekeningen commentr op de verontrustende berichten in de medi dt er een broeikstijdbom op de bodem vn de ocen klr ligt om te ontploffen. Pgin 3 vn 5

4 Tentmen Duurzme Ontwikkeling & Kringlopen, 1 juli :00-12:00 1,7 ppm CH t = 0, ppm CH t = 0, ppm CH t = 0,6391 Golfgetl (cm -1 ) Figuur 2: Resultten vn het trnsmissiemodel bij verschillende concentrties CH in de tmosfeer: boven: 1,7 ppm; midden: 5 ppm; onder: 50 ppm. De concentrties vn de ndere gssen zijn constnt gehouden op de defult wrden vn het systeem (wrden 1991). Pgin vn 5

5 Tentmen Duurzme Ontwikkeling & Kringlopen, 1 juli :00-12: trnsmissiecoefficient ppm methn Figuur 3: Trnsmissiecoëfficiënt t ls functie vn de concentrtie CH in de tmosfeer; de concentrtie vn ndere gssen is constnt op het huidige niveu gehouden trnsmissiecoefficient ppm koolstofdioxide Figuur : Trnsmissiecoëfficiënt t ls functie vn de concentrtie CO 2 in de tmosfeer; de concentrtie vn CH is 5 ppm en voor de ndere gssen is het huidige niveu ngehouden trnsmissiecoefficient ppm wterdmp Figuur 5: Trnsmissiecoëfficiënt t ls functie vn de concentrtie H 2 O in de tmosfeer; de concentrtie vn CH is 5 ppm en voor de ndere gssen is het huidige niveu ngehouden. Pgin 5 vn 5