Sztuczne zbiorniki wodne jako jedna z przyczyn globalnego ocieplenia i spowodowanych tym zmian w życiu na Ziemi

Katastrofalne skutki sztucznych zbiorników wodnych dla klimatu i środowiska są znacznie większe aniżeli wydobycie i spalanie węgla. Odkłamanie mitu hipotezy CO2-centrycznej nie jest jednak łatwe.

Jacek, Karol, Michał Musiałowie

Trzęsienia ziemi powodowane budową zapór

Po instalacji zapór dla dużych zbiorników wodnych, w części przypadków w okolicy występuje zwiększona liczba i siła trzęsień ziemi.

Przypuszcza się, że ponad 100 mniejszych lub większych trzęsień ziemi zostało spowodowanych budową i napełnieniem sztucznych zbiorników wodnych.

Taką przyczynę miało m.in. trzęsienie ziemi w chińskiej prowincji Syczuan, w którym zginęło ok. 80 000 ludzi, a czynnikiem wyzwalającym miała być zapora Zipingpu (o wysokości 150 m choć pojemność zbiornika to zaledwie 1,12 km3). (…) przyczyną zwiększonej tektoniki sąsiedztwa zapór miałoby być powolne przesiąkanie wody przez dno zapór i nawilżanie – „smarowanie”, a zatem osłabianie szczelin granic naprężonych struktur.

Katastrofy sztucznych zbiorników wodnych

(…) Ponad 5000 zapór wodnych ma więcej niż 50 lat. Znaczna część starszych zapór na świecie wymaga działań naprawczych, lecz brak środków i możliwości czasowego unieruchomienia powodują balansowanie pomiędzy ekonomią i ryzykiem. Awarie można podzielić na niezamierzone i zamierzone. Zamierzonych udokumentowanych jest względnie niewiele. Wśród nich należy wymienić zapory wysadzone lub zbombardowane w czasie II wojny światowej, np. niemiecka zapora Edersee (ilustracja – pocztówka z 1943 roku przedstawiająca fotografię uszkodzonej zapory). Inną znaną katastrofą było wysadzenie na rozkaz Stalina Dnieprzańskiej Zapory Wodnej celem zalania niemieckich wojsk, które w 1941 roku tam przełamały front: zginęło wtedy od 1500 do 2000 niemieckich żołnierzy i… od 20 do 120 tysięcy cywilnych obywateli Ukrainy. (…)

Zdecydowana większość awarii hydroelektrowni na świecie była niezamierzona. Do najbardziej znanych należy zaliczyć awarię w 1963 roku zapory Vajont we Włoszech, zbudowanej w 1961 roku jako najwyższej wtedy na świecie. Zginęło prawie 2000 ludzi.

W roku 1975 w prowincji chińskiej Hanan doszło do katastrofy zapory wodnej Banqiao i w następstwie – szeregu kolejnych zapór. Bezpośrednio ofiar śmiertelnych było od 26 do 85 tysięcy, a razem z ofiarami wtórnymi – od 171 do 230 tysięcy; zniszczenia wpłynęły na los kilkunastu milionów ludzi.

Przez 20 lat informacje były (tradycyjnie) utajnione przez chińskie władze. Poza Chinami, w XX wieku awarie 200 zapór wodnych przyczyniły się do śmierci około 13 500 ludzi na świecie. (…)

Brak dopływu naturalnych osadów rzecznych poniżej zapory

Duże zapory wodne zatrzymują do 98% niesionych przez rzeki osadów, które pierwotnie użyźniały gleby dolin rzecznych poza miejscem postawienia zapory. Ich niedobory odczuwane są dziesiątki, a nawet setki kilometrów w dół rzeki, a nawet w deltach rzek i zaburzają dotychczasową równowagę strukturalną i biologiczną ujście rzeki – morze. To zatrzymanie 40 km3 materiału w zbiornikach.

Brak naturalnego nawożenia wraz z wyginięciem licznych gatunków ryb stały się przyczyną ubożenia ludności zamieszkującej nawet ponad 100 km poniżej zapory. Brak namułu zmusza rolników do kosztownego zwiększenia ilości stosowanych nawozów sztucznych, które z kolei degradują środowisko.

Brak samooczyszczania rzek

Działalność ludzka wiąże się ze stałym zanieczyszczaniem cieków i ich brzegów. Zanieczyszczenia te wymywane są przez okresowe zwiększone przepływy wody. Rezerwuary, które powstały na rzekach, z jednej strony stabilizują przepływy wody do wielkości średniorocznej, co ma zapewnić całoroczne, stałe dostawy wody jej odbiorcom, w tym elektrowniom, rolnictwu, przemysłowi, gospodarstwom domowym, jednak nie pozwala to na samooczyszczanie rzek na dalszym ich odcinku, za zaporą.

Sztuczne zbiorniki wodne a gazy cieplarniane

Nie sposób w tym miejscu nie poruszyć problemu gazów cieplarnianych związanych z funkcjonowaniem antropogenicznych akwenów. Jeśli przyjąć, że gazy cieplarniane inne niż para wodna mają faktycznie tak istotny wpływ na globalne ocieplenie, jak to do niedawna sugerował IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Changes), to trzeba zdać sobie sprawę z tego, że w związku z procesami butwienia i gnicia na dnie zbiorników materiału biologicznego, wydzielane są gazy cieplarniane, w tym dwutlenek węgla i metan. Ich ilość i proporcje zależą od ilości materiału biologicznego zalanego akwenem (czasem to były całe lasy), ilości dopływającego materiału biologicznego, składników odżywczych sedymentujących na dnie, w tym napływających z pól uprawnych nawozów sztucznych i środków ochrony roślin, wreszcie od cyrkulacji i natlenowania wody. Ilości gazów cieplarnianych generowane w zbiornikach sztucznych są kilkakrotnie wyższe niż w naturalnych jeziorach. Zależą istotnie od klimatu – wzrastają ze wzrostem temperatury. Największe emisje występują w pierwszych kilkunastu latach od ich powstania, następnie maleją, aby po kilkunastu kolejnych latach ponownie zacząć wzrastać.

W cieplejszym klimacie zdarzają się zbiorniki wodne hydroelektrowni, które przy produkcji podobnej ilości energii elektrycznej potrafią emitować więcej dwutlenku węgla aniżeli elektrownie węglowe.

Skrajny przypadek to zbiornik Balbina w Brazylii. Poprzez emisje gazów cieplarnianych miałby mieć 20 razy większy wpływ na globalne ocieplenie aniżeli elektrownia paliwowa podobnej mocy. (…)

Czy elektrownie wodne są faktycznie odnawialnym źródłem energii?

Zbiorniki wodne powstające dla funkcjonowania hydroelektrowni bezpowrotnie niszczą naturalne środowisko. Obszar zajęty przez te zbiorniki sięga już 400 000 km2, czyli o ¼ więcej niż terytorium Polski. Gdy uwzględnić oddziaływanie zapór na tereny dolin rzecznych położonych poniżej, to obszar oddziaływania już liczy się w milionach km2. Zmianami dotknięte bywają delty rzek, a nawet najbliższe środowisko morskie. Największe, nieodwracalne zmiany do ekosystemów wprowadzają te gigantyczne instalacje. Nauczone doświadczeniem biedniejsze kraje, nieposiadające rozwiniętej infrastruktury, obecnie starają się rozwiązywać potrzeby energetyczne racjonalnie – regionalnie: w klimacie o dużym nasłonecznieniu – panelami fotowoltaicznymi, na terenach o dużej wietrzności – energetyką wiatrową, gdzie indziej – małymi hydroelektrowniami. Polska, gdzie infrastruktura energetyczna jest już od dawna rozwinięta, nasłonecznienie ani wietrzność nie są rewelacyjne, przechodzenie na ostatnio wymienione rodzaje małej energetyki może jest modne, ale nieuzasadnione.

Cały artykuł Jacka, Karola i Michała Musiałów pt. „Czy zapory wodne i hydroelektrownie zmieniają klimat? Cz. III” znajduje się na s. 3 grudniowo-styczniowego „Kuriera WNET” nr 78/2020–79/2021.

 


  • Świąteczny, grudniowo-styczniowy numer „Kuriera WNET” (wydanie ogólnopolskie, śląskie i wielkopolskie wspólnie) można nabyć kioskach sieci RUCH, Garmond Press i Kolporter oraz w Empikach w cenie 9 zł.
  • Wydanie elektroniczne jest dostępne w cenie 7,9 zł pod adresami: egazety.pl, nexto.pl lub e-kiosk.pl.
  • Czytelnicy gazety za granicą mogą zapłacić za nią PayPalem lub kartą kredytową na serwisie gumroad.com.
  • Prenumerata 12-miesięczna wersji elektronicznej: 87,8 zł.
  • Wydania archiwalne „Kuriera WNET” udostępniamy gratis na www.issuu.com/radiownet.
Artykuł Jacka, Karola i Michała Musiałów pt. „Czy zapory wodne i hydroelektrownie zmieniają klimat? Cz. III” na s. 3 grudniowo-styczniowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 78/2020–79/2021

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego

Sztuczne zbiorniki wodne jako przyczyna zmian klimatu/ Jacek, Karol i Michał Musiałowie, „Śląski Kurier WNET” 77/2020

Sztuczne zbiorniki wpłynęły negatywnie na warunki życia – najskromniej licząc – pół miliarda ludzi na terenach poniżej zapór, poprzez jałowienie gleb i postępujące zasolenie gleb wskutek nawadniania.

Jacek Musiał, Karol Musiał, Michał Musiał

Hipoteza Harsprånget cz. II

Czy zapory wodne i hydroelektrownie zmieniają klimat?

W drugiej części artykułu kontynuujemy temat dramatycznego wpływu sztucznych zbiorników wodnych na klimat i globalne ocieplenie. Wpływ ten jest nieporównanie większy aniżeli wpływ antropogenicznego dwutlenku węgla. Niestety niezwykle trudno nam bronić CO2, gdyż społeczeństwo zostało zindoktrynowana teorią CO2-centryczną globalnego ocieplenia.

Zbiorniki wodne a parowanie

Można przypuszczać, że tworzenie sztucznych zbiorników i nawadnianie odpowiada za antropogeniczne odparowanie rzędu 5 tys. km3 wody rocznie. We wcześniejszych artykułach o spalaniu gazu ziemnego i chłodniach kominowych, z sierpnia i grudnia 2019 oraz ze stycznia 2020 roku, obliczyliśmy, że mogą one dostarczać nawet 1e11 (1011 ) ton pary wodnej rocznie, co odpowiada 100 km3 wody. Spróbowaliśmy oszacować wpływ tej uwolnionej pary wodnej na klimat, i okazał się on druzgocący w porównaniu z dwutlenkiem węgla.

W przedstawionej tym razem „Hipotezie HARSPRÅNGET” z antropogenicznym parowaniem wszystkich sztucznych zbiorników wodnych na poziomie 5000 km3 wody rocznie, czyli 5000% większym od przemysłowego i bytowego, już nie zamieszczamy diagramów porównujących wpływ CO2 i antropogenicznej pary wodnej na globalne ocieplenie, gdyż dwutlenek węgla pozostawiłby tylko niewidoczny punkt na wykresie.

Badania naukowe zmian klimatu związanych z budową zbiorników wodnych

Przez blisko 100 lat od budowy pierwszej hydroelektrowni albo wcale nie było badań, albo były szczątkowe. Jeśli prowadzono obserwacje, to najczęściej dopiero po fakcie. Dostępne dane cechuje brak pełnego opracowania miejscowego klimatu sprzed inwestycji. Jeśli wcześniej zostały zbadane temperatura, opady i ewentualnie siła wiatru, to najczęściej są to dane z krótkiego okresu, niewiele mówiące o klimacie (wymagane minimum 30 lat obserwacji). Prawie zawsze brakuje danych o wilgotności względnej i bezwzględnej sprzed inwestycji, jak i długotrwałych danych o nasłonecznieniu. Brakuje danych o temperaturze wody w rzece za przyszłą zaporą przed i po jej instalacji. Zaledwie od kilkunastu lat badane i szacowane są skutki parowania zbiorników.

Sztuczne zbiorniki wodne a opady deszczu

Dopiero w ostatniej dekadzie naukowcy zajęli się problematyką zmian klimatu i opadami powiązanymi z budową rezerwuarów wodnych (Degu A.M., Hossain F., Niyogi D. et al., The influence of large dams on surrounding climate and precipitation patterns, Advance Earth and Space Science, Geographical Research Letters, Hydrology and Land Surface Studies, 2011 oraz: Pizarro R., Valdes-Pineda R., Garcia-Chevesich P., et al., Latitudinal Analysis of Rainfall Intensity and Mean Annual Precipitation in Chile, „Chilean Journal of Agricultural Research”, 2012). Prawdopodobnie zostali zmotywowani obserwacją, że wielkości opadów wynikające z wcześniejszych obserwacji, a przyjmowane do projektowania zapór, po ich zbudowaniu okazały się znacząco wyższe, stając się przyczyną zagrożenia oraz prawdopodobną przyczyną kilku katastrof. Za najbardziej prawdopodobną przyjęto początkowo sam fakt parowania przez sztuczne zbiorniki. Okazało się jednak, że przyrost intensywności tych opadów potrafi przekraczać spodziewane wartości wynikające z parowania zbiornika. Obszar oddziaływania dużego zbiornika sięga ponad 100 km od niego, czyli najczęściej na jego własną zlewnię.

Prawdopodobnie lustro wody nowego zbiornika oddziałuje w pewien sposób na cyrkulację powietrza i wody, ściągając – podkradając – wodę z chmur; można przedstawić kilka hipotez mechanizmu tego zjawiska, co wykracza poza ten artykuł.

Bryza nad sztucznymi zbiornikami

Nad rozległymi sztucznymi zbiornikami wodnymi występuje znane znad morza zjawisko bryzy. Ma ona znaczący wpływ na parowanie wody i transport pary wodnej. W naturalny sposób wilgotność powietrza jest największa nisko nad poziomem morza i wynika to nie tylko z sąsiedztwa akwenu. Wilgotność naturalna gwałtownie spada wraz z wysokością. Człowiek emituje parę wodną ze spalania gazu ziemnego, z chłodni kominowych (w tym także elektrowni atomowych), a przede wszystkim ze sztucznych zbiorników wodnych. Działalność człowieka przyczyniła się do tworzenia zbiorników wodnych nawet setki metrów n.p.m.; inne antropogeniczne źródła pary wodnej też nierzadko zlokalizowane są wysoko. Panująca tam naturalna niska wilgotność umożliwia przyjmowanie znacznych ilości pary wodnej przez suchą atmosferę. Sprzyja temu cyrkulacja powietrza, naturalnie tam występująca bądź wywołana obecnością sztucznego zbiornika wodnego.

Parowanie wody znad dużych zbiorników jest zwykle łatwiejsze aniżeli z terenów zurbanizowanych, gdyż nad samą powierzchnią otwartych akwenów wiatr może osiągać większe prędkości, „zdmuchując” cząsteczki wody posiadające nieco większą energię kinetyczną i pokonujące napięcie powierzchniowe tuż nad samą powierzchnią wody i zmniejszając ciśnienie parcjalne pary wodnej w najbliższym sąsiedztwie powierzchni parującej. Podobnie jak jedno dmuchnięcie nad łyżeczką z herbatą powoduje szybkie jej ostudzenie. Nad niektórymi zbiornikami wodnymi, np. nad Zaporą Trzech Przełomów, obserwowane jest obniżenie temperatury przypowierzchniowej. Przyczyna jest bardziej złożona niż prosta wymiana ciepła pomiędzy powierzchnią wody a atmosferą. Mechanizm nieco przypomina działanie klimatyzatora ewaporacyjnego. Spadek temperatury nad powierzchnią akwenu nie jest chłodzeniem klimatu, gdyż zdmuchnięta przez wiatr para wodna transportowana jest dalej i gdzieś tam oddaje swoje ciepło podczas skraplania. W odróżnieniu od gładkiej powierzchni lustra wody zbiorników, na terenach z obecnością wielopiętrowych budynków lub wyższych drzew niski wiatr nie może się wystarczająco rozpędzić i ciepło zostaje na miejscu (jeden z czynników miejskiej wyspy ciepła).

Ślad wodny

Woda dostarczana roślinom (pomijając straty) podlega wchłanianiu przez glebę i roślinę, część zaś od razu rozpraszana jest w atmosferze. Gleba i roślina oddają dużą część otrzymanej wody w postaci parowania fizycznego (ewaporacja) i czynnego parowania przez naziemne części roślin (transpiracja), które jest procesem fizjologicznym roślin (za Kulig B., Uniwersytet Rolniczy, Kraków, http://matrix.ur.krakow.pl/~bkulig/eto.pdf.). Łącznie obydwa zjawiska określa się mianem ewapotranspiracji i jej wielkość wyrażona w wysokości słupa wody waha się od 300 do 2000 mm w okresie wegetacji. Przez potrzeby wodne roślin rozumiemy ilość litrów wody potrzebnej do wyprodukowania 1 kg suchej masy rośliny. Nazywane to jest współczynnikiem transpiracji. Zależy od nasłonecznienia, temperatury, wilgotności powietrza, siły wiatru, składu gleby i oczywiście rodzaju rośliny. Potrzeby wodne wielu roślin zawierają się w przedziale 150–800 l/kg suchej masy. Dla wyprodukowania jednostki masy konkretnego produktu spożywczego, np. ziarna kukurydzy, pszenicy czy bulw ziemniaka itp., a nie rośliny w całości, używa się wskaźnika wody wirtualnej – w m3 zużytej do wyprodukowania jednostki masy produktu w tonach.

Przykładowo do wyprodukowania tony ryżu łuskanego trzeba zużyć 2975 m3 wody – jest to 2 razy tyle, co dla wyprodukowania tej samej ilości pszenicy lub 3 razy tyle, co dla wyprodukowania tejże ilości kukurydzy. Dla wyprodukowania kilograma wieprzowiny trzeba zużyć ponad dwa razy tyle wody, co dla wyprodukowania kilograma ryżu.

(Wirtualna woda, tabela: Zawartość wirtualnej wody w wybranych produktach, Wikipedia 2020 oraz Burszta-Adamiak E., Racjonalizacja wykorzystania zasobów wodnych na terenach zurbanizowanych – Poradnik dla gmin. Możliwości zastosowania wskaźnika śladu wodnego w praktyce, Kraków 2019). W okolicznościach, gdy teoria CO2-centryczna staje się coraz mniej wiarygodna, a wprowadzenie spekulacyjnego podatku pod nazwą świadectw emisyjnych CO2 pod pretekstem globalnego ocieplenia nabiera coraz bardziej cechy perfidnego oszustwa, może warto rozważyć innego rodzaju podatek ekologiczny – od śladu wodnego. Na przykład od zbóż (w tym ryżu) importowanych z krajów, gdzie do irygacji pól wykorzystuje się sztuczne rezerwuary powodujące globalne ocieplenie, jak również śladu wodnego powstającego w procesach produkcji wyrobów energochłonnych powstających z wykorzystaniem energii z hydroelektrowni powiązanych z antropogenicznymi zbiornikami wodnymi.

Zasolenie i jałowienie gleb nawadnianych

Intensywne nawadnianie pól w cieplejszym klimacie wiąże się z intensywniejszym parowaniem gleb i transpiracji roślin uprawnych. Pomimo, że nawadniania prowadzi się wodami słodkimi, śladowa zawartość w nich rozpuszczonych soli prowadzi do jej wytrącania, a następnie kumulacji, tym większej, im mniej opadów atmosferycznych mogących ją wymywać z pól.

Nadmierne nawadnianie prowadzi do szybszej kumulacji soli. Gleby zasolone stają się mniej przydatne do upraw i ostatecznie są porzucane przez rolników.

To nie globalne ocieplenie jest przyczyną porzucania pól, lecz wieloletnie intensywne, a może zbyt intensywne ich nawadnianie z antropogenicznych zbiorników wodnych. Sztuczne zapory w ciepłej strefie klimatycznej przyniosły rolnikom obfitość wody, obfitość plonów… lecz na krótko.

Biedni stają się jeszcze biedniejsi

Budowa dużych sztucznych zbiorników wodnych zawsze odbywa się pod hasłem poprawy warunków życia społeczeństwa i w biedniejszych krajach – na kredyt. Inwestycje już na etapie budowy średnio przekroczyły planowane wcześniej koszty o 56%, a nierzadko o ponad 100% (dane World Commision on Dams), przez co państwa stały się zakładnikami banków udzielających kredyty. Po ukończeniu inwestycji koszty eksploatacji okazały się wielokrotnie wyższe od przewidywanych. Państwa biedne, które zainwestowały w duże hydroelektrownie, pozostały biednymi. Oczekiwane zyski nie zostały przeznaczone dla rozwoju społecznego i ekonomicznego.

Sztuczne zbiorniki wodne a poważne choroby infekcyjne

Wody stagnujące, jako skrajny rodzaj sztucznych zbiorników wodnych, to wody o małej ruchliwości lub wymianie, o zmniejszonej zawartości tlenu, o szczególnym, zwykle ubogim życiu biologicznym, ale mogą być źródłem niebezpiecznych dla życia patogenów bakteryjnych i pasożytniczych.

Sztuczne zbiorniki wodne są doskonałym siedliskiem dla komarów i innych muchówek. Największym chyba problemem strefy subtropikalnej jest malaria.

Jest to choroba pasożytnicza m.in. człowieka, roznoszona przez komary. Warunkiem rozwoju gatunków roznoszących malarię jest obecność stojącej wody, podniesiona wilgotność powietrza i odpowiednia temperatura, które to warunki doskonale zapewniają sztuczne zbiorniki, szczególnie w klimacie cieplejszym. Inne choroby roznoszone przez komary w ciepłym klimacie to żółta febra, denga, tularemia, filarioza, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych. Znaną muchówką roznoszącą chorobę pasożytniczą o nazwie śpiączka afrykańska jest także mucha tse-tse (malarię też zresztą może roznosić).

Schistosomatoza, poważna choroba powodowana przez przywry i ściśle związana ze środowiskiem wodnym, dotyka już ponad 200 milionów ludzi na świecie, przy czym np. w Ghanie w pobliżu zbiornika Wolta (8500 km2) choruje 90% ludności.

Znane Polakom kleszcze, roznoszące m.in. boreliozę, też preferują tereny o zwiększonej wilgotności i prawdopodobnie antropogeniczne emisje pary wodnej są przyczyną obserwowanego wzrostu populacji tego pajęczaka.

W niektórych krajach stosuje się otwarte opryski insektycydami lub dodawanie ich do zbiorników wodnych, za wiadomą cenę szkód środowiskowych.

Choroby zakaźne, nieznane dotąd w Europie, wchodzą do niej właśnie wielkimi krokami. Przyczyną nie są imigranci. Nie jest to też skutkiem prostego wzrostu średniej temperatury kontynentu o ułamek stopnia Celsjusza, lecz przede wszystkim powstaniem niezliczonych sztucznych zbiorników wodnych, zwiększonej wilgotności spowodowanej spalaniem gazu ziemnego, emisjami chłodni kominowych elektrowni atomowych i parowaniem powierzchni sztucznych zbiorników oraz kilkustopniowym lokalnym wzrostem średniej temperatury w licznych miejskich wyspach ciepła. Jesteśmy świadkami, jak w ten oto sposób powstają wspaniałe warunki dla rozwoju muchówek – wektora przenoszenia tych infekcji.

Eksmisje ludności spowodowane budową zapór wodnych

Według danych International Rivers, budowa sztucznych zbiorników wodnych spowodowała przemieszczenie przynajmniej 40–80 milionów ludzi. Sztuczne zbiorniki wpłynęły negatywnie na warunki życia – najskromniej licząc – pół miliarda ludzi zamieszkujących tereny poniżej zapór, poprzez jałowienie gleb i postępujące zasolenie gleb wskutek nawadniania. Stały się drugą przyczyną masowych emigracji (poza wojnami).

Zbrodnie związane z budową zapór wodnych

Budowa sztucznych zbiorników często wiązała się z pogwałceniem praw człowieka. Podczas największej masakry przy budowie zapory w Gwatemali zginęło przynajmniej 440 rdzennych mieszkańców. Lista osób, których śmierć została powiązana z działalnością na rzecz ochrony środowiska, jest bardzo długa. Global Witness podaje, że przykładowo w 2015 roku znanych jest 185 przypadków, choć liczba ta obejmuje tych, co oddali swoje życie w obronie naturalnych rzek (ponad 100) i innych środowisk naturalnych lub sprzeciwili się deweloperom. Są kraje, skąd informacje o zbrodniach nawet nie miały szans się przedostać do organizacji praw człowieka lub udało się upozorować samobójstwa lub śmierć z innych przyczyn.

Wpływ zapór na bioróżnorodność i masowe wymieranie gatunków

77% rzek w Ameryce Północnej, Europie i na obszarze byłego ZSRR jest dotkniętych skutkami postawionych zapór wodnych. Organizmy zamieszkujące rzeki ewoluowały do środowiska każdej z nich przez miliony lat.

Nagle, z dnia na dzień człowiek przegrodził możliwość naturalnych migracji w ich obszarze. Zmienił temperaturę wody, jej skład chemiczny i natlenowanie. Odgrodzone zostały miejsca tarła i miejsca żerowania wielu gatunków. Spowodowało to ginięcie licznych gatunków organizmów na masową skalę.

Zapory zmniejszyły populacje organizmów o ¾. Za to mikroklimat w otoczeniu zapór wodnych, wynikający ze zwiększenia wilgotności powietrza, zmniejszenia wahań temperatury i średniego, zwykle (bo niekoniecznie, co ma związek z lokalizacją zbiornika i zjawiskami fizyki) nieznacznego podniesienia temperatury, może prowadzić do wzrostu plonów. Sztuczne zbiorniki wodne przyczyniają się jednak do zwiększenia populacji muchówek, o czym w części dotyczącej chorób. Zwierzęta, głównie ryby, które przechodzą wraz z wodą przez turbiny hydroelektrowni, w ponad 95% giną. Do gatunków, które bezpowrotnie wyginęły z powodu antropogenicznych zapór, należy np. wiosłonos chiński. Kilkadziesiąt razy zmniejszyła się w blokowanych amerykańskich rzekach liczba łososi, a w Jeziorze Kaspijskim – jesiotra. Liczba gatunków w przekształconej ludzką ręką rzece Missisipi jest 3 razy mniejsza niż w rzece Mekong. Czy wiele pomoże, że na temat organizmów w Missisipi napisano kilkanaście tysięcy prac naukowych?

Ciąg dalszy w kolejnym „Kurierze WNET”.

W opracowaniu programu Aquastat (Kohli A., Frenken K., Evaporation from artificial lakes and reservoirs, Aquastat Reports, FAO of UN, 2015) wzięto pod uwagę 14200 większych akwenów o całkowitej objętości ok. 6700 km3, chociaż i tak nie wszystkie dane były dla autorów dostępne. W kalkulacjach użyto i wzorów, i współczynników empirycznych. Przeprowadzona analiza pozwoliła zgrubnie oszacować parowanie tych zbiorników na 346 km3 do 865 km3 rocznie. Jest to mniej niż objętość wody użytej do nawadniania pól w ilości 3,5 tys. km3, z której na polach i tak większa część wyparuje. Gdyby uwzględnić mniejsze zbiorniki i te zbudowane już po ogłoszeniu rzeczonego opracowania, które składają się na 800 tys. sztucznych zbiorników wodnych, prawdopodobne parowanie wszystkich jest przynajmniej dwukrotnie większe, czyli od 0,7 do 1,7 tys. km3. W innej pracy: Sadek M.,F., Shahin M., M., Stigter C.J., Evaporation from the reservoir of the High Aswan Dam, Egypt: A new comparison of relevant methods with limited data, Theor Appl Climatol 56, 57–66 (1997), autorzy obliczyli, że roczne parowanie ze zbiornika asuańskiego o powierzchni 5250 km2 i pojemności 157 km3, a stanowiącego zaledwie ok. 1% powierzchni i 2% objętości wszystkich sztucznych akwenów, zawiera się w zakresie pomiędzy 8,9 i 15 km3, co uwiarygadnia także nasze szacunki.

Artykuł Jacka, Karola i Michała Musiałów pt. „Hipoteza Harsprånget (II). Czy zapory wodne i hydroelektrownie zmieniają klimat?” znajduje się na s. 3 listopadowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 77/2020.

 


  • Z przykrością zawiadamiamy, że z powodu ograniczeń związanych z pandemią ten numer „Kuriera WNET” można nabyć wyłącznie w wersji elektronicznej (wydanie ogólnopolskie, śląskie i wielkopolskie wspólnie) w cenie 7,9 zł pod adresem: egazety.pl, nexto.pl lub e-kiosk.pl.
  • Czytelnicy gazety za granicą mogą zapłacić za nią PayPalem lub kartą kredytową na serwisie gumroad.com.
  • Prenumerata 12-miesięczna wersji elektronicznej: 87,8 zł.
  • Wydania archiwalne „Kuriera WNET” udostępniamy gratis na www.issuu.com/radiownet.
  • Od lipca 2020 r. cena wydania papierowego „Kuriera WNET” wynosi 9 zł.
Artykuł Jacka, Karola i Michała Musiałów pt. „Hipoteza Harsprånget (II). Czy zapory wodne i hydroelektrownie zmieniają klimat?” na s. 3 listopadowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 77/2020

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego

Kolejna odsłona obrony dwutlenku węgla niewinnie oskarżonego o zaobserwowane zmiany klimatu na kuli ziemskiej

Bardziej prawdopodobni sprawcy globalnego ocieplenia to gaz ziemny i zmiana albedo powierzchni lądów przez drogi, dachy i rolnictwo. Teraz zastanowimy się nad rolą sztucznych zbiorników wodnych.

Jacek Musiał, Karol Musiał, Michał Musiał

Istnieją dowody na sztuczne nawadnianie pól w Egipcie i na Bliskim Wschodzie, sięgające 6000 lat p.n.e. (Gibling M.R., River Systems and the Anthropocene, Dept. of Earth Sciences, Dalhousie Univ., Halifax, 2018). Pojedyncze źródło sugeruje, że w Dolinie Nilu zbudowano mniej więcej wtedy zbiornik o pow. 2000 km2 i pojemności 12 km3 (Hjorth P., Bentsson L., Large Dams, Statistics and Critical Review, Encyclopedia of Lakes and Reservoirs, Springer, 2012). Z uwagi na klimat woda z tak nawadnianych pól parowała, powodując w konsekwencji wytrącanie się soli w nawadnianych glebach, czym tłumaczy się przejście z upraw pszenicy na odporniejszy na sól jęczmień ok. 2000 p.n.e.

W Polsce jednym z najstarszych udokumentowanych sztucznych zbiorników wodnych jest Jezioro Zygmunta Augusta, pochodzące sprzed 1559 roku, wykorzystywane do hodowli ryb.

Dzięki uprzejmości i na podstawie informacji uzyskanych od p. Alicji Michałek z Muzeum Ustrońskiego przytoczymy ciekawostkę hydrotechniczną. Około 1772 roku wybudowano sztuczny kanał, zwany Młynówką, prowadzący wodę pochodzącą z Wisły, zaczynający się w miejscowości Wisła-Obłaziec, ciągnący się prawie równolegle do rzeki Wisły przez 16 kilometrów aż do Skoczowa. Woda ta była potrzebna do napędzania maszyn w powstałej w 1772 roku hucie żelaza, 5 innych zakładach przemysłu metalowego oraz przynajmniej jednego młyna. Przy każdym z zakładów powstał własny rezerwuar wody – staw. W 1872 roku Huta w Ustroniu dostarczała 40% żelaza ze Śląska Austriackiego. Obecność zbiorników wodnych, których część wciąż istnieje, prawdopodobnie złagodziła tamtejszy klimat, tworząc swoisty mikroklimat, doceniany współcześnie przez turystów, wczasowiczów i kuracjuszy. (…)

Energię wodną do napędzania generatorów elektrycznych zaczęto stosować od II poł. XIX w. w Stanach Zjednoczonych. Tzw. dostępna moc hydroelektrowni jest wprost proporcjonalna do wysokości spiętrzenia wody nad turbiną i wielkości strumienia wody przepływającego przez turbinę w m3/s. (…)

Największym pod względem obszaru (powierzchnia to jeden z najważniejszych czynników mających wpływ na parowanie, o czym w dalszej części) sztucznym akwenem jest Volta (Akosombo) w Ghanie o powierzchni 8500 km2, służący hydroelektrowni o zainstalowanej mocy mocy 1,38 GW; w Unii Europejskiej – zespół zbiorników Suorva w Szwecji, o powierzchni do 266 km2 i objętości 5900 mln m3 (ICOLD 1984/1988, za: Leonard J., Lakes and Reservoirs in the EEA area), z hydroelektrownią Harsprånget o zainstalowanej mocy 977 MW. Szwedzkie Archiwum Wodne SVAR, administrowane przez Szwedzki Instytut Meteorologiczno-Hydrologiczny (SMHI), wymienia 11 tysięcy zapór wodnych. Wśród nich jest prawie 200 dużych zapór, a 3 powyżej 100 m wysokości korony.

Szwedzi nie mają świadomości, że aż 43% swojej energii czerpią kosztem zniszczenia ekosystemu wodnego i klimatu europejskiego. Top secret? Czynione przez koncerny energetyczne zarybiania lub budowa infrastruktury rekreacyjnej to tylko fałszywe uspokajanie własnego sumienia.

Krzywa obrazująca wzrost pojemności zbiorników wodnych na świecie (Development of Worldwide reservoir storage since 1900, [w:] World Water: Resources, Usage and the Role of Man-Made Reservoirs, A Review of Current Knowledge, revised 2010, U.K.) doskonale koreluje z obserwowanym w minionym stuleciu wzrostem średniej temperatury przy powierzchni ziemi, tzw. krzywej kija hokejowego. Związek przyczynowo-skutkowy wydaje się o wiele mocniejszy niż w przypadku dwutlenku węgla, choć bardziej złożony – niebezpośredni i może być trudny do zrozumienia przez mniej lotnych ekologów-amatorów. (…)

Sztuczne zbiorniki powiększyły zatem obszar śródlądowych zbiorników naturalnych (wód stojących) o około 10%. (…) Jaką cegiełkę w globalnym ociepleniu dokłada zmiana albedo od sztucznych akwenów – przedstawimy w przyszłości. Za to są inne, poważniejsze oddziaływania sztucznych zbiorników wodnych na klimat.

1/3 światowej produkcji żywności pochodzi z upraw nawadnianych. Stanowią one ok. 20% upraw, czyli 300 mln ha, i pochłaniają ¾ używanej przez ludzi wody (dane nieco różniące się od podanych w poprzednich artykułach, rząd wielkości jednak podobny, za: Development of worldwide…). 300 mln ha to 3 mln km2, co stanowi ok. 2% powierzchni lądów, której albedo zostało zmienione wskutek nawadniania. (…)

Nawet gdyby sztuczne nawadnianie pól tylko w połowie pochodziło z antropogenicznych zbiorników, to bez tych zbiorników zmiana albedo, wynikająca ze zmiany użytkowania gleby, nie byłaby tak spektakularna, jak oszacowaliśmy w poprzednich artykułach.

Swoją drogą – bez zbiorników irygacyjnych zmiana użytkowania tych gleb w celu upraw najpewniej nie byłaby nawet możliwa.

Cały artykuł Jacka, Karola i Michała Musiałów pt. „Hipoteza Harsprånget. Czy zapory wodne i hydroelektrownie zmieniają klimat” znajduje się na s. 3 październikowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 76/2020.

 


  • Od lipca 2020 r. cena wydania papierowego „Kuriera WNET” wynosi 9 zł.
  • Ten numer „Kuriera WNET” można nabyć również w wersji elektronicznej (wydanie ogólnopolskie, śląskie i wielkopolskie wspólnie) w cenie 7,9 zł pod adresem: e-kiosk.pl, egazety.pl lub nexto.pl.
  • Czytelnicy gazety za granicą mogą zapłacić za nią PayPalem lub kartą kredytową na serwisie gumroad.com.
  • Prenumerata 12-miesięczna wersji elektronicznej: 87,8 zł.
  • Wydania archiwalne „Kuriera WNET” udostępniamy gratis na www.issuu.com/radiownet.
Artykuł Jacka, Karola i Michała Musiałów pt. „Hipoteza Harsprånget. Czy zapory wodne i hydroelektrownie zmieniają klimat” na s. 3 październikowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 76/2020

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego

Albedo Ziemi. Czynniki, które mają największy wpływ na pochłanianie promieniowania, a więc na temperaturę na Ziemi

Albedo powierzchni szacowane w czasach, gdy tworzono teorię CO2-centryczną globalnego ocieplenia, znacznie odbiegały od rzeczywistości, w szczególności zaniżane było albedo zieleni.

Jacek Musiał, Karol Musiał

Kiedy na początku ubiegłego stulecia szacowano bilans energetyczny Ziemi, przyjęto pewne współczynniki. Jednym z nich jest właśnie albedo planetarne na poziomie 30%. Planetarne oznacza – Ziemi widzianej jako planeta z daleka – z kosmosu.

Po drodze do powierzchni Ziemi promieniowanie elektromagnetyczne Słońca ulega odbiciu od atmosfery, rozproszeniu w niej, odbiciu od chmur. Udział albedo powierzchniowego w wyżej wymienionych 30% stanowi w przybliżeniu zaledwie 1/5. Zamierzano wtedy opisać albedo różnych powierzchni.

Względnie wiarygodne przyrządy służące do pomiaru albedo – albedomierze – zaczęły powstawać dopiero w II połowie ubiegłego wieku. Do tego czasu dostępna za to była fotografia czarno-biała (monochromatyczna), w której poziom szarości wydawał się odpowiadać natężeniu promieniowania trafiającego przez obiektyw aparatu na kliszę (błonę) fotograficzną.

Ilość tego promieniowania miała być zależna od jasności fotografowanego obiektu, czyli od jego zdolności do odbijania światła. Po latach okazało się jednak, że oszacowane wówczas w ten sposób wartości albedo znacznie odbiegają od rzeczywistości.

Przede wszystkim produkowane emulsje światłoczułe (materiały panchromatyczne), używane do produkcji negatywów, były prawie niewrażliwe na barwę zieloną. Negatyw w miejscach zielonych przedmiotów pozostawał niedoświetlony, pozytyw zaś przedstawiał obraz zieleni jako najczarniejszych elementów zdjęcia, czarniejszych od asfaltu i papy dachów. Ludzie się do tego przyzwyczaili, radość rozpoznawania obiektów na fotografiach niwelowała wady, że pewne jej elementy były rozpoznawane według kształtów, a nie poziomu szarości. (…)

Jednym z chwytów wykorzystywanych przez głosicieli teorii CO2-centrycznej jest informowanie o topniejących masowo lodach Antarktydy, Arktyki i Grenlandii, zestawiając tę informację z mapami. Robi to wrażenie, gdyż na mapach przedstawione obszary lodowe wydają się ogromne. Przykładowo – Grenlandia leżąca blisko bieguna północnego na siatce geograficznej walcowej, wizualnie wydaje się być wielkości Afryki. W rzeczywistości ich powierzchnie są dużo mniejsze, gdyż złudzenie wynika z rozwinięcia – przekształcenia powierzchni kulistej na prostokątny arkusz mapy, co znacznie powiększa obszary znajdujące się na globusie w okolicach podbiegunowych.

A w dodatku od stosunkowo niedawna wiadomo, że śnieg i lód, o ile dobrze odbijają i źle przepuszczają promieniowanie widzialne, to mają one zupełnie inne właściwości fizyczne wobec podczerwieni, czyli energii niewidzialnej dla ludzkiego oka, które stanowi ponad 50% energii słonecznej przy powierzchni Ziemi, a na biegunach jeszcze więcej.

Nic więc dziwnego, że ostatnio naukowcy nie nagłaśniają już antropogenicznego zanieczyszczenia śniegu i lodu w Arktyce jako tak istotnego czynnika ich topnienia, jak wcześniej sądzono. (…)

Promieniowanie słoneczne padające prawie prostopadle na powierzchnię oceanów w okolicach równika jest bardzo dobrze pochłaniane – albedo wody jest wtedy małe. Obserwowane odbicie własnej twarzy w spokojnej wodzie jest mało wyraźne, z uwagi na to, że wiązka światła odbitego pada prawie prostopadle do obserwatora. Odbicie drugiego człowieka, stojącego nad wodą trochę dalej, jest już wyraźne. (…)

Jasność odbić tych obiektów w wodzie wydaje się być równa jasności samych obiektów, co wynika głównie z faktu dużego albedo wody wobec światła padającego pod kątem. Jeśli promieniowanie słoneczne pada prostopadle do nieruchomej wody, albedo wody jest rzędu 1% i pochłonięciu przez wodę ulegnie blisko 100% światła. Odbicie promieni słonecznych narasta wraz z kątem określającym wysokość Słońca nad horyzontem. (…)

Już w okolicy koła podbiegunowego wartość albedo wzrasta do ok 10% i dalej gwałtownie narasta w kierunku bieguna do 90%, co oznacza, że tam już odbiciu ulega 90% padającego światła. Duże albedo wody dotyczy zatem szczególnie obszarów o większych szerokościach geograficznych, ale także wszystkich innych, nawet okołorównikowych, jeśli nie są akurat pod Słońcem w zenicie.

Zmienność albedo wody jest niezwykle ważnym czynnikiem uzależniającym pochłanianie energii słonecznej przez wodę. W przypadku oceanów czynnikiem niwelującym skrajne wartości albedo są fale morskie. Pofalowanie w okolicach okołorównikowych zwiększa albedo tych okolic oceanu, zaś fale w okolicach podbiegunowych zmniejszają tamtejsze albedo. Biorąc pod uwagę dramatyczny wpływ kąta padania na albedo wody oraz jego zależność od długości fali, błędne są wczesne kalkulacje bilansu energetycznego Ziemi dokonane przez radzieckich uczonych Budykę i Kondratiewa, a już całkowicie nieuprawnione czynią prezentacje science-fiction Ala Gore’a głoszone w czasach, gdy opisane powyżej zjawiska były już znane.

W artykule Spowiedź naukowca, opublikowanym w maju 2019 r., wspomnieliśmy, że Kondratiew świetny fizyk – naukowiec, zasłużony dla rozwoju nauk związanych z fizyką atmosfery, niezbędnych dla techniki wojskowej ZSRR, w 2011 roku publicznie wycofał się z wcześniej szeroko lansowanej przez niego tezy CO2-centrycznej, dzięki której zrobił międzynarodową karierę (w dziedzinie wojskowej było to niemożliwe).

Natężenie promieniowania na Ziemi zależy od szerokości geograficznej, co wynika z trygonometrii i jest oczywistym, podstawowym czynnikiem, który determinuje klimat na danej szerokości geograficznej. Zsumowane obydwa czynniki powodują, że pochłanianie energii słonecznej odbywa się przede wszystkim w niskich szerokościach geograficznych – bliższych równikowi.

Zatem minimalna nawet zmiana albedo dokonywana antropogenicznie w tych rejonach powierzchni Ziemi: urbanizacja, budowa dróg, a jeszcze wydatniej mechaniczna uprawa roli z nawadnianiem – mają największy wpływ na absorpcję promieniowania słonecznego i najprawdopodobniej to właśnie one odpowiadają za zaobserwowane globalne ocieplenie.

Cały artykuł Jacka Musiała i Karola Musiała pt. „Hipoteza Poznań (II). Drogi, dachy i rolnictwo przyczyną globalnego ocieplenia?” znajduje się na s. 3 wrześniowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 75/2020.

 


  • Od lipca 2020 r. cena wydania papierowego „Kuriera WNET” wynosi 9 zł.
  • Ten numer „Kuriera WNET” można nabyć również w wersji elektronicznej (wydanie ogólnopolskie, śląskie i wielkopolskie wspólnie) w cenie 7,9 zł pod adresem: e-kiosk.pl, egazety.pl lub nexto.pl.
  • Czytelnicy gazety za granicą mogą zapłacić za nią PayPalem lub kartą kredytową na serwisie gumroad.com.
  • Prenumerata 12-miesięczna wersji elektronicznej: 87,8 zł.
  • Wydania archiwalne „Kuriera WNET” udostępniamy gratis na www.issuu.com/radiownet.
Artykuł Jacka Musiała i Karola Musiała pt. „Hipoteza Poznań (II). Drogi, dachy i rolnictwo przyczyną globalnego ocieplenia?” na s. 3 wrześniowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 75/2020

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego

Głos w dyskusji o antropogenicznych przyczynach globalnego ocieplenia. Czy winne są drogi, dachy i rolnictwo?

W XX w. zaobserwowano średni wzrost temperatury przyziemnej warstwy troposfery o nieco ponad 0,5°C. Od 40 lat ścierają się ze sobą zwolennicy hipotezy antropogenicznej i naturalnej tego zjawiska.

Jacek Musiał, Karol Musiał

We wcześniejszych artykułach w „Kurierze WNET” wykazaliśmy, o ile bardziej prawdopodobny jest wzrost globalnej temperatury pochodzący od spalania węglowodorów, w szczególności gazu ziemnego i ropy naftowej, aniżeli węgla jako paliwa stałego. Kolejną z wielu jest zaprezentowana poniżej hipoteza antropogenicznej zmiany powierzchni Ziemi w sposób powodujący większą absorpcję energii cieplnej. (…)

Kiedy na początku ubiegłego wieku naukowcy próbowali oszacować bilans energetyczny Ziemi, potrzebna im była znajomość współczynników, z jakimi Ziemia odbija promieniowanie słoneczne. Każda planeta to promieniowanie odbija w małym lub dużym stopniu.

Zdolność odbijania promieniowania elektromagnetycznego w zakresie widzialnym przekłada się na obserwowaną jasność planety. Ten właśnie współczynnik otrzymał nazwę albedo. Generalnie przez pojęcie ‘albedo’ rozumie się „białość” powierzchni – jej zdolność do odbijania padającego nań promieniowania elektromagnetycznego.

Albedo wyraża się jako stosunek mocy odbitego we wszystkich kierunkach promieniowania elektromagnetycznego do mocy promieniowania padającego na daną powierzchnię. Wyrażane może być w procentach. Im większa zdolność do odbijania, tym większą wartość ma albedo. W astronomii zwykle rozważa się albedo całego ciała niebieskiego. Rozróżnia się albedo geometryczne i albedo Bonda; ich wartości liczbowe się nie pokrywają. Przykładowe wartości albedo Bonda (w zakresie widzialnym) wynoszą: dla Ziemi – 37%, Marsa – 16%, Wenus – 60%, Księżyca – 7%.

Drogi

(…) Przyjmując średnią szerokość drogi z poboczem na poziomie 8 m, okaże się, że powierzchnia całkowita dróg na świecie jest rzędu 0,8 mln km2. Nie wiemy, czy autor uwzględnił powierzchnie lotnisk, parkingów i innych utwardzonych powierzchni.

Wolfram Alpha Computational Intelligence – jedno ze źródeł, które biorą pod uwagę tylko drogi utwardzone – ocenia ich długość na 33 mln km. Lecz należałoby pewnie przyjąć większą średnią szerokość takich dróg. Jest prawdopodobne, że stanowią one faktycznie tylko 1/3 wszystkich dróg na świecie. Przy powierzchni lądów 150 mln km2, wszystkie drogi zajmują 0,5% powierzchni lądów.

Zdecydowana większość dróg utwardzonych na świecie ma nawierzchnię bitumiczną (Garbacz M., Projektowanie dróg. Drogi betonowe czy asfaltowe, 2020). Drugim rodzajem nawierzchni jest beton (ciemne odmiany lub z pigmentami). Kolejne, dominujące w przeszłości, to drogi brukowane z bazaltu i innych skał magmowych. Drogi pierwotnie jasne stają się wkrótce ciemniejsze z uwagi na przechodzenie do nich drobin czarnego kauczuku z sadzą z opon samochodowych albo po prostu z powodu zwykłego brudu. Z kolei najczarniejsze drogi asfaltowe, o początkowym albedo niezwykle niskim – 4% – stają się jaśniejsze, by po latach eksploatacji dojść nawet do 12%. Jeśli przyjmiemy, że infrastruktura drogowa zmieniła pierwotne albedo tylko o połowę, to by znaczyło, że drogi zmieniły albedo lądów o 0,25%.

Dachy

(…) Drogi w obszarach zurbanizowanych zwykle już są wliczane w powierzchnię terenu zurbanizowanego. Dane dotyczące terenów zurbanizowanych określają ich powierzchnię liczbami oscylującymi od 0,38% do 3% powierzchni lądów. (…) Przyjmiemy ostrożnie powierzchnię dachów jako 0,7% powierzchni lądów.

Większość budynków ma ciemne pokrycie, głównie ciemne bitumiczne, w postaci papy lub płyt. Zmienia ono albedo powierzchni o połowę wobec pierwotnego, czyli w skali powierzchni wszystkich lądów o około 0,35% wobec powierzchni pierwotnej przed ingerencją ludzką.

Razem ze zmianą albedo wynikającą z dróg, będzie to już 0,6%. Niepewność tych szacunków jest duża; jeśli sięga 50%, to zmiana albedo spowodowana zbudowaniem dróg i pokryciem dachów mieściłaby się w przedziale 0,3 do 1,2%.

Uprawa roli

Grunty orne zajmują 11% powierzchni lądów (…). Ta gałąź rolnictwa, która obejmuje uprawy typu orka, gryzowanie, kultywowanie, bronowanie itp., zajęła gleby wcześniej porośnięte lasami, preriami, sawanną, nawet tereny pustynne po ich nawodnieniu. Sezon wegetacyjny trwa różnie długo; przez resztę roku gleba pozostaje bez ochronnej warstwy roślinnej i bez warstwy wiążącej węgiel z atmosfery. W strefach chłodniejszych okres wegetacji zajmuje jeden sezon rocznie, w cieplejszych strefach – dwa. W międzyczasie glebę poddaje się kilku obróbkom mechanicznym, które utrzymują ją w stanie powierzchni rozwiniętej do wielokrotności rozwinięcia pierwotnej gleby na tym terenie. ‘Rozwinięcie powierzchni’ (…) obejmuje pojęcia ‘struktury gleby’, ‘pulchności’, ‘porowatości’, ‘stopnia pokruszenia’, ‘gruzełkowatości gleby’, ‘gęstości objętościowej’, ‘powierzchni właściwej’, ‘napowietrzenia’. Takie zwiększenie powierzchni powoduje, że gleba absorbuje promieniowanie słoneczne w sposób zbliżony do ciała doskonale czarnego; nawet jeśli byłaby wizualnie biała na powierzchni – część światła grzęźnie w szczelinach rozwiniętej gleby.

Ekspansja rolnictwa spowodowała konieczność nawadniania pozyskiwanych ziem. Wykorzystywane do tego celu rzeki potrafią całe znikać, zanikają jeziora w Afryce i w Azji. (…)

Nawadnianie, rozwinięcie powierzchni, odsłonięcie gleb poza okresami wegetacji są wystarczającymi czynnikami, które mogły zmienić albedo 11% powierzchni lądów, czyli 16,5 mln km2, przynajmniej o 1/4.

Suma antropogenicznej zmiany albedo

Albedo powierzchni Ziemi odpowiada tylko za część energii odbitej przez całą planetę. Największy udział w zmianie albedo powierzchniowego Ziemi ma rolnictwo. Suma antropogenicznej zmiany albedo powierzchniowego, spowodowanej przez budowę dróg, urbanizację i rolnictwo, jest zbliżona do wartości 3%. (…) Ostrożnie przez nas szacowana antropogeniczna zmiana albedo Ziemi tylko na poziomie 3% spowoduje zmianę w bilansie energetycznym lądów nie mniej niż 0,2%.

Cały artykuł Jacka i Karola Musiałów pt. „Hipoteza Poznań. Drogi, dachy i rolnictwo przyczyną globalnego ocieplenia?” znajduje się na s. 3 sierpniowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 74/2020.

 


  • Od lipca 2020 r. cena wydania papierowego „Kuriera WNET” wynosi 9 zł.
  • Ten numer „Kuriera WNET” można nabyć również w wersji elektronicznej (wydanie ogólnopolskie, śląskie i wielkopolskie wspólnie) w cenie 7,9 zł pod adresem: e-kiosk.pl, egazety.pl lub nexto.pl.
  • Czytelnicy gazety za granicą mogą zapłacić za nią PayPalem lub kartą kredytową na serwisie gumroad.com.
  • Prenumerata 12-miesięczna wersji elektronicznej: 87,8 zł.
  • Wydania archiwalne „Kuriera WNET” udostępniamy gratis na www.issuu.com/radiownet.
Artykuł Jacka i Karola Musiałów pt. „Hipoteza Poznań. Drogi, dachy i rolnictwo przyczyną globalnego ocieplenia?” na s. 3 sierpniowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 74/2020

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego

Wątek dziury ozonowej w tematyce kłamstwa ekologicznego/ Jacek, Karol i Michał Musiałowie, „Śląski Kurier WNET” 73/2020

Skutkiem dziury ozonowej miał być epidemiczny wzrost nowotworów skóry, którego po 50 latach nie zaobserwowano poza przypadkami związanymi z turystyką nieodpowiedzialnych ludzi do tzw. ciepłych krajów.

Jacek, Karol, Michał Musiał

Dziura ozonowa?

Część I

Czytelnicy naszych artykułów pewnie zastanawiają się, dlaczego w tematyce demaskowania kłamstwa ekologicznego, jakim miałby być decydujący wpływ dwutlenku węgla na globalne ocieplenie, znajdują wątek ozonu. Na temat dziury ozonowej i apokalipsy z nią związanej powstało już tyle prac naukowych i innych, że wydaje się, iż wszystko zostało powiedziane i wszystko jest jasne. Nie można do końca wykluczyć, że jest tak, jak to wciąż jeszcze przedstawiają podręczniki szkolne. Pozostają jednak pewne wątpliwości, które nie mogą być zbyte w stylu „bo tak mówi nauka i kropka”, jak to zwykł robić dogmatyczny blog „Skeptical Science”, którego zadaniem jest, jak się wydaje, ośmieszyć każdą hipotezę podważającą obowiązujące ustalenia. Jeszcze nie w tym artykule, lecz w przyszłości spróbujemy połączyć wątek dziury ozonowej z teorią CO2-centryczną globalnego ocieplenia.

Tlen

Bez tlenu nie byłoby ozonu. Tlen to pierwiastek chemiczny łatwo reagujący z wieloma innymi pierwiastkami, wchodzący w skład licznych związków chemicznych nieorganicznych i organicznych. O przyznanie zaszczytu odkrywcy tlenu pretendowali szwedzko-niemiecki aptekarz Karl Scheele, Anglik Josepf Priestley i Francuz Antoine Lavoisier, jednak faktycznie za pierwszego jego odkrywcę można uznać alchemika, Polaka – Michała Sędziwoja herbu Ostoja (łac. Sendivogius Polonus), który najpewniej dokonał tego w 1604 roku, nazywając tlen „eliksirem życia”, czego nie omieszkał opisać Nick Lane – autor monografii Tlen. Cząsteczka, która stworzyła świat, Oxford University Press 2002, wyd. polskie Prószyński i S-ka 2005.

Ciekły tlen w 1883 roku jako pierwsi otrzymali Zygmunt Wróblewski i Karol Olszewski, profesorowie Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Tlen w naturze, jako gaz nieszlachetny, występuje przede wszystkim w postaci dwuatomowej O2. W postaci atomowej O spotykany jest w niewielkich ilościach, na przykład w stratosferze, ale bliżej naszemu doświadczeniu – w znanej reakcji odszczepienia od nadtlenku wodoru H2O2, występującego w wodzie utlenionej. Tlen atomowy jest silnie reaktywny i może się łączyć z powrotem z innym atomem tlenu, tworząc najstabilniejszą postać O2, lub z cząsteczką tlenu O2, tworząc trójatomową cząsteczkę ozonu O3, która jest molekułą mniej stabilną, chętną do oddania tego nadmiarowego atomu tlenu innemu pierwiastkowi lub cząsteczce.

Tlen O2 może być mniej lub bardziej reaktywny, w zależności od konfiguracji elektronów w atomach, co określa się jako tlen tripletowy lub singletowy i jeszcze dodatkowo w formie sigma bądź delta, a formy wzbudzone związane są z pewnym „nadmiarem” energii. Tak wzbudzone molekuły mogą oddawać swój nadmiar energii np. w postaci promieniowania widzialnego 634 nm i podczerwonego 1270 nm, jako jedna z wielu dróg przekazywania energii drogą promieniowania elektromagnetycznego, na przekór hipotezie CO2-centrycznej, nadużytej (z pobudek przedstawionych w poprzednich artykułach) przez Ala Gore’a jako dogmat.

Kazimierz Stabrowski, Burza (źródło ozonu w troposferze). Źródło: zbiór własnych pocztówek autorów artykułu, Wyd. Salonu Malarzy Polskich, Kraków, 1919

W stratosferze wolnemu atomowi tlenu trochę łatwiej napotkać jest cząsteczkę O2 aniżeli drugi wolny atom tlenu, stąd można tam znaleźć pewną (choć i tak małą) ilość ozonu. Nawiasem mówiąc, bardziej jest prawdopodobne, że ten wolny atom tlenu spotka cząsteczkę N2, mniej prawdopodobne, że spotka cząsteczkę azotu atomowego, cząsteczkę tlenku azotu, pary wodnej, a wyżej – atom wodoru… i z którymś się połączy. Odkryto występowanie kilku innych odmian alotropowych tlenu. Należą do nich: O4 – tetratlen (oksozon) i O8 – oktatlen, bardzo nietrwałe, choć mogące samorzutnie powstawać i natychmiast rozpadać się w wyższych warstwach atmosfery, laboratoryjnie zaś otrzymywane są pod znacznym ciśnieniem.

Ozon

Ozon – trójtlen – powstaje w stratosferze i mezosferze wskutek oddziaływań promieniowania ultrafioletowego (UV) i cząstek wiatru słonecznego z atomami tlenu. Rozpada się samoistnie, choć ściślej – też wskutek promieniowania UV, lecz tu wystarcza mniejsza jego energia, lub po prostu podczas zderzeń z innymi cząsteczkami, zamieniając swój nadmiar energii na energię kinetyczną lub wypromieniowując kwant energii elektromagnetycznej.

W warunkach nam bliższych, w troposferze, ozon powstaje podczas wyładowań atmosferycznych. Charakterystyczny zapach ozonu wyczuwany może być przed burzą, podczas burzy lub już po niej.

Zapach ozonu znali dobrze użytkownicy pierwszych radzieckich telewizorów kolorowych Rubin z napięciem anodowym kineskopu rzędu 30 kV. Obecnie ozon wykorzystywany jest do dezynfekcji i dezynsekcji pomieszczeń, np. szpitalnych, do neutralizacji nieprzyjemnych zapachów z samochodów i pomieszczeń, dezynfekcji ścieków.

Jest też używany do dezynfekcji wody pitnej zamiast chloru. Urządzenia służące do jego wytwarzania nazywane są ozonatorami. Stosowany jest jako utleniacz w napędach rakietowych. Ozon występujący w troposferze w dużej mierze pochodzi z działalności człowieka, czyli jest antropogenny. Główne źródła to motoryzacja, zakłady chemiczne i rolnictwo; zasadniczo ozon nie jest tam wytwarzany bezpośrednio, lecz powstaje wtórnie w rekcjach fotochemicznych z tzw. prekursorów ozonu, do których zalicza się tlenki azotu i tlenek węgla.

Ozon w stratosferze i mezosferze przyczynia się do redukcji docierającego do powierzchni Ziemi promieniowania ultrafioletowego z zakresu 200 do 300 nm, co odpowiada tzw UV-B (280 do 315 nm).

Zapominamy jednak często, że tlen atmosferyczny już powyżej stratosfery pochłania lwią część ultrafioletu o długości fali poniżej 240 nm, czyli niosącego energię wyższą od tej pochłanianej przez ozon, i jest to zakres UV-C (100 do 200 nm), uszkadzający DNA komórek. Czyli to tlenowi O2 zawdzięczamy ochronę przed najgroźniejszym dla organizmów promieniowaniem UV-C.

Ważna jednak uwaga: zakres 290 do 315 nm UV-B to potrzebne nam promieniowanie, które pozwala syntetyzować w ludzkiej skórze naturalną witaminę D z cholesterolu (która jest nieporównywalnie cenniejsza od syntetycznej, tak obecnie reklamowanej przez jej producentów, w tym Polaka – inżyniera Jerzego Ziębę). Jeśli już mówimy o tarczy przed ultrafioletem, to tworzą ją nie tylko tlen O2, nie tylko ozon O3, lecz cały szereg innych gazów i aerozoli atmosferycznych.

Abstrahując od pewnych wad pomiarów metodą spektrometru Dobsona oraz wykresów ilustrujących zjawisko zmian grubości warstwy ozonowej, należy potraktować warstwę ozonu jako warstwę pochłaniającą określone zakresy promieniowania UV w sposób najpewniej logarytmiczny, czyli nie aż tak krytycznie, nawet przy zmianach grubości warstwy wyrażanej w dobsonach DU o 50%. Przyjmując wyjściowo warstwę 200 DU, to spadek o 50% spowoduje zmniejszenie warstwy cząsteczek ozonu o 50% z 5,4×1022/m2 do 2,7×1022/m2. To i tak w dalszym ciągu jest względnie gruba warstwa, aby pochłanianie odbywało się w zakresie małego nachylenia funkcji logarytmicznej.

Skoro wcześniej, przed stwierdzeniem dziury ozonowej nad biegunem południowym, nie prowadzono tam długotrwałych obserwacji, to do końca nie wiemy, czy za wartość bazową powinno się przyjąć dla Antarktydy 100 DU, zaś wartość 200 DU jako wyjątkową, spowodowaną przyczynami zewnętrznymi (aktywność słoneczna, wiatr słoneczny, promieniowanie kosmiczne) lub antropogenną inną aniżeli freony, o czym będzie dalej.

Czy stwierdzane fluktuacje poziomu ozonu są dla ludzkości aż tak znaczące? A nawet, gdyby tak było, to kto jeździ na Antarktydę na wakacje opalać się?

Ozon jest cząsteczką silnie reaktywną chemicznie, dzięki pewnemu naddatkowi energii (entalpia) ponad stan podstawowy tlenu dwuatomowego. Ozon w stanie skroplonym jest niebezpieczny – wybuchowy, co jako pierwszy opisał Polak – Karol Olszewski; podobnie i w stanie stałym. Jest łatwo rozpuszczalny w wodzie.

Ozon od lat 80. ub. wieku ludzie kojarzą ze „śmiercionośną dziurą ozonową” i teoria ta po dziś dzień opowiadana jest przez nauczycieli dzieciom w przedszkolach i szkołach podstawowych, czasem i średnich. Wywołano światową panikę, porównywalną ze spowodowaną rzekomo śmiertelnym, CO2-centrycznym globalnym ociepleniem lub nawet z dzisiejszą – koronawirusową. Skutkiem dziury ozonowej miał być epidemiczny wzrost nowotworów skóry, którego po 50 latach nie zaobserwowano poza przypadkami związanymi z nasiloną turystyką wakacyjną nieodpowiedzialnych ludzi o jasnej karnacji do tzw. ciepłych krajów, a także ze wzrostem otyłości i narażeniem na kancerogenne substancje chemiczne, a bez związku z dziurą ozonową.

Freony

40 lat temu za winowajcę dziury ozonowej uznano związki chemiczne, tzw. stare freony, będące chloro- i fluoropochodnymi metanu i etanu. Podstawą naukową było stwierdzenie możliwości reakcji fotochemicznych, w których promieniowanie UV miałoby w stratosferze rozbijać wiązania fluoro- i chlorowęglowodorów, uwalniając atomy chloru lub fluoru, które dalej brałyby udział w rozbijaniu ozonu. W 1985 roku politycy (nie chemicy!) uchwalili Konwencję wiedeńską w sprawie warstwy ozonowej, następnie, w 1987 roku, w Protokole montrealskim zgodzili się na wycofywanie starych freonów z produkcji.

Ograniczenia były kolejno zaostrzane w latach 1990, 1992 i 1996. Przypomnijmy, że te freony były już wtedy powszechnie stosowane jako gaz chłodzący w lodówkach, klimatyzatorach, kompresorach, do produkcji aerozoli, do spieniania materiałów budowlanych. Freony zostały opracowane jako związki chemiczne o niskiej reaktywności, a zatem niepalne i nietoksyczne, nadające się do wykorzystania w wyżej wymienionych urządzeniach. Po latach okazało się, że lżejsze (starsze) freony nie są do końca obojętne dla zdrowia, więc może nie warto z powodu zakazu ich stosowania rozdzierać szat?

Hipoteza próbnych wybuchów jądrowych

Astronomiczne finansowanie badań naukowych, w tym fizyki atmosfery, nie miało służyć badaniu klimatu ani nauce jako takiej, lecz konkretnym celom militarnym. Tak było na Zachodzie, tak było w ZSRR (instytuty w Leningradzie prowadzone przez Kondratiewa i Budykę) i zapewne w Chinach.

Nie przypadkiem w latach 60. ub. wieku ktoś wpadł na pomysł, że monitorowanie poziomu ozonu w atmosferze pozwoliłoby na weryfikację (przynajmniej części) prób jądrowych, coraz liczniej przeprowadzanych w tamtych czasach przez wielkie mocarstwa. Szczególnie dobrze monitorowane w ten sposób były próby pod- i nadwodne. Podczas ich przeprowadzania powstawał grzyb atomowy dostarczający do stratosfery znaczących ilości izotopu 36Cl chloru w postaci atomowej, czyli bardzo reaktywnej. Ten prawdopodobnie „wygryzał” w stratosferze potężną dziurę ozonową (w późniejszym okresie wykorzystano fakt możliwości rozkładu ozonu w reakcji z chlorem dla udowadniania tezy o szkodliwości starych freonów, ale o tym potem). Promieniotwórczy izotop chloru, pochodzący z opadu radioaktywnego po przeprowadzonych w przeszłości licznych (w tym ponad 230 na Pacyfiku) próbach jądrowych po dziś dzień jest uwalniany z powierzchni Antarktydy.

Konflikt RPA – Angola

W latach 1966–1990 trwał konflikt zwany wojną graniczną południowoafrykańską. Przyczyny i przebieg wojny są z grubsza opisane w dostępnej literaturze. W istocie był to jeden z poligonów, na których ścierały się ze sobą po stronie Angoli Chiny, na drugim miejscu Rosja (i pośrednio my – jako Układ Warszawski), a fizycznie – zaprzyjaźnione wówczas z nami czarnoskóre wojska kubańskie, po stronie RPA zaś najbardziej z nią związana Wielka Brytania, Portugalia, Stany Zjednoczone i praktycznie NATO. Faktem jest, że RPA, silna wówczas gospodarczo, prowadziła prace nad budową własnej broni jądrowej jako środka odstraszającego. Nagle świat obiegła wiadomość będąca „przeciekiem z tajnych obserwacji”, że 22 września 1979 r. nad Oceanem Indyjskim amerykański satelita szpiegowski VELA zaobserwował rozbłysk, niejasno sugerując, że albo pochodził z eksplodującego w atmosferze meteoru, albo z próby jądrowej.

W 1982 r. Joe Farman z British Antarctic Survey oświadczył, że znaczna część pokrywy ozonowej nad biegunem zanikła – nad Antarktydą zauważono potężną dziurę ozonową. Tyle, że właściwie do 1979 roku nie obserwowano systematycznie zmian w zawartości ozonu w atmosferze (za Wikipedią, wersja polska, 05.2020), a przynajmniej nie upubliczniano, jeśli takie były.

Wszakże i Stany Zjednoczone, i Rosja, i Chiny, jako mocarstwa atomowe, doskonale wiedziały, że takie zaburzenie wynika z wykonania próby jądrowej na oceanie. Wspomniane informacje połączone ze sobą w związek przyczynowo-skutkowy miały zapewne wstrząsnąć Rosją i Chinami i powstrzymać je od wspierania inwazji Angoli na RPA, a przynajmniej od eskalacji międzynarodowego konfliktu. Dało to RPA czas na pójście na ustępstwa dotyczące Namibii i apartheidu, i to nie w roli państwa przegranego w konflikcie, a tym bardziej nie zniszczonego obcą inwazją. Ponieważ wspomniana, prawdopodobnie przeprowadzona próba nuklearna została przypisana współpracy RPA i Izraela, dało to też sygnał ostrzegawczy państwom arabskim nastawionym wojowniczo wobec Izraela.

Patenty koncernu DuPont

DuPont to jeden z pięciu najpotężniejszych koncernów chemicznych świata zachodniego. Firma została założona w 1802 roku przez syna Piotra-Samuela du Pont de Nemours, osobistego sekretarza polskiego króla Stanisława Augusta Poniatowskiego i członka Komisji Edukacji Narodowej (1774). Najbardziej znaną domeną działania koncernu stały się tworzywa sztuczne. W jego laboratoriach powstawały tworzywa sztuczne o niespotykanych wcześniej, niesamowitych właściwościach. Koncern dorobil się wielu tysięcy patentów. Rocznie DuPont uzyskuje w Stanach Zjednoczonych ponad 500 patentów.

Dla porównania w Polsce rocznie przyznaje się łącznie ok. 3000 patentów. Jednak do Europejskiego Urzędu Patentowego Polska zgłasza około 500 patentów rocznie, co stanowi zalewie 0,3% spośród 174 000 wszystkich zgłoszeń.

Jest to nieadekwatnie mało jak na kraj, którego gospodarka ma stanowić 1% gospodarki światowej, trzy razy mniej niż wynika z naszego potencjału ekonomicznego, co w dziedzinie wynalazczości plasuje Polskę bliżej krajów surowcowych. Stany Zjednoczone tylko do Europejskiego Urzędu Patentowego rocznie dostarczają 25% wszystkich zgłoszeń patentowych.

Przez dwa wieki swojego istnienia DuPont zatrudniał wielu wynalazców o światowej sławie. Do najbardziej znanych nam patentów firmy DuPont należą nylon, lycra, neopren, kevlar i oczywiście freony. DuPont przyczynił się do wielkiego światowego postępu nauk chemicznych oraz zmiany życia całej ludzkości. O DuPont mówi się, że jest to firma, która zmieniła świat. Gdy już wspominamy o polskich związkach firmy DuPont, warto wymienić Stephanie Kwolek, zasłużonego chemika tej firmy, która wraz ze swoim zespołem w 1964 roku wynalazła kevlar – niezwykle wytrzymałe tworzywo sztuczne, znane np. z kamizelek kuloodpornych. Stephanie Kwolek urodziła się w rodzinie polskich emigrantów w New Kensington w Pensylwanii w roku 1923, zmarła w 2014. Więcej informacji Czytelnik znajdzie w książce Andrzeja i Ireny Fedorowiczów 25 polskich wynalazców i odkrywców.

W swojej dwustuletniej historii ta zacna firma nie zawsze była do końca uczciwa i zdarzało jej się lobbować wśród prominentnych decydentów Stanów Zjednoczonych, czasem wykorzystując do tego wsparcie brukowej prasy. Ale świat wielkiego biznesu nie zawsze postępuje w pełni etycznie. Czy w przypadku freonów tak zasłużony dla świata koncern DuPont nie posunął się do podobnych wybiegów?

Sprawa DuPont ma dwa wątki. 1. Jeśliby faktycznie niedobór ozonu w stratosferze był aż tak groźny dla człowieka i jego przyczyną miałyby być antropogeniczne freony, to czy firma nie dopuściła się opóźnienia ogłoszenia (domniemanego) niszczenia ozonu stratosferycznego przez freony? 2. Czy koncern DuPont nie zaangażował się w zakaz używania znanych freonów z przyczyn patentowych?

Pierwszy wątek kojarzy się z podejrzeniami wysuwanymi wobec niektórych firm farmaceutycznych: dziwnym trafem, kiedy kończy się okres patentowy dla leku, następuje wysyp informacji o działaniach niepożądanych tego leku, czasem nawet dyskwalifikujących go. Patent DuPont: Proces fluorowania węglowodorów halowęglowych nr USA 3258500 wygasał w 1979 roku. Od tej pory wszyscy mogli bezkarnie produkować freon tą tanią technologią. Jak wspomniano wcześniej – dziurę ozonową nad Antarktydą ogłoszono w 1982 roku. Gdyby ta hipoteza była słuszna, firma powinna zostać skazana za zaniechanie lub działania do tego zmierzające.

Drugi wątek wiąże się już ściślej ze sprawami ochrony patentowej. Gdy kończył sie czas ważności patentu pochodzącego z 1928 roku, DuPont posiadał już w zanadrzu wynalazki nowych, tzw. ciężkich freonów i tylko trzeba było przekonać świat do kupowania tych nowych patentów. Rok 1979 – wygaśnięcie starego patentu; rok 1982 – ogłoszenie dziury ozonowej, jakoby spowodowanej starymi freonami; rok 1985 – konwencja wiedeńska, rok 1987 – protokół montrealski, lata 1990, 1992, 1996 – kolejne zaostrzanie ograniczeń eliminujących stare freony. Jak wspomnieliśmy wcześniej – nie ma co żalować starych freonów, które miały być całkowicie neutralne dla zdrowia, a po czasie okazało się, że nie do końca są obojętne. Czy w decyzjach polityków nie można dopatrzeć się ingerencji lobby firmy DuPont?– pozostawiamy opinii Czytelników.

Jeśli przedstawione wątpliwości okazałyby się słuszne, to należy postawić pytanie: Czy poważną, szanowaną firmę, jaką jest DuPont, moralnie stać na to, aby przyznać się, że w swoich działaniach marketingowych posunęła się zbyt daleko z przekłamaniami? (nie chodzi tu o odpowiedź w stylu: „posunęliśmy się w sam raz”). Może na wzór Kondratiewa, radzieckiego uczonego, który – po latach tworzenia fikcji globalnego ocieplenia od CO2, sławy, dobrego życia, setek publikacji – przed swoją śmiercią dokonał swoistego oczyszczenia, przyznając, że z globalnym ociepleniem od CO2 wcale ie jest tak, jak przez lata zapewniał (patrz artykuł Spowiedź naukowca w „Kurierze WNET” nr 59 z maja 2019 r.).

Na tym etapie czytania tego artykułu stara gwardia naukowa może powiedzieć: „dość podważania dogmatów nauki, trzeba przeciwko autorom tych bluźnierstw powołać inkwizycję”.

Otóż nie twierdzimy, że jesteśmy nieomylni. Proponujemy jednak poczekać do publikacji książkowej, gdzie będzie obszerne rozwinięcie tego artykułu, być może zaskakujące.

Artykuł Jacka, Michała i Karola Musiałów pt. „Dziura ozonowa?” znajduje się na s. 3 lipcowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 73/2020.

 


  • Od 2 lipca „Kurier WNET” wraca do wydania papierowego w cenie 9 zł.
  • Ten numer „Kuriera WNET” można nabyć również w wersji elektronicznej (wydanie ogólnopolskie, śląskie i wielkopolskie wspólnie) w cenie 7,9 zł pod adresem: e-kiosk.pl, egazety.pl lub nexto.pl.
  • Czytelnicy gazety za granicą mogą zapłacić za nią PayPalem lub kartą kredytową na serwisie gumroad.com.
  • Prenumerata 12-miesięczna wersji elektronicznej: 87,8 zł.
  • Wydania archiwalne „Kuriera WNET” udostępniamy gratis na www.issuu.com/radiownet.
Artykuł Jacka, Michała i Karola Musiałów pt. „Dziura ozonowa?” na s. 3 lipcowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 73/2020

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego

Ten artykuł nie ma na celu potępienia plastików. Inne surowce również wpływają negatywnie na środowisko

Po 100 latach obecności na Ziemi tworzyw sztucznych znajdywane są one nawet na biegunach, obecne są w stratosferze, w opadach atmosferycznych, w organizmach morskich, lądowych, w tym w tkankach ludzi.

Jacek Musiał, Karol Musiał, Michał Musiał

Tworzywa sztuczne a środowisko

Ten artykuł nie ma na celu potępienia plastików. Tworzywa sztuczne to materiały cechujące się unikalnymi właściwościami i łatwością obróbki. Inne surowce: metale, drewno i ceramika również wnoszą negatywny wkład do środowiska. Postulowane przez ekologistów wycofanie tworzyw, które przecież trzeba by czymś zastąpić, może spowodować znacznie większe szkody.

Tworzywa sztuczne, popularnie zwane plastikiem, to najczęściej polimery uzyskiwane z ropy naftowej, gazu ziemnego lub gazu syntezowego w dziale przemysłu chemicznego, zwanym wielką syntezą, i w większości są pochodnymi węglowodorów. Część tych związków chemicznych spotykana jest naturalnie w przyrodzie, choć w znikomych ilościach. Obok metali, drewna i ceramiki, tworzywa sztuczne są podstawowym i tanim surowcem z wielorakimi zastosowaniami.

Jak się szacuje, do dnia dzisiejszego na świecie wyprodukowano około 10 mld ton tworzyw sztucznych. Z czasem wszystkie materiały i przedmioty z tworzyw sztucznych ulegają zużyciu technicznemu lub tzw. moralnemu i trafiają na wysypiska. Z uwagi na niezbyt dużą gęstość (masę właściwą), a szczególnie tzw. gęstość nasypową tworzyw sztucznych (proszę sobie wyobrazić w tym miejscu górę nawet sprasowanych butelek lub innych opakowań z tworzyw sztucznych), są one niezwykle dokuczliwe na wysypiskach śmieci. Drugim problemem, jaki stwarzają masowo produkowane tworzywa, są zanieczyszczenia pyłowe (mikroplastik) oraz uwalniane do atmosfery gazowe produkty ich rozpadu. Dokonuje się to podczas celowego ich spalania w instalacjach bądź na wysypiskach jako zdarzenie niezamierzone lub przestępcze. Z jednej strony do poważnych szkód ekologicznych prowadzi utylizacja tworzyw sztucznych. Z drugiej strony, począwszy od etapu wydobycia gazu ziemnego lub ropy naftowej do uformowania ostatecznej, plastikowej rzeczy, pojawia się cały szereg innych zagrożeń, może nawet jeszcze większych. O pomijanych, niewygodnych faktach tego początkowego etapu będzie innym razem.

Zamiatanie problemu pod dywan

Eksport odpadów z tworzyw sztucznych jest klasycznym zamiataniem problemu pod dywan, choć mniejszym niż przenoszenie fabryk do innych krajów z powodu emisji CO2 (jakby ten znał granice międzypaństwowe w atmosferze).

Eksport plastikowych odpadów to albo prosty transfer tworzyw z wysypisk krajów bogatych na wysypiska krajów biednych, albo… w przypadku transportu morskiego odpady te nie zawsze docierają do oficjalnego kraju przeznaczenia, lecz znikają po drodze i stanowią cegiełkę w budowaniu tzw. wielkiej oceanicznej wyspy śmieci, obecnie już prawie 2 razy większej od Polski.

Dopiero niedawno Międzynarodowa Konwencja o Zapobieganiu Zanieczyszczaniu Morza przez statki (MARPOL, zał. V z 31.12.1988 r.) oficjalnie zakazała wyrzucania odpadów z tworzyw ze statków do morza, lecz jej przestrzeganie jest trudne do weryfikacji. Obecnie główny spływ tworzyw sztucznych w postaci makro- i mikroplastiku odbywa się rzekami. Prym wiodą rzeki azjatyckie (Chiny, Indie, Indonezja, Filipiny, Wietnam). Według szacunków Scientific American, Chiny odpowiadają za zrzut do oceanów przynajmniej 30% zanieczyszczeń plastikiem w ilości 2,5 mln ton rocznie, zaś bardziej pesymistyczne dla Chin szacunki podają, że sama Jangcy wprowadza co oceanu 2,75 mln ton, co miałoby stanowić ponad 50% tworzyw sztucznych wprowadzanych do oceanów. W Europie największymi eksporterami plastików do krajów biedniejszych w 2018 roku były Niemcy (700 tys. ton), Francja i Belgia (po ponad 400 tys. ton).

Wszechobecny mikroplastik

Najbardziej widowiskowe i rozpoznawalne społecznie są prezentacje, w których ekolodzy przedstawiają duże zwierzę morskie, np. żółwia, które zadławiło się większym kawałkiem makroplastiku. Makroplastik to tylko wierzchołek góry lodowej problemu tworzyw sztucznych w środowisku. Większym problemem są tryliony tych mniejszych, czasem niewidocznych gołym okiem fragmentów tworzyw sztucznych – mikro- i nanoplastiku. Zgodnie z przyjętą na świecie definicją, za mikroplastik uważa się fragmenty tworzyw sztucznych o arbitralnie przyjętych rozmiarach, których długość nie przekracza 5 mm. Mniejsze kawałeczki plastiku, poniżej 1 mikrometra [μm], określa się mianem nanoplastiku (gdyż wymiary jego podaje się w nanometrach [nm]).

Mikroplastiki dzieli się na pierwotne i wtórne. Pierwotne to takie, które już jako małe wprowadzane są do środowiska, na przykład w kosmetykach, pastach do zębów, jako mikrokuleczki nadające pożądane właściwości produktowi. Mikroplastiki wtórne to te, które już w środowisku powstają z procesów wietrzenia lub rozdrabniania większych kawałków. Szacuje się, że w oceanach obecnie znajduje się kilkaset tysięcy ton mikroplastiku w postaci kuleczek lub włókien, który, przypominając plankton, spożywany jest przez organizmy wodne kolejnych ogniw pokarmowych. Najważniejszym źródlem mikroplastiku w środowisku są zużywające się opony miliarda samochodów, uwalniające m.in. cząstki syntetycznego, styrenowo-butadienowego kauczuku. Źródłem podobnych cząstek jest też zużywające się obuwie noszone przez 7 miliardów ludzi na Ziemi. Drugim źródłem nieco innych drobin mikroplastiku są ścieki. Trafiają do nich włókna tkanin, obecnie często syntetycznych, oraz mikroperełki zawarte w mydłach, eksfoliantach, pastach do zębów, środkach do szorowania.

Wprawdzie oczyszczalnie wyłapują ponad 90% mikroplastiku, jednak pozostałość trafiająca do rzek i mórz jest pokaźna. Ponieważ osady z oczyszczalni wykorzystywane są do nawożenia gleb, wspomniane 90% wraz z osadami trafia na pola i stąd uwalniane jest do środowiska.

Mikroplastik wtórny uwalniany jest z legalnych i nielegalnych wysypisk śmieci, z budowli krytych farbami i zawierającymi syntetyczne żywice tynkami, z makroplastików trafiających do oceanów, w tym opakowań po środkach chemicznych. Zawiera na swoich powierzchniach zanieczyszczenia w postaci farb, smarów, resztek substancji toksycznych, np. pestycydów. W pomieszczeniach mieszkalnych stężenie mikroplastiku jest kilkadziesiąt razy większe niż poza domem. Jego źródłem jest odzież oraz fragmenty tworzyw pochodzących z procesu wietrzenia farb pokrywających ściany, meble i ze zużycia przedmiotów domowych wykonanych z tworzyw sztucznych. Należy wspomnieć, że współcześnie nie odnawia się ścian jak dawniej – warstwą wapna malarskiego, lecz pokrywa się łatwiejszymi w użyciu i trwalszymi kolorystycznie produktami syntezy chemicznej – farbami, będącymi w istocie tworzywami sztucznymi.

Nierozwiązanym i niedocenianym zagrożeniem są pyły tworzyw sztucznych. Zaledwie po 100 latach obecności na Ziemi tworzyw sztucznych znajdywane są one nawet na biegunach, obecne są w stratosferze, w organizmach morskich, lądowych, w tym w tkankach ludzi. Stwierdzane są w opadach atmosferycznych śniegu i deszczu. Pyły mikroplastiku, obok innych pyłów pochodzenia antropogenicznego, tworzą w atmosferze aerozol cząstek stałych o nieokreślonym wpływie na klimat. Podobnie też tworzą jądra kondensacji dla pary wodnej. Wpływ antropogenicznych aerozoli na pogodę, a w przypadku wieloletniego występowania – na klimat może być korzystny lub niekorzystny. Możliwe, że obserwowane pewne globalne ocieplenie, z którego dobrodziejstw korzystamy w ostatnich latach, jest właśnie skutkiem emisji pyłów przez człowieka. W sytuacji jednak, gdy połączone lobby gazu ziemnego, energetyki jądrowej i tzw. OZE, zgodnie ze starym przysłowiem: „kowal zawinił, Cygana powiesili”, wyznaczyły fikcyjnego sprawcę – dwutlenek węgla – lekceważy się wszystkie inne, bardziej prawdopodobne przyczyny globalnego ocieplenia.

Mikroplastik a zdrowie człowieka

Człowiek narażony jest na mikroplastik drogą kontaktową, pokarmową i wziewną. Przede wszystkim, stojąc na szczycie łańcucha pokarmowego, spożywa pokarmy roślinne i zwierzęce, w tym owoce morza, które wcześniej różnymi sposobami same włączyły mikroplastik w swoje organizmy. Człowiek spożywa mikroplastik zawarty w soli morskiej, ale również w pożywieniu, gdzie jego fragmenty trafiły w procesie produkcji z maszyn i opakowań. Fakt ten potwierdzono badaniami kału mieszkańców różnych krajów. Mikroplastik obecny jest w napojach w butelkach z tworzyw – powszechnie znana jest szkodliwość bisfenolu A (BPA). Woda pitna pochodząca z rurociągów wykonanych z tworzyw sztucznych, w początkowym okresie ich użytkowania również zawiera pewne ilości drobin tworzyw sztucznych.

Większe zagrożenie dla człowieka stanowi mikroplastik wchłaniany drogą oddechową. Szczególnie niebezpieczny wydaje się tu być tzw. nanoplastik, którego cząsteczki mogą migrować przez barierę włośniczkowo-pęcherzykową płuc do krążenia. Ten mikroplastik może na swojej powierzchni transportować przylepione o wiele bardziej toksyczne substancje.

Nie można wykluczyć, że powszechna i narastająca obecność mikroplastiku stała się przyczyną światowej eksplozji chorób alergicznych. Mikroplastik podejrzewa się również o wywoływanie chorób nowotworowych, chorób psychicznych i autyzmu.

Mikroplastik jest wszechobecny. Wydaje się (a może to tylko pozory), że populacyjnie jest jeszcze tolerowany. Ponieważ narażenie na mikroplastik jest w medycynie relatywnie nowe, na wnioski obserwacji naukowych przyjdzie nam jeszcze poczekać. Decydujące dla organizmu najpewniej okażą się dawka jednorazowa jak i dawka kumulacyjna.

Unikanie

Specjaliści od gospodarki odpadami od lat głowią się wspólnie z naukowcami, co zrobić z rosnącą górą odpadów tworzyw sztucznych. Najlepszym ekologicznie rozwiązaniem, proponowanym m.in przez Pawła Głuszyńskiego, przedstawiciela organizacji Zero Waste, jest tzw. unikanie lub zaniechanie, polegające na rozsądnym ograniczeniu własnych zachcianek, strojów, ozdób, ulegania chwilowej modzie, ideom hedonizmu, rezygnacja ze zbyt częstych zmian wyposażenia i malowania mieszkań i biur, częstsze zaś korzystanie z produktów trwałych, niejednorazowych.

Segregacja w granicach rozsądku

Po unikaniu, najważniejszym działaniem jest sortowanie odpadów. Wiele tworzyw sztucznych nadaje się do powtórnego wykorzystania, nawet 6-krotnego, choć za każdym razem w mniej odpowiedzialnych zastosowaniach, a najczęściej – jako dodatek do nowego surowca. Jednakże sortowanie ma swoje ograniczenia. Wiele tworzyw jest wielowarstwowych i niemożliwe jest ich rozdzielenie. Bywają trwale połączone z innymi materiałami, takimi jak papier lub metale.

Wiele współczesnych produktów jest (niestety) wielowarstwowych – mają dzięki temu np. dobre parametry wytrzymałościowe, ale są koszmarem dla recyklingu.

Segregacja nie jest procesem zautomatyzowanym – nie zbudowano dotychczas robota potrafiącego rozdzielać różne rodzaje tworzyw sztucznych, na dodatek często występujących w trwałych połączeniach, np. zgrzanych. Ciężka i niewdzięczna praca, w warunkach towarzyszącego odoru, wykonywana jest manualnie przez robotników, a i im trudno rozróżnić poszczególne rodzaje tworzyw. Idealnej segregacji nie można przeprowadzić także z powodu wspomnianej wielowarstwowości wyrobów. Na wszystko nakładają się jeszcze zanieczyszczenia. Im dokładniej chcielibyśmy posegregować tworzywa do recyklingu, tym znaczniej ponosi się koszt. Do powtórnego wykorzystania idealnie nadają się jednorodne, czyste odpady przemysłowe. Do depolimeryzacji do oligomerów paliw najlepsze są tworzywa poliolefinowe: polietylen, polipropylen i polistyren. Nie nadają się zaś np. PCV czy żywice syntetyczne. Zawsze pozostanie sterta tworzyw, które nie wiadomo jak posortować lub z powodu zanieczyszczeń nie można na nie znaleźć nabywcy. I to chcieliby opodatkować unijni urzędnicy – teoretycy, którzy, jak się wydaje, nigdy osobiście nie byli na pierwszej linii w sortowni odpadów. A może istnieją inne rozwiązania?

Paliwa z odpadów plastikowych

Skoro tworzywa sztuczne powstają z polimeryzacji węglowodorów, to być może da radę zamienić je na powrót w węglowodory? Jest to jak najbardziej możliwe poprzez depolimeryzację do oligomerów metodami znanymi pod nazwą krakingu. Niestety bywa to kosztowne i zależy od rodzaju i jednorodności utylizowanego tworzywa.

Na arenie europejskiej najlepiej o swój wizerunek recyklingu tworzyw sztucznych dba niemiecki koncern chemiczny BASF. Nie odbierając sławy tej firmie, należy zauważyć, że nie jesteśmy gorsi – od wielu lat odnośne technologie znane są też w Polsce.

Kilka polskich instytutów naukowych badało i skutecznie testowało to zagadnienie, szczególnie w czasach i kontekście obaw o znaczny wzrost cen gazu ziemnego i ropy naftowej. Z ekonomicznego punktu widzenia opłacalność procesu wystąpiłaby dopiero w przypadku kilkakrotnego wzrostu wspomnianych cen. W ostatnim dziesięcioleciu jednak ceny paliw płynnych mają tendencję zniżkową. W Polsce bardziej znanym posiadaczem patentu na technologię jest firma Handerek Technologies, oferująca jednocześnie zdolność do przerobu odpadów tworzyw sztucznych na paliwa silnikowe w rozsądnej cenie, choć wciąż wyższej od paliw z ropy naftowej. W obecnych realiach ekonomicznych z odpadów tworzyw sztucznych wytwarzane są dodatki/komponenty do paliw (ponadto dodatki do farb, lakierów, smarów).

Na większą skalę produkcja paliw płynnych z tworzyw byłaby do sfinansowania, tak w Polsce, jak i na świecie, tylko w przypadku znaczących dotacji, co mogłoby nastąpić drogą decyzji polityków. Pomimo szczytnych haseł działań „proekologicznych” byłoby to jednak wbrew zasadom ekonomii i profesjonalnej ekologii. Obecne (rok 2020) kalkulacje produkcji paliwa płynnego z odpadów tworzyw sztucznych można zobrazować tak, jakby ktoś chciał z 3 litrów ropy naftowej zrobić 1 litr. Ponieważ ekologiści i część polityków, w tym europejskich, wydają się być dalecy od rozumienia zasad ekonomii i techniki, wyobrażalny jest każdy scenariusz.

Kompostowanie tworzyw sztucznych

Do rozkładania tworzyw sztucznych można wykorzystać drobnoustroje i organizmy wyższe. W naturze obserwowana jest erozja biologiczna materiałów budowlanych z tworzyw sztucznych.

Zjawisko biologicznego rozkładu plastiku obserwuje się na wysypiskach i w zbiornikach wodnych. Dla celowej utylizacji nie nadających się do powtórnego wykorzystania tworzyw problemem jest powolność tych procesów.

Zaangażowane muszą być różne organizmy, ostatecznym produktem jest CO2 i (nie zawsze) metan lub wyższe węglowodory. Przemiana do CO2 nie jest pożądana i to nie z powodu histerii strachu przed dwutlenkiem węgla, który jakoby miał spowodować wieszczone przez Ala Gore’a śmiertelne globalne ocieplenie, lecz jest czystym marnotrawstwem energii. Opracowanie bioreaktorów zdolnych do szybkiego przetwarzania nie nadających się do recyklingu tworzyw sztucznych do metanu (lub innych paliw) jest przedmiotem intensywnych badań instytutów biotechnologii. Teoretycznym niebezpieczeństwem, jakie może w przyszłości być związane ze zmutowanymi drobnoustrojami zdolnymi do szybkiej destrukcji tworzyw sztucznych, jest ich wydostanie się z reaktorów do środowiska.

Spalanie odpadów

Jak przedstawiliśmy, produkcja paliw z odpadów tworzyw sztucznych jest i prawdopodobnie będzie przez najbliższe 20 lat nieopłacalna. (Nie można wszakże wykluczyć, że po tym czasie wzrost cen nośników energii, globalne oziębienie oraz postęp biotechnologii odwrócą sytuację). Pozostaje zatem spalanie odpadów tworzyw sztucznych. Przede wszystkim nie jest wtedy wymagane precyzyjne ich sortowanie. Przestają być problemem tworzywa mieszane i wielowarstwowe.

Nie przeszkadza, jeśli tworzywa są brudne, a nawet wymieszane z innego rodzaju odpadkami (śmieciami). Wartość energetyczna tworzyw sztucznych jest zbliżona do wartości energetycznej węgla. Są zatem pożądanymi surowcami energetycznymi.

Wraz z innymi odpadami wykorzystywane są w spalarniach działających na zasadzie kogeneracji, to znaczy dostarczających i energię elektryczną, i ciepło użytkowe, czyli pracujących jako elektrociepłownie. W XX wieku największy problem podczas spalania tworzyw sztucznych stwarzały groźne zanieczyszczenia gazowe, w tym dioksyny i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Przez lata stanowiły one zmorę spalarni i ich sąsiedztwa oraz barierę dla ich upowszechnienia (polecamy nasz artykuł o spalarniach odpadów, marcowy „Kurier WNET” 69/2020). Współcześnie budowane spalarnie to prawdziwe zakłady chemiczne, które skutecznie minimalizują zanieczyszczenia gazowe, powstające podczas spalania odpadów.

Skup odpadów tworzyw sztucznych

Pełni funkcję ekologiczną, przyczyniając się do ograniczenia rozproszenia tworzyw sztucznych w środowisku. Pełni rolę ekonomiczną. Poprzez recykling przyczynia się do zmniejszenia zapotrzebowania na nowy surowiec, zmniejsza parcie importowe, a po posortowaniu cenniejszych frakcji dostarcza surowca energetycznego do elektrociepłowni. Najbardziej pożądanym surowcem do recyklingu byłyby odpady poprodukcyjne, gdyż jest to materiał najczęściej jednorodny. Niestety lwią część odpadów stanowią te pochodzące od tysięcy mieszkańców, z pierwotnej lub wtórnej ich selekcji.

Cło – akcyza – podatek od tworzyw sztucznych – dotacje

Wymienione w podtytule powyżej narzędzia to podstawowe finansowe mechanizmy regulacyjne, jakimi dysponuje państwo. Pozostaje jeszcze system zakazów i nakazów. Forsowany niedawno w organach Unii Europejskiej pomysł podatku od niepodlegających recyklingowi tworzyw sztucznych już w swoim założeniu jest błędny. Dotychczasowe obserwacje gospodarki odpadami w świecie prowadzą do następujących wniosków: lobby surowców wtórnych naciska na polityków, by kierowali szeroki strumień dotacji właśnie do nich. Faktycznie ich działalność jest najczęściej pożyteczna dla środowiska. Skrajni liberałowie zaś postulują pełne urynkowienie obrotu surowcami wtórnymi – całkowitą eliminację wszelkich dotacji, co jest jednak mało realne. Cała sztuka roli nadzorczej państwa polega na dotowaniu w niezbędnych dziedzinach na minimalnym poziomie, a jeszcze lepiej – manewrując podatkami. Zbyt duże dotacje są prostą drogą do nadużyć: karuzel handlu odpadami, eksportu i importu fakturowego, a jeśli faktycznego, to wiąże się to z transportem, który pożera kolejne tysiące ton paliwa. Również podatek od niepodlegającego recyklingowi plastiku stwarza drogę do nadużyć. Można go nazwać „podatkiem na wyjściu”, w odróżnieniu od sensowniejszego „podatku na wejściu”. Ten ostatni mobilizuje do wspomnianego wcześniej unikania, czyli do redukcji strumienia wprowadzanych tworzyw sztucznych.

Podstawowy mechanizm regulacyjny powinien opodatkowywać tworzywa sztuczne już na początku, czyli surowce wychodzące z syntezy lub z importu. W gruncie rzeczy w Polsce istnieje podobny system podatkowy. Jest on od lat udoskonalany. Ma jeszcze pewne wady. Najważniejszą chyba stanowią zwolnienia z danin, tzw. wyjątki, które są skutkiem działania lobbystów, wśród nich także te populistyczne, dotyczące tworzyw dla zastosowań medycznych lub zabawek. Kolejną jest przypisanie akcyzy do ograniczonej liczby konkretnych wyrobów, naliczanej od sztuki, a nie od masy. Każdy produkt złożony zawierać może procentowo dużą, ściśle określoną masę tworzywa sztucznego, co w przypadku importu łatwo jest określić i opodatkować.

Jak cały system podatkowy w Polsce, także ten dotyczący tworzyw sztucznych wymaga upraszczania. Zalecał to już wiek temu Albert Einstein: „Wszystko należy upraszczać jak tylko można, ale nie bardziej”.

Odpowiednio konstruowane daniny od tworzyw sztucznych powinny być ważnym źródłem dochodu państwa, ochroną rynku własnego, działaniem mobilizującym do recyklingu we własnym zakresie – nie na zasadzie dotacji!

Po wyeksponowaniu w jednym z przyszłych artykułów argumentów o szkodach środowiskowych powstających jeszcze przed wytworzeniem tworzywa sztucznego jako surowca, potrzeba rozszerzania danin od tworzyw okaże się jeszcze pilniejsza (podatek Pigou).

Ironia losu

Pod koniec 2018 roku Parlament Europejski wyszedł z inicjatywą zakazu sprzedaży jednorazowych sztućców, talerzy, kubków, słomek i patyczków kosmetycznych, który w pełni ma wejść w życie w 2021 roku. Dyrektywa ta uderza ekonomicznie przede wszystkim w Chiny, głównego eksportera tych produktów. W związku z ogłoszeniem pandemii wirusa przeziębienia, w okresie 5 miesięcy 2020 roku (czyli rok przed wejściem dyrektywy w życie) cały spanikowany świat zaimportował z Dalekiego Wschodu kilkakrotnie więcej jednorazowych rękawiczek i maseczek, aniżeli jednorazowych sztućców rocznie.

Artykuł Jacka, Karola i Michała Musiałów pt. „Tworzywa sztuczne a środowisko” znajduje się na s. 3 i 4 czerwcowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 72/2020.

 


  • Już od 2 lipca „Kurier WNET” na papierze w cenie 9 zł!
  • Ten numer „Kuriera WNET” można nabyć jedynie w wersji elektronicznej (wydanie ogólnopolskie, śląskie i wielkopolskie wspólnie) w cenie 7,9 zł pod adresem: e-kiosk.pl, egazety.pl lub nexto.pl.
  • Czytelnicy gazety za granicą mogą zapłacić za nią PayPalem lub kartą kredytową na serwisie gumroad.com.
  • Prenumerata 12-miesięczna wersji elektronicznej: 87,8 zł.
  • Wydania archiwalne „Kuriera WNET” udostępniamy gratis na www.issuu.com/radiownet.

O wszelkich zmianach będziemy Państwa informować na naszym portalu i na antenie Radia Wnet.

Artykuł Jacka, Karola i Michała Musiałów pt. „Tworzywa sztuczne a środowisko” na s. 3 czerwcowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 72/2020

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego

Prawdopodobne wydaje się, że jeśli gdzieś jeszcze występuje w kosmosie życie, to oparte jest, tak jak na Ziemi, na węglu

Za pochodzeniem organicznym węglowodorów przemawia kilka argumentów. Złoża gazu ziemnego występują głównie w warstwach skał osadowych. Także obecne osady zawierają pewne ilości węglowodorów.

Jacek Musiał, Karol Musiał

Poznanie tajemnic powstania zasobów węglowodorów pozwala:

  • przewidywać, w jakich miejscach na świecie, w jakich strukturach geologicznych i jak głęboko można oraz warto poszukiwać nowych złóż,
  • rozpoznać, w które działki warto inwestować, zanim ich dotychczasowi właściciele dowiedzą się o ich faktycznej wartości,
  • przewidywać możliwe wielkości nowych złóż,
  • oszacować zasoby światowe,
  • próbować naśladować naturę i budować aparaturę, która produkowałaby węglowodory, np. metan; do tego marzy się, aby to robiła z dwutlenku węgla,
  • przypuszczać, że proste wtłaczanie dwutlenku węgla do oceanów pozwoliłoby przetworzyć go w metan lub wyższe węglowodory.

W minionych dwustu latach wiedza naukowa oscylowała pomiędzy dwiema skrajnymi teoriami powstawania węglowodorów: abiogeniczną i biogeniczną.

Teoria biogeniczna powstania złóż węglowodorów na Ziemi

‘Biogeniczna’ (organiczna) oznacza: z udziałem organizmów żywych w jej powstawaniu.

Za pochodzeniem organicznym węglowodorów przemawia kilka argumentów. Złoża gazu ziemnego występują głównie w warstwach skał osadowych. Także obecne osady zawierają pewne ilości węglowodorów. Większe złoża powiązane są z czasowym i terytorialnym występowaniem w przeszłości warunków do rozkwitu życia. Termochemicznie najtrudniejszym zadaniem jest rozbicie cząsteczek dwutlenku węgla oraz wody. Jaka do tego musi zostać użyta energia, łatwo obliczyć z porównania odpowiednich entalpii dla substratów i produktów sumarycznej reakcji. W przyrodzie odbywa się to wieloetapowo, a metan wcale nie powstaje wprost z wodoru i węgla.

Surowcem „wtórnym” do powstania węglowodorów są przede wszystkim martwe organizmy. Pierwotnie muszą to być organizmy samożywne, gdyż bez nich nie byłoby organizmów cudzożywnych. Źródłem energii dla organizmów samożywnych (autotrofów) w pierwszym etapie jest utlenianie związków nieorganicznych przez chemoautotrofy lub fotoautotrofy wykorzystujące promieniowanie słoneczne z zakresu od bliskiej podczerwieni poprzez światło widzialne do bliskiego nadfioletu. Fototrofy korzystają nie z całego pasma tego promieniowania, lecz z pewnych, ściśle określonych jego zakresów – pasm absorpcyjnych, zależnych od rodzaju posiadanego chlorofilu. W ten sposób powstaje materia organiczna – węglowodany, tłuszcze i białka.

Na podstawie proporcji różnych węglowodorów i stosunku węgla do wodoru możliwe jest odróżnienie węglowodorów powstałych z organizmów bogatych w lipidy, np. fitoplanktonu, od węglowodorów powstałych z węglowodanów, celulozy, ligniny, będących składnikami budulcowymi np. drewna. Ważną rolę pełnią tzw. metanogeny – bakterie metanogenne, występujące na polach ryżowych, na dnach zbiorników wodnych, w bagnach, oborniku, na wysypiskach śmieci, w przewodzie pokarmowym przeżuwaczy, ale i innych zwierząt, w tym człowieka, a ich ilość zależy od diety (np. wegetarianizm nasila produkcję gazów jelitowych).

W kilkuetapowym procesie przekształcania martwej materii organicznej do węglowodorów biorą udział różne drobnoustroje – w procesach gnicia, butwienia, fermentacji metanowej. Ze względu na potężne ilości odpadów organicznych na świecie, coraz popularniejsze staje się pozyskiwanie tzw. biogazu w reaktorach – biogazowniach. Pokrewnego procesu biotechnologicznego uzyskiwania paliwa płynnego – butanolu z dwutlenku węgla i ścieków z wykorzystaniem m.in. alg, dotyczy US Patent 7855061, wspomniany w kwietniowym numerze „Kuriera WNET” z br. na stronie 4 wydania śląskiego: Niebezpieczne pomysły IPCC składowania CO2.

Jak dotychczas nie stwierdzono, czy obecność klatratów dwutlenku węgla na dnach zbiorników wodnych sprzyja powstawaniu metanu w procesie bio-, lub abiogenicznym, czy je utrudnia.

Teoria abiogeniczna powstania złóż węglowodorów

‘Abiogeniczna’ znaczy: bez udziału organizmów żywych w jej powstawaniu.

Często stawiane jest pytanie, skąd na innych ciałach niebieskich: na Tytanie – księżycu Saturna, Saturnie, Jowiszu, Uranie, Neptunie wziął się metan? Jak to możliwe, że na Marsie odkryto ślady wyższych węglowodorów? Albo życie we Wszechświecie jest zjawiskiem powszechnym, albo istnieją też inne drogi syntezy węglowodorów w naturze. Powstawanie dłuższych łańcuchów węglowodorów z metanu można sobie wyobrazić jako polimeryzację w obecności jakiegoś katalizatora niebiologicznego (w przyrodzie ożywionej rolę katalizatorów pełnią enzymy). Opisanych zostało kilka możliwych dróg. Trochę trudniej już wyobrazić sobie samą syntezę metanu z dwutlenku węgla. Okazuje się, że znaleziono kilka możliwych reakcji syntezy metanu. Odbywać się ona może w warunkach albo wysokiego, albo niskiego ciśnienia, w temperaturach wyższych niż naturalna na powierzchni Ziemi. Możliwe w użyciu substraty poza wodą i dwutlenkiem węgla to tlenek żelaza, węglan wapnia, krzemiany. Na dnie oceanu nie brakuje wodorków (H2S, NH3, CaH2, NaH, PH3), występuje dwusiarczek węgla, choć ten jest zaliczany już do związków organicznych, oraz metale, które mogą pełnić rolę katalizatorów. Występuje ciśnienie do 1000 barów.

Gdyby w ten nieorganiczny sposób powstawały na Ziemi większe ilości węglowodorów, to należałoby ich szukać kilkadziesiąt kilometrów pod ziemią, co technicznie na razie nie jest możliwe do sprawdzenia. Teoretycznie nie można wykluczyć, że część węglowodorów powstałych w sposób nieorganiczny została przekształcona lub zanieczyszczona „markerami biologicznymi” – szczątkami organizmów, które energię czerpią z rozkładu węglowodorów, np. metanotrofów (metanofilów).

Uważa się jednak obecnie, że w eksploatowanych dziś złożach węglowodory pochodzenia nieorganicznego stanowią margines.

Węgiel pierwiastkiem życia

Węgiel we wszechświecie należy do bardziej rozpowszechnionych pierwiastków i zajmuje czwarte miejsce po wodorze, helu i tlenie. Natomiast w skorupie ziemskiej zawartość węgla szacowana jest na poniżej 0,2% i lokuje się pomiędzy 12. a 17. miejscem pod względem rozpowszechnienia po tlenie – 46%, krzemie – 20%, glinie – 8% żelazie – 5% i kolejnych. Na Ziemi mamy 2000 razy mniej węgla niż tlenu. Porównując występowanie węgla i krzemu (pierwiastków o nieco zbliżonych właściwościach chemicznych): węgla we wszechświecie jest 10 razy więcej niż krzemu, na Ziemi zaś węgla mamy 1500 razy mniej niż krzemu.

Pomimo takiej obfitości krzemu, nie rozwinęło się na Ziemi życie oparte na krzemie, a przynajmniej dotychczas nie udało się znaleźć śladów takiego życia.

Prawdopodobnie jest to spowodowane unikalnymi właściwościami węgla, jego zdolnością i łatwością tworzenia znacznie większej liczby różnorodnych związków chemicznych. Ponieważ we wszechświecie proporcje węgla i krzemu są niekorzystne dla krzemu, tym bardziej prawdopodobne wydaje się, że jeśli gdzieś jeszcze występuje w kosmosie życie, to oparte jest też na węglu.

Cały artykuł Jacka Musiała i Karola Musiała pt. „Skąd na Ziemi wzięły się węglowodory?” znajduje się na s. 8 i 9 majowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 71/2020.

 


  • Do odwołania ograniczeń związanych z obowiązującym w Polsce stanem epidemii, „Kurier WNET” będzie można nabyć jedynie w wersji elektronicznej (wydanie ogólnopolskie, śląskie i wielkopolskie wspólnie) w cenie 7,9 zł pod adresem: e-kiosk.pl, egazety.pl lub nexto.pl.
  • Czytelnicy gazety za granicą mogą zapłacić za nią PayPalem lub kartą kredytową na serwisie gumroad.com.
  • Prenumerata 12-miesięczna wersji elektronicznej: 87,8 zł.
  • Wydania archiwalne „Kuriera WNET” udostępniamy gratis na www.issuu.com/radiownet.

O wszelkich zmianach będziemy Państwa informować na naszym portalu i na antenie Radia Wnet.

Artykuł Jacka Musiała i Karola Musiała pt. „Skąd na Ziemi wzięły się węglowodory?” na s. 8 i 9 majowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 71/2020

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego

Niebezpieczne pomysły IPCC składowania CO2 w oceanach: cysterny pod wodą będą jak tykająca bomba – kiedyś przerdzewieją

Gdyby domniemany wpływ CO2 na globalne ocieplenie był prawdziwy, to usunięcie CO2 z atmosfery doprowadziłoby do globalnego oziębienia i wyginięcia mieszkańców Skandynawii, jak kiedyś neandertalczyków.

Jacek Musiał, Karol Musiał

Można odnieść wrażenie, że pomimo dużej części dobrych opracowań naukowych i mniejszej liczby świetnych badań naukowych, kierownictwo IPCC (dalej: animatorow IPCC) wyciąga z tych badań „jedynie słuszne wnioski”, mające udowadniać poprawność teorii CO2-centrycznej, a formułowane tak, aby decydenci polityczni podejmowali katastrofalne w skutkach decyzje dla własnych krajów, a może i całej cywilizacji.

Odnosi się wrażenie, że IPCC dobrze się bawi kosztem nieznajomości przez polityków-decydentów praw fizyki i chemii.

Biorąc pod uwagę medialną indoktrynację całego pokolenia, można powiedzieć, że jest to zabawa kosztem odbiorcy – szarych mas przełomu XX i XXI wieku.

Świat ogarnął powszechny lęk przed CO2. Instytuty wielu krajów podejmują się doświadczalnego zatłaczania CO2 pod ziemię lub do oceanów, mimo że już we wcześniejszej, liczącej ponad 400 stron pracy dla IPCC, wykazano nieopłacalność i szkodliwości takich działań. Pomysł wychwytywania i przechowywania dwutlenku węgla w środowisku w sposób sztuczny zrodził się zapewne wskutek zastraszenia społeczeństw hipotezą globalnego ocieplenia, rzekomo spowodowanym antropogenicznym uwalnianiem CO2 do atmosfery i katastroficznym wpływem tego na życie na ziemi. W tej części pomijamy problem poprawności rozumowania i wad całej teorii CO2-centrycznej. (…)

Biznesowe otoczenie pomysłu podziemnego składowania CO2

W jednym z wcześniejszych artykułów opisaliśmy, jak to były wieloletni przewodniczący IPCC, Rajendra Pachauri, związany z lobby gazowo-naftowym oraz prowadzący firmę zajmującą się wdrażaniem metody EOR, potrzebował znacznych ilości taniego CO2. Metoda EOR (Enhanced Oil Recovery) – intensyfikacji wydobycia ropy naftowej – pozwala z wyczerpanych kiedyś stanowisk pozyskać jeszcze nawet do 30% ilości wydobytego wcześniej surowca. Można do tego celu skorzystać z naturalnych zbiorników CO2, ale te są ograniczone, pod zbyt niskim ciśnieniem i występują w zasadzie tylko w kilku lokalizacjach Ameryki Północnej. Rajendra Pachauri, zajmując najwyższe stanowisko w IPCC, był dostatecznie wpływowy, aby tak pokierować badaniami naukowymi, bądź tak je interpretować, aby pokrywały się z podchwyconymi od rosyjskich uczonych (Budyki i Kondratiewa) hipotezami o złowrogim wpływie globalnego ocieplenia, które miałby spowodować dwutlenek węgla.

Pochodzącą zaś z przełomu XIX i XX wieku hipotezę Arrheniusa o możliwym korzystnym wpływie takiego ewentualnego ocieplenia przedstawiono w sposób przeciwny do zamiaru jej twórcy. Ocieplenie mogłoby być niekorzystne tylko dla lobby paliwowego, a więc i dla Pachauriego. (…)

Składowanie CO2 na lądzie

(…) Rozważano też zatłaczanie dwutlenku węgla pod ziemię wyłącznie celem jego tam składowania. Można próbować deponować CO2 w pewnych strukturach geologicznych, ale prościej w wyeksploatowanych polach naftowych i gazowych, ewentualnie w nieeksploatowanych pokładach węgla. Pożądana głębokość depozycji to co najmniej 800 m, co wynika z krzywej równowagi termodynamicznej dla CO2. Autorzy rozdziału wspomnianego wcześniej raportu Koszt i potencjał ekonomiczny (pod red. Herzog H., Smekens K.) próbowali oszacować koszty takiego przedsięwzięcia. Nie dokonali jednak szerszej analizy środowiskowej. W przypadku podziemnego „grzebania” CO2 pojawia się kilka problemów. Pierwszy związany jest z przenikalnością dwutlenku węgla na powierzchnię. Może się to odbywać w sposób powolny poprzez warstwy. Nie da się jednak wykluczyć gwałtownych jego wycieków z podziemnych zbiorników, jak to miało miejsce z gazem ziemnym z podziemnego magazynu w Aliso Canyon (Porter Ranch Gas Leak) w roku 2015. Należy wtedy spodziewać się nie mniej poważnych, choć nieco innych skutków dla środowiska i zdrowia, a może i życia okolicznych mieszkańców.

Drugi istotny problem wiąże się z chemiczną reaktywnością CO2. Zatłoczony pod ziemię, spotykając się z ciekami wodnymi, tworzy kwas węglowy, a ten nadtrawia otaczające minerały, które przechodząc do wody, czynią ją niezdatną do picia, a nawet innych zastosowań.

W sytuacji ograniczonych zasobów wody pitnej na świecie każdy zniszczony jej rezerwuar to niepowetowana strata. Opisane zjawisko zostało potwierdzone w praktyce. Nie powinny zatem dziwić protesty miejscowej ludności przed podziemnym składowaniem CO2. Nie wspomnieliśmy jeszcze o koszcie energetycznym pogrążania podziemnego. Gdy IPCC finansowało opracowania dotyczące analiz składowania CO2, a wiele państw samodzielnie pokrywało koszty badań w tym kierunku, w Indiach już można było znaleźć informacje o wielkim zapotrzebowaniu firm naftowych na tani dwutlenek węgla. Rajendra Pachauri jako założyciel firmy Glori Oil Company musiał w 2005 r. być świadom, że kierując naukowców i rządy w ślepy zaułek badań, które i tak dadzą negatywny wynik, umożliwi swojej firmie pozyskiwanie dużych ilości sprężonego CO2 za darmo lub nawet z zyskiem. Dziwnym trafem raporty IPCC, których Pachauri był głównym animatorem, milczały o wykorzystania CO2 w takim celu, a mnożyły opracowania o szkodliwości tego gazu dla klimatu. Czyż nie budzi niesmaku fakt przyznania Pachauriemu nagrody Nobla?

Zatapianie CO2 w morzach i oceanach

Składowanie CO2 w oceanach jest kuszące. Wykorzystanie do składowania wyeksploatowanych złóż ropy naftowej i gazu ziemnego jest ograniczone ich pojemnością oraz problemami środowiskowymi, mającymi bezpośredni związek z okoliczną ludnością. Teoretyczna pojemność oceanów dla CO2 wydaje się ogromna, a metoda pozornie prosta. Gdyby wprowadzać CO2 płytko pod powierzchnię oceanu, powstałaby powierzchniowa warstwa wody sodowej z CO2 szybko ulatniającym się do atmosfery. Ulatnianie odbywałoby się w sposób niekontrolowany i nie do wyłapania. Naturalne wzajemne migracje dwutlenku węgla między oceanami i atmosferą, 20 razy większe niż roczne antropogeniczne emisje CO2, zależą w głównej mierze od ciśnienia parcjalnego CO2 i od temperatury oceanu. Zatem powierzchniowe wprowadzanie do oceanów CO2 przez człowieka nie zda się na nic. Dwutlenek węgla należałoby więc zatapiać. (…)

Roczna produkcja energii elektrycznej na świecie wynosi 9,6·10e19J. To oznacza, że blisko 8% światowej produkcji energii elektrycznej musielibyśmy przeznaczać na sprężanie CO2 do pogrążania go w oceanach.

(…) Trwający entuzjazm niektórych naukowców pracujących dla IPCC może wynikać z nieznajomości wcześniejszych prac lub wprost złej woli, o co podejrzewam byłego szefa IPCC, czy ignorancji, o co podejrzewam Ala Gore’a, który naukowcem nie jest. Pomijając problemy energetyczne, trzeba przypomnieć niezwykle istotne aspekty środowiskowe celowego zatłaczania CO2 do oceanów. O ile naturalne wymiany antropogenicznego CO2 z oceanem odbywają się w sposób powolny, o tyle masowe wtłaczanie okazałoby się nieodwracalną katastrofą ekologiczną. Zatłoczony głęboko dwutlenek węgla tworzyłby na dnie jeziora kwasu węglowego, niszczące życie i strukturę minerałów dna morskiego, uwalniając – niewykluczone że trujące – pierwiastki i związki.

Cały artykuł Jacka Musiała i Karola Musiała pt. „Niebezpieczne pomysły IPCC składowania CO2” znajduje się na s. 4 kwietniowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 70/2020, gratis.kurierwnet.pl.

 


Do odwołania ograniczeń w kontaktach, związanych z obowiązującym w Polsce stanem epidemii, „Kurier WNET” wraz z wydaniami regionalnymi naszej Gazety Niecodziennej będzie dostępny jedynie w wersji elektronicznej, BEZPŁATNIE, pod adresem gratis.kurierwnet.pl.

O wszelkich zmianach będziemy Państwa informować na naszym portalu i na antenie Radia Wnet.

Artykuł Jacka Musiała i Karola Musiała pt. „Niebezpieczne pomysły IPCC składowania CO2” na s. 4 kwietniowego „Śląskiego Kuriera WNET” nr 70/2020, gratis.kurierwnet.pl

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego

Za jaką część epidemii nowotworów we współczesnym świecie odpowiadają propan-butan i gaz ziemny w instalacjach domowych?

Gospodynie domowe znają nieprzyjemny tłusty osad na liściach. Co osadza się na skórze, w drogach oddechowych kucharek i co wchłania się do ich organizmów – nie wiadomo (skóra to też narząd oddechowy).

Ciemna strona gazu ziemnego

Jacek Musiał, Karol Musiał

Za jaką część epidemii nowotworów we współczesnym świecie odpowiadają propan-butan i gaz ziemny w instalacjach domowych?

Przyśpieszona gazyfikacja

Jeszcze 20 lat temu wydawało się, że gazyfikacja będzie lekarstwem dla środowiska. W Polsce dominowały wtedy prymitywne węglowe kotły centralnego ogrzewania, nierzadko konstruowane metodą chałupniczą, oraz piece budowane przez domorosłych zdunów.

Do dziś powszechnie popełniany jest błąd – niedopasowanie mocy kotła do kubatury i parametrów energetycznych budynków, najczęściej przewymiarowanie. Musiało to skutkować tzw. niską emisją – popularnym smogiem.

Przyspieszoną gazyfikację ułatwiło wprowadzenie technologii rur polietylenowych PE, umożliwiających tanie i szybkie doprowadzenie gazu do odbiorców. Kolejnymi czynnikami motywującymi była nadpodaż gazu na rynku światowym, z wieloletnią tendencją spadkową cen, oraz polityka pierwszych rządów III RP, bezrefleksyjnie zamykających polskie kopalnie, obciążając je wygórowanymi daninami i czyniąc je deficytowymi (jak wiele innych zakładów przemysłowych przeznaczanych wtedy do prywatyzacji), uzależniając tym samym polską energetykę od importu surowców energetycznych.

Bogactwa naturalne to zasoby naturalne występujące na określonym obszarze, mające wartość dla człowieka, które powinny dawać poczucie majętności ich posiadaczom. Są też przedmiotem pożądania koncernów i źródłem dochodów rządów udzielających koncesji na ich wydobycie. W historii wielokrotnie państwa oddawały swoje złoża do szybkiej eksploatacji za mierne zyski własne, pozostając po wyczerpaniu złóż z problemami ekologicznymi. Nie ma chyba bogactwa naturalnego, którego eksploatacja nie wiązałaby się ze skutkami środowiskowymi.

Gaz ziemny/metan jest surowcem, który względnie łatwo jest wydobyć i przesyłać gazociągami. Dawniej traktowany był jako odpad przy wydobyciu ropy naftowej i węgla. Usuwano go bezpośrednio do atmosfery lub spalano na miejscu. W pierwszych latach hutnictwa i koksownictwa podobny był los gazu wielkopiecowego i koksowniczego. Dzisiejsi entuzjaści wyolbrzymionej roli gazów tzw. cieplarnianych w obserwowanym globalnym ociepleniu wiedzą, że metanowi przypisano wielokrotnie silniejszy od dwutlenku węgla wpływ na klimat, o czym wspomniano np. w 62 numerze „Kuriera WNET”. W ostatnich latach, w związku z zaobserwowanym pewnym ociepleniem przygruntowej warstwy troposfery półkuli północnej, gaz ziemny coraz łatwiej, samoistnie uwalnia się z naturalnych zbiorników do atmosfery, co mobilizuje właścicieli terenów gazonośnych i koncerny wydobywcze, aby zdążyć z jego wydobyciem i sprzedażą z zyskiem.

Fot. Jacek Musiał jr

Szkody środowiskowe powodowane przez gaz ziemny/metan:

– Podobnie jak spalany w profesjonalnych elektrowniach węgiel, jest mniej szkodliwy dla środowiska aniżeli spalany w milionach indywidualnych gospodarstw domowych.
– Ku zaskoczeniu wielu domorosłych ekologów, jest istotnym elementem smogu (o czym szerzej będzie w jednym z przyszłych artykułów).
– W hipotezie CO2-centrycznej globalnego ocieplenia, metanowi przypisuje się od 20 do ponad 100 razy silniejszy wpływ na efekt cieplarniany niż CO2.
– Wpływa negatywnie na wegetację wielu roślin.
– Wpływa negatywnie na zdrowie człowieka.

Wpływ metanu na rośliny

Paleoklimatolodzy przypuszczają, że w okresach geologicznych karbonu i permu (360–250 mln lat temu) stężenie dwutlenku węgla kształtowało się na poziomie trzykrotnie wyższym od współczesnego. Niewiele wiadomo na temat ówczesnych stężeń metanu atmosferycznego. Niewykluczone, że były wielokrotnie wyższe niż obecnie, a roślinność dobrze sobie radziła z metanem lub nawet włączała go w swój metabolizm.

W przedstawionej kalkulacji współczesnych źródeł metanu atmosferycznego („Kurier WNET” nr 62 z sierpnia 2019, Hipoteza „Wrocław”) nie zostało ujęte jedno ze źródeł naturalnych, jakim są drzewa tropikalnych terenów podmokłych. O możliwości wydzielania metanu przez rośliny wiadomo było od 1907 roku, gdy brytyjski naukowiec odkrył wydzielanie w pewnych warunkach tego gazu przez łodygi bawełny. W 2014 roku brytyjska naukowiec Sunitha Pangala ogłosiła o odkryciu swojego zespołu, które pozwoliło wyjaśnić przyczynę obserwowanych przez satelity nad lasami tropikalnymi większych stężeń metanu. Na razie nie wiadomo, jak wygląda cykl metanowy na tych terenach podmokłych, czy drzewa są tylko kanałami przenoszącymi metan z podłoża do atmosfery, czy występuje symbioza pomiędzy drobnoustrojami uwalniającymi w wodzie metan a drzewami? Tym bardziej nic nie wiemy, jak to wyglądało 300 mln lat temu. Przypuszcza się, że wcześniejsze niedoszacowanie może wynosić nawet 10%.

Ponieważ metan jest silnym gazem cieplarnianym, należy wyrazić nadzieję, że w atmosferze globalnej histerii ociepleniowej nie powstanie presja na wycięcie lasów tropikalnych, aby o 10% zmniejszyć emisję metanu.

Dla części roślin metan może być szkodliwy, pośrednio – zabójczy. Najlepiej wiedzą to panie domów, które próbowały upiększyć swoje pomieszczenia kuchenne kwiatami doniczkowymi. Ponosiły klęskę, gdy wybierały rośliny nie nadające się do kuchni z gazem. W kuchennym środowisku występuje nadmiar pary, wahania temperatury, ale także wyziewy gazowe (metan z własnymi domieszkami i zanieczyszczeniami, mogącymi stanowić 15% zawartości, lub propan-butan z domieszkami i zanieczyszczeniami), produkty spalania gazu i odorantów. Gospodynie domowe znają nieprzyjemny tłusty osad na liściach. Co osadza się na skórze i w drogach oddechowych kucharek i co wchłania się do ich organizmów – nie wiadomo (skóra to też narząd oddechowy). W latach 70. ubiegłego wieku Spencer H. Davis w artykule: Wpływ gazu naturalnego na drzewa i inne warzywa, „Arboriculture” 3(8), 08.1977, przeanalizował przyczyny szkodliwości gazu ziemnego na rośliny nietolerujące go. Czynnikiem szkodliwym może być sam metan, ale też inne naturalnie występujące w gazie ziemnym składniki, np. śladowe ilości etylenu i cyjanu. Do tego obecnie dołączają się substancje nawaniające. Kolejnym mechanizmem uszkadzającym rośliny jest wysuszanie podłoża oraz podziemne wycieki metanu, które pozbawiają korzenie tlenu – metan dzięki bakteriom glebowym reaguje z tlenem do dwutlenku węgla.

Zwierzęce i ludzkie naturalne źródła metanu

Metan powstaje w przewodach pokarmowych zwierząt i człowieka jako produkt przemian beztlenowych w procesach trawienia, dzięki obecnym tam bakteriom. Szczególnym jego źródłem są przeżuwacze – bydło. Krowa wytwarza podobno do 500 l metanu dziennie, choć ta ilość wydaje się nieścisła, gdyż metan to tylko część gazów wydalanych przez zwierzęta (obok wydalanego wtórnie połykanego azotu i tlenu, powietrza, wodoru, dwutlenku węgla, dwutlenku siarki, siarkowodoru). Niektóre źródła szacują, że zwierzęta hodowlane mogą być źródłem 14% wszystkich emisji gazów tzw. cieplarnianych, w rolnictwie zaś 1/3 emisji gazów cieplarnianych (za tlenkami azotu i dwutlenkiem węgla). W związku z obecną światową paniką na tle gazów cieplarnianych, w Nowej Zelandii prowadzone są badania nad sposobami redukcji ilości wydalania tych gazów przez bydło. Im więcej bydło spożywa błonnika, tym więcej produkuje metanu. Istnieje grupa naukowców związanych z IPCC, która martwi się, że z powodu rozmiarów światowej hodowli zwierząt nastąpi globalne ocieplenie. Jeśli faktycznie to gazy cieplarniane miałyby pełnić decydującą rolę w globalnym ociepleniu, a to ocieplenie miałoby negatywny wpływ na nasze życie (choć autor samej hipotezy – Arrhenius twierdził, że będzie to korzystne dla planety, dopóki Kondratiew i Al Gore, z powodów wyjaśnionych we wcześniejszych artykułach, nie przedstawili tej kwestii w odwrotny sposób), to amatorzy befsztyków i sera mogliby mieć wyrzuty sumienia.

Niektórzy wegetarianie z dumą mówią, że nie jedząc mięsa, ratują świat przed gazami cieplarnianymi, które wydaliłyby zwierzęta. Jednak, paradoksalnie, jarosze, z uwagi na większą ilość spożywanego błonnika oraz wybranych roślin, zawierających m.in. tzw. aminokwasy niezbędne, sami kompensacyjnie stają się źródłem zwiększonego wydalania gazów jelitowych, cieplarnianych.

Nawiasem mówiąc, „gazy” składające się z metanu są podstawowym gazem wydalanym u ludzi przez końcowy odcinek przewodu pokarmowego. Metan nie ma zapachu. Nieprzyjemny zapach gazów powodowany jest przez zawartość związków siarki w wyniku przyjmowania pokarmów zawierających siarkę. Zwiększone oddawanie gazów ma najczęściej związek z dietą wegetariańską.

Wpływ paliw gazowych na zwierzęta i na zdrowie człowieka

Metan, oprócz gazu ziemnego, występuje na polach naftowych i gazowych, w kopalniach, elektrowniach, wysypiskach śmieci, zbiornikach z odpadami zwierzęcymi, zwałach kopalnianych, w spalinach samochodowych i najczęściej towarzyszą mu inne węglowodory. Wchłania się do organizmu, jednak uważa się, że nie wykazuje bezpośredniej toksyczności i traktowany jest głównie jako gaz duszący, gdy w większym stężeniu wypiera tlen z powietrza oddechowego. W pojedynczym badaniu laboratoryjnym pokazano, że mieszaninę oddechową, w której azot zastąpiono metanem, króliki przez dłuższy czas tolerują dobrze. U ciężarnych myszy natomiast, przy stężeniu LPG zaledwie 5–8% przez godzinę w ósmym dniu ciąży, stwierdzano wady rozwojowe centralnego układu nerwowego u płodów. Takie stężenia w warunkach ludzkich są mało prawdopodobne, gdyż w tej proporcji gaz LPG tworzy w powietrzu mieszaninę wybuchową. Jednakże ciąża człowieka trwa 14 razy dłużej od mysiej, więc nie można wykluczyć, że nawet znacznie mniejsze stężenia, przy tak długotrwałym narażeniu, mogłyby okazać się teratogenne (Patty’s Toxicology, Sixth Edition, 2012, Viley). Użytkownicy zwykłego gazu ziemnego są w lepszej sytuacji, gdyż ten zawiera 85% mniej szkodliwego metanu. Używana jednak powszechnie w kuchniach mieszanina propanu-butanu ma większy potencjał szkodliwości od gazu ziemnego.

Zatrucie ostre

Wdychanie metanu może prowadzić do osłabienia, zaburzeń koncentracji i koordynacji, przyspieszonego oddechu, bólu i zawrotów głowy, nudności, wymiotów, utraty przytomności i zgonu. Masowe zatrucie, gdzie obserwowano powyższe objawy, miało miejsce w 2015 r. podczas wycieku gazu ze zbiornika podziemnego z Porter Ranch w Kalifornii. Nawiasem mówiąc, był to gaz nawaniany. Przypuszczalnie był to największy wyciek gazu ze zbiornika podziemnego na kontynencie amerykańskim. Wyeksponował i uświadomił możliwość toksyczności metanu dla ludzi. Inne zagrożenia występują w razie kontaktu ze skroplonym – lodowatym – metanem: odmrożenia, uszkodzenia oczu.

Toksyczność produktów spalania gazu ziemnego

W jednej z reklam gaz ziemny to „błękitne paliwo”, którego produktami spalania miałyby być wyłącznie woda i dwutlenek węgla. Niestety to niecała prawda. Rzeczywiste spalanie rzadko jest całkowite, a jego produkty są zdecydowanie groźniejsze od samego gazu ziemnego.

Podczas spalania niecałkowitego powstaje m.in. trujący tlenek węgla, wyższe węglowodory nienasycone alifatyczne oraz – co wiadomo od niedawna – WWA. W świetnej monografii sprzed 20 lat: Molenda J., Steczko K., Ochrona środowiska w gazownictwie i wykorzystaniu gazu, WNT, W-wa 2000, liczącej 450 stron, problemowi WWA poświęcono zaledwie pół strony. Książka powstała na fali euforii gazyfikacji Berlina Zachodniego oraz porównania stosowanych wówczas w Polsce jeszcze zapóźnionych, dość brudnych technologii węglowych z zachodnimi, już nowoczesnymi i do tego gazowymi.

WWA to wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (w literaturze oznaczane też PAH, PNAs, POM). Ta miła dla ucha nazwa obejmuje kilkadziesiąt związków chemicznych, z których wiele ma udowodnione działanie rakotwórcze. Starsza literatura nie uwzględnia metanu jako źródła policyklicznych węglowodorów; dopiero w minionym dwudziestoleciu ukazał się szereg prac uwzględniających fakt, że groźne WWA mogą łatwo powstawać podczas spalania gazu ziemnego. Szczególne obawy mogą mieć ciężarne kobiety przebywające w kuchni (jak przy większości czynników teratogennych, ryzyko dotyczy pierwszego i drugiego trymestru ciąży), ale także pozostali domownicy, w tym dzieci, jeśli podczas używania gazu ziemnego wentylacja nie jest skuteczna. Szeroko ostatnio reklamowane kuchnie gazowe bezpłomieniowe, pomimo pewnej estetyki, nie są pozbawione tej wady. Wykaz Substancji Rakotwórczych i Mutagennych w Środowisku Pracy, opublikowany przez Instytut Medycyny Pracy w Łodzi w 2018 roku, obejmuje około 1000 substancji, z których lwia część to pochodne węglowodorów, w tym pochodne metanu, który jest głównym składnikiem gazu ziemnego.

Propan-butan

Ciekły gaz, LPG, gazol – to mieszanina propanu i butanu oraz mniejszych ilości innych węglowodorów. Jest otrzymywany jako cięższa frakcja z oczyszczania gazu ziemnego lub podczas destylacji ropy naftowej. Z butli z propanem-butanem korzysta w Polsce około 40% gospodarstw domowych. LPG jest stosowany jako paliwo domowe, samochodowe, w aerozolach, zapalniczkach, jako czynnik chłodzący w lodówkach. W procesie spalania ma zdecydowanie większy potencjał do tworzenia WWA oraz innych toksycznych gazów aniżeli czysty metan, który jest głównym składnikiem gazu ziemnego. Jednym z zanieczyszczeń gazu płynnego może być butadien – związek silnie rakotwórczy i mutagenny. Nadużywanie w ciąży mieszaniny propanu-butanu celem euforyzacji wiąże się z urodzeniami dzieci z uszkodzonym ośrodkowym układem nerwowym.

Odoranty

To środki nawaniające gaz ziemny.

W Polsce dochodzi rocznie do ok. 100 wypadków związanych z wybuchami przestrzennymi gazu, z czego ponad połowa dotyczy instalacji propan-butan.

W związku z ryzykiem eksplozji gazu ziemnego na całym świecie wprowadzono nawanianie gazu ziemnego, z wyjątkiem gazu przeznaczonego do niektórych procesów technologicznych w zakładach chemicznych. Nawaniania dokonuje się związkami siarkowymi albo bezsiarkowymi, łatwo wyczuwalnymi (już przy niewielkich stężeniach gazu w pomieszczeniu). Na świecie produkuje się ponad 200 000 ton tetrahydrotiofenu (THT). Przyjmując przesyłowe i magazynowe straty gazu ziemnego dochodzące do 8%, 16 000 ton THT mogłoby ulatniać się w powietrze. To wielkość porównywalna z emisjami freonu CFC-11 w 2012 roku. Pary THT również spełniają kryteria gazu cieplarnianego. Pozostała większość THT ulega spaleniu do tlenków siarki, także o nieprzyjemnym zapachu. W Europie związek THT stanowi ok. 70% nawaniaczy. W Polsce stosowany jest prawie wyłącznie THT, w stężeniu 25mg/m3 gazu ziemnego, które jest jednym z najwyższych w Europie. Być może to jest przyczyną, że przyjeżdżający z innych krajów, gdzie stosuje się bezsiarkowy odorant, w Polsce wyczuwają charakterystyczny siarkowy, nieprzyjemny zapach. THT nie ulega biodegradacji. Nierozcieńczony wykazuje toksyczność ostrą wdechową, skórną lub doustną. Biologicznie ma wpływ na aminotransferazę GABA (neuroprzekaźnika), szczególnie w obecności metanu.

Odoranty bezsiarkowe to przede wszystkim akrylan metylu i akrylan etylu (95%) + alkidowe pochodne pirazyny (5%) – propionaldehyd lub butylaldehyd i acetofenon. Mimo że doświadczenie z ich stosowaniem nie jest tak długie jak z klasycznym THT, już wiadomo, że akrylany powodują alergie. Akrylan metylu działa drażniąco na skórę, oczy i drogi oddechowe. Według Chem Distribution. Chem International Group, przy przewlekłym narażeniu obniża ciśnienie tętnicze. Łatwo wchłania się przez skórę i drogi oddechowe. Może uszkadzać wątrobę i nerki, zmieniać niektóre parametry krwi. 8th Report on Carcinogens 1998 Summary U.S. Dept of Health and Human Services, Public Health Service, National Toxicology Program wymienił akrylan etylu R-5-119 jako prawdopodobny ludzki czynnik rakotwórczy. W 2018 roku w uznanym czasopiśmie medycznym „The Lancet” przytoczono fakt zakwalifikowania akrylanu metylu i akrylanu etylu do substancji rakotwórczych. Wymienione odoranty bezsiarkowe też mają właściwości gazów cieplarnianych.

Para wodna

Nie zawsze uświadamiany wpływ pary wodnej pochodzącej ze spalania węglowodorów na klimat został przedstawiony w numerze 66 „Kuriera WNET” z ubiegłego roku. Teraz poruszamy kolejny negatywny, lokalny aspekt spalania węglowodorów. Jednym z produktów spalania metanu jest para wodna. Gdy w starszych domach wymieniono okna na szczelniejsze, uzyskano poprawę parametrów energetycznych, lecz lokatorzy miewają kłopot z wilgocią. Podobny problem występuje w nowych budynkach ze szczelnymi oknami, lecz nieprawidłową wentylacją. Znaczna wilgotność występuje w kuchni, gdzie ze spalania gazu ziemnego powstaje nadmiar pary wodnej, do czego dodaje się para wodna z garnków i czajników.

Wilgoć osiadająca na ścianach staje się środowiskiem dla pleśni. Pleśnie zaś są częstą przyczyną alergii (astma, nieżyt nosa, zapalenie spojówek), reakcji toksycznych, zapaleń grzybiczych zatok i płuc; są podejrzewane o stymulację chorób nowotworowych i autoimmunologicznych.

W przypadku niezamykania drzwi kuchennych podczas gotowania, pleśnie mogą rozwijać się i w pozostałych pomieszczeniach.

Literatura medyczna, w Polsce np. „Medycyna praktyczna”, w przypadku zaparowania i pleśni w mieszkaniu zaleca pewne środki zaradcze:

– Właściwe zasady wietrzenia (np. inne zimą, inne latem);
– Właściwe ogrzewanie (temperatura według zasad komfortu cieplnego, lepiej przy dolnej granicy temperatury, nieosłanianie grzejnika, optymalizacja ekonomiczna);
– Kontrola nawilżania (szczytem marzeń byłoby monitorowanie wilgotności i wyciąganie poprawnych wniosków; wskazany może być nawilżacz, w innych przypadkach – osuszacz);
– Do rozważenia filtr powietrza eliminujący także zarodniki grzybów;
– Środki odgrzybiające są toksyczne, dlatego odgrzybianie, jeśli konieczne, przeprowadzać podczas wyjazdu na urlop;
– Nawiewniki okienne;
– Ewentualny montaż wentylatorków w wywietrznikach (w blokach może być zabronione);
– Unikanie zaparowania kuchni i całego mieszkania (pokrywki na garnki, krótkie gotowanie, automatyka, czajnik elektryczny, usuwanie na zewnątrz pary wodnej).

Gaz ziemny w Berlinie Zachodnim

Berlin Zachodni przypadkowo był w przeszłości oazą czystego powietrza. Miasto, dwukrotnie większe od Warszawy, dzięki sprawnemu metru było zatruwane przez mniejszą liczbę samochodów niż Warszawa. Największą rolę odegrały dwie blokady Berlina. W trakcie krytycznej, pierwszej blokady Berlina w 1948 roku, przez rok Amerykanie i Brytyjczycy dostarczyli tam drogą powietrzną (operacja Vittles/Plainfare) ok.1,5 mln ton węgla i stanowiło to ponad połowę całego lotniczego zaopatrzenia. Gaz miejski był w malejących ilościach wytwarzany w gazowniach z węgla oraz ropy naftowej. Z tego powodu powszechnym wyposażeniem większości berlińskich mieszkań stały się czyste kuchnie elektryczne. Zaopatrzeniem w gaz zajmowała się GasAG, przez lata praktycznie oscylująca na granicy deficytu.

Po odwilży politycznej w 1985 roku zachodnioberlińska sieć gazowa została przyłączona poprzez Czechosłowację i NRD do dostaw syberyjskiego gazu ziemnego, co ekonomicznie było z pewnością korzystne. Jednakże część zachodnioberlińskich kobiet prawdopodobnie odniosła wcześniej niebagatelne korzyści zdrowotne z powodu nieobecności gazu w kuchniach.

Czy możliwa jest elektryfikacja polskich kuchni?

Gaz ziemny i gaz LPG są obecnie relatywnie tanimi źródłami energii. Przyczyny zdrowotne i bezpieczeństwo, szczególnie kobiet w wieku rozrodczym, powinny motywować do rezygnacji z tych paliw w kuchni. Bezpiecznym, komfortowym, lecz obecnie trochę droższym rozwiązaniem są kuchnie elektryczne (indukcyjne lub oporowe). Niestety w starszych blokach mieszkalnych zbyt słabe w większości instalacje elektryczne nie pozwalają na kompleksową wymianę kuchenek.

Pytanie, które w świetle obecnej wiedzy medycznej pozostaje bez odpowiedzi: za jaką część epidemii nowotworów we współczesnym świecie odpowiadają propan-butan i gaz ziemny w instalacjach domowych?

Cały artykuł Jacka Musiała i Karola Musiała pt. „Ciemna strona gazu ziemnego” znajduje się na s. 3 „Śląskiego Kuriera WNET” nr 68/2020, gumroad.com.

 


„Kurier WNET”, „Śląski Kurier WNET” i „Wielkopolski Kurier WNET” są dostępne w jednym wydaniu w całej Polsce w kioskach sieci RUCH, Kolporter i Garmond Press oraz w Empikach.

Wersja elektroniczna aktualnego numeru „Kuriera WNET” jest do nabycia pod adresem gumroad.com. W cenie 4,5 zł otrzymujemy ogólnopolskie wydanie „Kuriera WNET” wraz z wydaniami regionalnymi, czyli 40 stron dobrego czytania dużego (pod każdym względem) formatu. Tyle samo stron w prenumeracie na www.kurierwnet.pl.

Następny numer naszej Gazety Niecodziennej znajdzie się w sprzedaży 12 marca 2020 roku!

Artykuł Jacka Musiała i Karola Musiała pt. „Ciemna strona gazu ziemnego” na s. 3 „Śląskiego Kuriera WNET” nr 68/2020, gumroad.com

Dofinansowany ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego