CO2 theorie

Bron:  www.volker-quaschning.de

Wat cijfers: wereldwijd is de gemiddelde concentratie van CO2 in de buitenlucht 380 ppm

We hebben het dan over het volume-aandeel van CO2. Jaarlijks komt daar zo’n 1,5 tot 2 ppm bij. Ter vergelijking: 20.000 jaar geleden was de CO2-concentratie maar 220 ppm. Bij het begin van de industrialisatie (1850) was het 260 ppm. Natuurlijk is de concentratie in de stad hoger dan het huidige gemiddelde van 380 ppm. Dat komt vooral door de verwarming van gebouwen en door het straatverkeer. Typische waarden in de stad liggen rond 700 ppm en hoger.

In afgesloten ruimtes komen we nog veel hogere waarden tegen, vooral als zich veel mensen in dezelfde ruimte bevinden. Uitgeademde lucht heeft een CO2-gehalte van 4 tot 5 % (40000-50000 ppm). Als iemand anders die lucht rechtstreeks zou inademen zou dat wel eens een duizelingwekkende ervaring kunnen worden. Bij elke uitademing van een volwassene zit zo’n 30 ml kooldioxide. Bij 16 keer ademhalen per minuut is dat zo’n 30 liter per uur. Als er zich tien personen bevinden in een ruimte van 80 m3 (3 meter hoog), dan verdubbelt het CO2-gehalte zich in 1,5 uur van 500 ppm naar 1000 ppm. Deze berekening klopt niet, zie boven. Waarschijnlijk is 80 m2 bedoeld (TvL). Bij 40 mensen (en dat is in deze ruimte nog niet eens overdreven veel) komen we binnen een uur al uit op 3000 ppm! In de praktijk zijn in klaslokalen na de les al waardes tot 4000 ppm gemeten en in bioscopen zelfs 7000 ppm!

Wat betekent dat nu voor onze gezondheid? In normale concentraties is kooldioxide niet giftig. De maximaal toelaatbare waarde op werkplekken ligt op 0,5 %, dus 5000 ppm. Gedurende korte tijd kunnen mensen nog concentraties van 20.000 ppm, dus 2 % verdragen. Vanaf 3 % beginnen de ademhalingsmoeilijkheden. Bij 6 % kunnen verlammingsverschijnselen optreden. De dodelijke dosis ligt bij 8 tot 10 %.

Al bij een concentratie van 2 % CO2 wordt de ademhaling verstoord. Boven dat niveau wordt meer CO2 in het bloed opgelost, waardoor het bloed zuur wordt. Denk maar aan Spa Rood, dat niets anders is dan bronwater met opgelost koolzuurgas. De rode kleurstof in het bloed, hemoglobine, kan daardoor minder zuurstof opnemen.

Beide effecten leiden ertoe dat het lichaam minder zuurstof krijgt toegevoerd, ondanks het feit dat er nog voldoende zuurstof (ca. 21 %) in de lucht zit.

Ook bij veel kleinere concentraties CO2 kan de gezondheid negatief beïnvloed worden en kan men zich onprettig gaan voelen. Al vanaf 800 ppm neemt de gevoeligheid voor geuren toe, wat natuurlijk bijdraagt aan het subjectieve gevoel dat men zich in ‘slechte lucht’ bevindt.

Er zijn nog wel andere stoffen belangrijk voor de kwaliteit van de lucht in leefruimtes, maar CO2 kan als een goede indicator van de luchtkwaliteit dienen.

Vooral als men zo’n ruimte binnengaat, krijgt men al snel behoefte aan frisse lucht. We spreken wel van het ‘vergaderruimte-effect’. Omgekeerd betekent dit ook dat de mensen in zo’n ruimte waar de luchtkwaliteit langzaam verslechtert, zelf niet merken hoe het CO2-gehalte steeds verder toeneemt.

 

Van het KNMI:

https://www.knmi.nl/over-het-knmi/nieuws/atmosferische-co2-concentratie-blijft-stijgen

Atmosferische CO2 concentratie blijft stijgen

09 juni 2017

De concentratie CO2 in de atmosfeer varieert op verschillende tijdschalen, maar neemt gestaag toe door de jaren heen. Hogere concentraties van broeikasgassen leiden tot mondiale opwarming en verandering van weerpatronen.

De langste direct gemeten reeks van atmosferische CO2-concentraties is die van Mauna Loa. In 1959, het eerste jaar in de reeks, was de concentratie 316 ppm (parts per million). Door continue toename werd in 2015 de grens van 400 ppm overschreden (Figuur 1).
 
Atmosferische CO2-concentraties variëren per seizoen en door de jaren heen. Bijvoorbeeld gedurende sterke El Niño jaren (1998, 2016) nemen oceanen zo’n 1,5 gigaton koolstof extra op, terwijl effecten boven land zorgen voor een extra uitstoot van zo’n 5,4 gigaton. Het netto effect van een sterke El Niño is ongeveer 1,8 ppm toename, gedurende La Niña is dat tegenovergesteld. Het natuurlijke CO2-evenwicht wordt echter verstoord door de verbranding van fossiele brandstoffen. 

Verontrustend is het feit dat CO2-concentraties steeds sneller stijgen. In de jaren 1970 was de toename gemiddeld 1,28 ppm/jaar. In het huidig decennium stevenen we af op 2,44 ppm/jaar (Figuur 1). 
 
Het KNMI draagt met haar mondiale klimaatmodel EC-Earth bij aan internationaal onderzoek naar de gevolgen van toenemende CO2-concentraties. Onder andere is met het model berekend hoeveel CO2 de mens maximaal mag uitstoten zonder dat de mondiale opwarming de 2°C ten opzichte van pre-industrieel overstijgt. Die grens ligt rond de 1000 gigaton koolstof (Figuur 2).
 
Bij de huidige emissies wordt de 2°C grens binnen dertig jaar overschreden.
 

KNMI-klimaatbericht door Karin van der Wiel
 

Jaarlijks gemeten CO2 concentraties (blauw) en toename (rood, 10-jarige gemiddelden ook aangegeven), gemeten op Mauna Loa Observatory, Hawaii. Data: NOAA ESRL
Mondiale temperatuurstijging tegen totale uitstoot van CO2 sinds 1870 (arcering). Gekleurde ellipsen geven opwarming bij een bepaalde uitstoot aan (ppm CO2 equivalent). Bron: IPCC synthesis report SPM5