4H 7.8 Energie

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 5

Ecologie en milieu

7.1 Organismen
7.2 Populaties
7.3 Ecosystemen
7.4 Veranderde ecosystemen
7.5 Kringlopen
7.6 Duurzaamheid en natuurbescherming

7.7 Voedselproductie

7.8 Energie

Programma

• Leerdoelen 
• Video broeikaseffect --> 1.30 min.
• Uitleg basisstof 7.8 --> Energie
• Vragen 
• Opdrachten maken
• Afsluiting 
  

Leerdoelen 7.8

• Je kunt oorzaken van de klimaatverandering en mogelijke oplossingen daarvoor beschrijven.

Broeikaseffect

• Rondom de aarde ligt de atmosfeer (dampkring) --> een laag met verschillende gassen die zonnestraling doorlaten.​
  
• Een deel van de warmte wordt door de aarde weer uitgestraald en een deel van de gassen absorbeert deze warmte, zodat de aarde niet te veel warmte verliest = broeikaseffect​
  
• Broeikasgassen: CO2, H2O, CH4​

Broeikaseffect 

1. Zonnestralen gaan richting de aarde.

2. Een deel hiervan warmt de aarde op.

3. Een ander deel wordt teruggekaatst naar de 
     ruimte.

4. Doordat de aarde opwarmt straalt de aarde
      ook warmte uit.

5. Door de atmosfeer wordt een deel van de
     warmtestraling van de aarde.
     tegengehouden en teruggekaatst.

6. De atmosfeer voorkomt dat de aarde teveel
     afkoelt.

Versterkt broeikaseffect

• Er is door uitstoot van broeikasgassen (o.a. door verbranding van fossiele brandstoffen en veeteelt), een toename van deze gassen in de atmosfeer.
• Doordat broeikasgassen infrarode straling 

absorbeert, wordt er meer warmte 
vastgehouden in de atmosfeer 
--> temperatuur stijgt.

Versterkt broeikaseffect

Het verbranden van fossiele brandstoffen leidt tot meer broeikasgassen in de atmosfeer waardoor de dichtheid van de atmosfeer toeneemt.

Doordat de dichtheid van de atmosfeer toeneemt wordt er meer warmtestraling van de aarde tegengehouden door de atmosfeer dan voorheen. Gevolg: de aarde warmt op 

Broeikaseffect

Versterkt broeikaseffect

Samengevat

• Broeikaseffect = natuurlijk
• Versterkt broeikaseffect = door menselijk handelen 
• Broeikasgassen --> Koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4) lachgas (N2O) en waterdamp (H2O) 
• Door massale veehouderij, industrie, transport --> klimaatverandering 
• Doordat broeikasgassen infrarode straling absorbeert, wordt er meer warmte vastgehouden in de atmosfeer waardoor de temperatuur stijgt.
• Hoe groter de hoeveelheid broeikasgassen hoe groter het broeikaseffect --> versterkt broeikaseffect.

Oorzaken (versterkt) broeikaseffect

Invloed van de mens                         Broeikasgassen

Uitstoot fabrieken en auto's                 CO2 koolstofdioxide    

Koeien + permafrost                            CH4 methaan                  

Meer verdamping                                 H20 (g) waterdamp  

Veeteelt, kunstmest                              N2O distikstofmonoxide (lachgas)

Toename koolstofdioxide

1. Fossiele brandstoffen (steenkool, aardolie, aardgas) liggen diep in de grond en zijn niet langer onderdeel van de koolstofkringloop.
2. Doordat mensen de fossiele brandstoffen diep uit andere aardlagen halen en verbranden neemt de totale hoeveelheid CO₂ toe.
3. Die CO₂ kan niet meer zo snel verdwijnen uit de kringloop

Toename distikstofmonoxide (lachgas) 

• Lachgas (distikstofmonoxide, N2O) is ook een drug
• Het komt vrij tijdens nitrificatie en denitrificatie van nitraat in de bodem, water, mestopslagen en composthopen. 
• Door gebruik van (kunst)mest (of stikstofneerslag) --> meer ammonium- en nitraationen aanwezig. Dus veeteelt is een belangrijke bron van lachgas. 
• Lachgas breekt ook de ozonlaag af --> schadelijke uv-straling minder goed tegen gehouden. 

Meer uitleg over distikstofoxide

Toename methaan 

Methaan is 25x sterker dan 

CO2 en wordt uitgescheiden

door reducenten (bacteriën):

  * Koeienscheten

  * Oude moerassen (toendra)

  * Afgebrand regenwoud

Bijna de helft van de broeikasgasuitstoot (47 procent) komt voor rekening van de uitstoot van methaan tijdens het omzetten van voer in de pens.

Afbeelding: methaanbubbels ingevroren in ijs.

Het methaan is afkomstig van bacteriën die zich onder de ijskap bevinden. Methaan is een krachtig broeikasgas. Het smelten van ijs versterkt dus de opwarming nog meer.

Grote hoeveelheden methaan die voornamelijk afkomstig is van microbiële activiteiten in het verleden, zijn opgeslagen in de grond of onder mariene sedimenten methaanhydraten, ook wel methaanijs genoemd (figuur 3). Methaanhydraten zijn moleculen van bevroren methaan en worden gevormd wanneer er voldoende methaan aanwezig is in omgevingen met hoge druk en lage temperatuur. Dit komt voor in mariene sedimenten en onder de permafrost in het noordpoolgebied

Methaan: 

anaerobe dissimilatie door reducenten

Stikstofkringloop

Toenamen waterdamp 

• Waterdamp H₂0 (g), is een zeer belangrijk broeikasgas.
• Dit gas is het meest voorkomende broeikasgas èn het versterkt het effect van andere broeikasgassen.
• Als de temperatuur stijgt door de stijging van het gehalte andere broeikasgassen, dan verdampt er meer water waardoor en meer waterdamp in de atmosfeer komt --> vicieuze cirkel. 

Gevolgen versterkt broeikaseffect

• Klimaatverandering --> stijging gemiddelde temperatuur leidt tot woestijnvorming
• Klimaatzones schuiven op 
• Extremer weer: hittegolven, orkanen, meer verdamping leidt tot meer neerslag
• Stijging van de zeespiegel: zeewater zet uit, gletsjers en poolijs smelten               

Mogelijke oplossingen

• Duurzame energiebronnen zoals wind, water en zon.
• Biobrandstoffen die afkomstig zijn van biomassa. Biobrandstoffen worden niet gehaald uit diepe aardlagen en zijn onderdeel van kleine koolstofkringloop --> totale CO2 neemt dus niet toe. 

Noem een verschil tussen het natuurlijke broeikaseffect en het versterkt broeikaseffect.

Wat komt vrij bij het verbranden van fossiele brandstoffen?

1. Anorganische stoffen die koolstof bevatten
2. Organische stoffen die sulfaat bevatten

Leg uit waardoor het gebruik van fossiele brandstof wel bijdraagt aan het versterkt broeikaseffect en het gebruik van bio-ethanol uit planten niet.

Huiswerk

Lezen 7.8

Maken opdracht 62 t/m 67 +  begrippenlijst maken

Herhalen en/of extra oefenen

Playlist video's

Oefenen Biologiepagina.nl