Kuldioxid i menneskets udånding – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > Kuldioxid i menneskets...

19. november 2013

Kuldioxid i menneskets udånding

Hej Spørg om Fysik

1.  Er det ikke Co2 vi selv udånder?

2.  Er vi med 6 milliarder ikke et stort tilskud til drivhuseffekten?

Med venlig hilsen
Lasse Lybæk

Spørgsmålet falder ikke lige i vores kerneområde, men her er et svar alligevel. I dyr og mennesker foregår der en forbrænding svarende til forbrændingen af træ i et bål. Det er bare en ”vådforbrænding” af fødeemner ved lav temperatur (ca. 37 grader, noget op og ned om det er insekter, krybdyr, pattedyr eller fugle).

Kuldioxid kredsløbet

Det der sker i et bål eller en ovn er, at kulstoffet i brændslet ved den forholdsvis høje temperatur reagerer med luftens ilt og danner en række produkter herunder CO2, men også andre ilter som CO og kvælstofilter er afhængig af temperaturen samt anlægget? en række faste stoffer som aske eller andre faste partikler som dioxin og rent kul. På store anlæg har man filtre, som fanger de meste af de faste stoffer, og en meget kontrolleret forbrænding, som mindsker skadelige luftarter mest muligt, men ud kommer i alle tilfælde vanddamp og CO2.

Røg!

Ved forbrændingen inde i os leveres energi til vores organer og muskler. Resultatet er, at den foder eller mad et dyr indtager bliver omdannet til energi, til for pattedyrenes og fuglenes vedkommende at holde temperaturen oppe samt til vand og kuldioxid, det sidste som vi udånder, men vi udånder også noget af vanddampen.

Føden nedbrydes til enklere stoffer i mave- tarm- systemet og optages igennem tarmvæggen i blodet, hvor det føres rundt. Fra lungerne optager blodet ilt, som også føres rundt. Cellerne tager så de kemikalier, de har brug for samt ilt og forbrænder. Den derfra kommende CO2 føres så med blodet tilbage til lungerne, hvor den udåndes. Transporten af ilt og CO2 sker på de røde blodlegemer.

Bjerge af stenkul

Specielt plantestof kan være vanskeligt at fordøje, det er grunden til koens fire maver. En del plantestof går igennem dyr uden at være helt fordøjet, det kan også gælde andre ting. Under fordøjelsen kan der udvikles en række luftarter, en af dem er metan. Det er også en drivhusgas, og når køer og andre dyr prutter (og når vi gør det) tilføres altså drivhusgasser til atmosfæren. Der skal altså ikke bare regnes med tre milliarder mennesker som hovedleverandør af CO2, men utallige gange flere dyr yderligere samt deres metan. Der er mange flere dyr end mennesker, bare her i landet er det tilfældet.

Drøvtyggeres mavesystem med 4 dele

Vi kan jo ikke alle holde vejret for at skåne naturen, men det behøver vi heller ikke. Mennesket skaffer sig energi fra to typer af kilder (flere i virkeligheden). Når vi spiser dyr, frugt, grøntsager og kornprodukter forbrænder vi det, men det er som en del af et globalt kredsløb. Vores affald og senere døde kroppe omsættes til brugbare ting igen i naturen, så ”indtægter” af CO2 svarer stort set til ”udgifter”. I princippet er det i balance, selv om vores omsætning forøges med større antal dyr og mennesker. Det nye moment er vores kraftproduktion, som stort set sker med naturgas, olie og kul. Det er nyt kulstof som bringes i kredsløb, og det giver et nyt tilskud til CO2 niveauet. Bortset fra dioxin, CO og andre ubehageligheder er det altså ikke et problem i CO2 -mæssig henseende, at man brænder træ i sin brændeovn, det er bare cirkulerende kulstof, men det er et problem, hvis man brænder olie, kul eller naturgas dvs. kulstof, som ikke var i cirkulation i naturen (men det er forholdsvis ineffektiv måde at bruge naturen på).

Metankilder (og kuldioxidkilder)

Når CO2 kommer ud i naturen omdannes det igen til værdifulde næringsstoffer. Det sker ved hjælp af sollys ved fotosyntese, som foregår i grønne planter. De omdanner CO2 og vand til ILT og plantestof som: korn, kartofler og græs og videre til grise og køer (som begge er energimæssigt meget dyrere end plantestoffet). Det gælder altså om at vedligeholde store arealer med grønne planter f.eks. de store skove bl.a. jungleområder, og den vigtige omsætning (så vidt jeg ved det største bidrag) der sker i alger i havene (så dem skal vi holde gift og oliefrie). Plankton fjerner også permanent noget CO2fra kredsløbet i form af de kalkskaller fra dyr, der bundfældes i havene fra døre planktondyr, og danner kalklag.

Plankton, vitale organismer

Desuden skal vi holde mindst muligt forbrug af kul, olie og naturgas. Der er andre kilder, som ikke udsender CO f.eks. bølgeenergi, vindmøller (de koster en del CO2 at bygge til brug for materialer), jordvarme solenergi i form af solfangere og solceller, vandkraftværker og atomkraftværker, og der er sikkert flere. Energi der kommer fra solen ret direkte, behøver ikke at skabe CO2, men det gør den tekniske fremstilling af de dertil hørende metaller, beton, transport og el til produktionen næsten altid.

Mennesket bidrager altså på uhensigtsmæssig måde til drivhuseffekten ikke primært ved sin udånding, men meget mere ved sit dyrehold samt især fremstilling af energi og varme (som jo er det samme), og des flere vi bliver, des mere energi fremstiller vi, det er et problem med de nuværende energikilder.

Røde blodlegemer, ilt og kuldioxid transport

Det er også klart at folk i U-landene med god grund ønsker at komme på samme standard som I-landene, og det er noget der virkeligt sætter energiforbruget i vejret. I øvrigt må vi se at få gode ideer til anden energiproduktion, for der findes ikke uendelige mængder af kul, olie og gas, vi har fornemmelsen i dag (det vurderes af eksperter), at vi kan se enden på det. Der er stadig meget, og vi kan udnytte det der er bedre og bedre, men det er værdifuldt og bør bruges til andet end afbrænding. Vi har brug for netop disse ting til andet end at brænde, f.eks. til fremstilling af kemikalier, plastik, medicin og mange andre ting vores industri har brug for, det er alt for værdifulde stoffer for os til noget så primitivt som bare at brænde, som vi jo gør nu.

 

Med venlig hilsen
Hervør Olsen
Malte Olsen