What Is The Greenhouse Effect?

Greenhouse gases trap some of the sun's energy within our atmosphere and increase the temperature of Earth's surface. This is called the greenhouse effect. (Source: Shutterstock)

Our atmosphere is but a thin layer of gas around a huge bulky planet. This gaseous outer ring and its greenhouse effect make life on Earth possible–and could destroy life as we know it.

The sun is the Earth’s primary energy source, a burning star so hot that we can feel its heat from over 150 million kilometers away.

About one third of this solar energy is reflected back into the universe by shimmering glaciers, water and other bright surfaces. Two thirds, however, is absorbed by the Earth, thus warming land, oceans, and the atmosphere.

Much of this heat radiates back out into space, but some of it is stored in the atmosphere. This process is called the greenhouse effect. Without it, the Earth’s average temperature would be a chilly -18 degrees Celsius, despite the sun’s constant energy supply.

In a world like this, life on Earth would probably have never emerged from the sea. Thanks to the greenhouse effect, however, we enjoy a comfortable average temperature of 14 degrees Celsius.

So, how does it work?

Radiator in space
Only about half of all solar energy that reaches the Earth is infrared radiation, which causes warming. The other half only translates into heat once it hits Earth and is reflected back into space as infrared radiation.

This transformation of solar radiation into infrared radiation is crucial, because infrared radiation can be absorbed by the atmosphere. Like a radiator in the middle of a room, our atmosphere radiates this heat in all directions.

How is this radiation absorbed?

Sunrays enter a greenhouse, heat up the ground, which, in turn, heats up the air inside the greenhouse. The glass roof and walls trap that warm air and temperatures increase.

Earth has no glass walls, but it does have the atmosphere, and within the atmosphere it has greenhouse gases.

Ninety-eight percent of the Earth’s atmosphere is made up of nitrogen, oxygen, and argon. But they do not absorb much infrared radiation, and don't contribute to the greenhouse effect.

Greenhouse gases like water vapour, carbon dioxide, ozone, methane, nitrous oxide, and chlorofluorocarbons do absorb heat, and thus increase atmospheric temperatures.

.

Studies indicate that until some 2.7 billion years ago, there was so much carbon dioxide (CO2) and methane in our atmosphere that average temperatures on Earth were as high as 70 degrees Celsius.

But bacteria and plants slowly turned CO2 into oxygen and the concentration of CO2 in our current atmosphere dropped to just about 0.038 percent or 383 parts per million (ppm).

Minuscule changes, global impact
Slight changes in the amounts of carbon dioxide in the atmosphere are already changing the way our planetary heating system works.

Measurements of carbon dioxide amounts from Mauna Loa Observatory in Hawaii show that CO2 has increased from about 313 ppm in 1960 to about 375 ppm in 2005.

That means for every million particles in our atmosphere, there are now 62 CO2 particles more than in 1960. Even if this does not seem like much, scientists say this increase—most probably caused by human activities—is mainly responsible for rising global temperatures throughout the last decades.

Even if the term “greenhouse effect” is somewhat of a misnomer, it still might be a useful handle from which the public can grasp an otherwise intricate natural process.

Most people can relate to how hot and stuffy a greenhouse can get. Now that the Earth has started to heat up, we realize that our own global greenhouse has no window that we can open to catch some fresh air.

Source : http://knowledge.allianz.com

»»  

Sebuah Alternatif Untuk Masalah Emisi CO2

Proses penanganan emisi gas CO2 dengan menangkap dan menyimpannya merupakan salah satu teknologi yang membuat kita tetap dapat menggunakan bahan baker fosil tanpa diikuti konsekuensi terjadinya perubahan iklim. Namun dibalik itu pemanfaatan teknologi ini tentu akan membutuhkan investasi yang lebih besar disisi R&D.

Emisi gas CO2 terbentuk saat kita melakukan pembakaran batu bara atau gas untuk sumber tenaga mesin pembangkit listrik. Proses pembakaran ini akan menghasilkan gas CO2 yang merupakan gas penyebab utama efek “rumah kaca”yang akan merubahan iklim bumi dan dapat meracuni perairan laut kita.

CCS atau kepanjangan dari istilah “Carbon Capture and Storage” merupakan suatu proses fisikokimia yang mampu memisahkan gas CO2, melarutkannya pada kondisi tekanan rendah, lalu ditransportasikan melalui pipa untuk kemudian disimpan pada formasi batuan geologi berpori di kedalaman lebih dari 800 m dibawah dasar laut. Suatu tempat aman yang dapat dipergunakan untuk menyimpan minyak, gas maupun pelarut air garam yang tidak dapat dipergunakan lagi untuk keperluan apapun.

CCS terbukti secara langsung dapat menurunkan emisi gas CO2, sehingga negara industri dapat terus menggunakan batu bara dan gas sebagai bahan bakar untuk power plant dengan tetap memenuhi target menurunkan produksi emisi gas CO2 hingga 60-80% hingga tahun 2050.

Teknologi penting dan sangat vital ini dihasilkan oleh para ahli kimia dan tehnik kimia. Tahapan teknologi CCS yang paling mahal dan mengkonsumsi energi dalam jumlah yang besar adalah pada proses pemisahan gas CO2 dari seluruh gas yang dikeluarkan pada proses pembakaran bahan bakar fosil. Selanjutnya adalah proses pemurnian O2 pada gas untuk menghasilkan pembakaran yang bersih. Hingga saat ini, kedua tahapan proses ini hanya dapat dilakukan dengan menggunakan pelarut dalam jumlah yang besar atau memanfaatkan membran yang merupakan teknologi yang memiliki performa rendah atau hanya dapat dilakukan dengan memanfaatkan teknologi yang masih kurang aman karena memanfaatkan bahan atau proses yang berbahaya dan beracun. Sehingga menjadi salah satu hal penting yang perlu terus diteliti dan dikembangkan untuk memperbaiki teknologi CCS.

Jika memang kita akan menjadikan CCS sebagai teknologi yang dapat menurunkan emisi gas CO2 dimasa yang akan datang, maka kita harus segera melakukan pengembangan yang signifikan pada tiga sector yang berbeda yaitu teknologi, kebijakan hukum dan sisi bisnis. Sebagai salah satu contoh negara Inggris merupakan salah satu negara kuat yang telah memiliki kebijakan hukum yang sangat baik, namun tetap masih gagal untuk menurunkan biaya yang ditimbulkan dari pemanfaatan teknologi CCS ini sehingga dari segi bisnis tidak dapat memenuhi kriteria suatu unit yang menjanjikan dan dapat menghasilkan profit. Hingga saat ini, walaupun teknologi CCS bukan merupakan salah satu teknologi yang dianggap paling murah karena merupakan investasi dalam jangka waktu yang lama, namun CCS bukan pula suatu teknologi yang paling mahal untuk diterapkan dengan kemampuannya yang baik untuk terus menurunkan emisi gas CO2 dibumi kita.

Kesimpulan yang dapat diambil dari seluruh uraian diatas adalah pertama bahwa CCS membuat kita mampu memisahkan CO2, membuatnya cair (melarutkannya) dan menyimpannya untuk menurunkan emisi. Kedua, walaupun tahapan separasi tergolong mahal namun secara keseluruhan CCS dapat digolongkan sebagai salah satu pilihan murah untuk menurunkan produksi gas “rumah kaca”. Ketiga, teknologi ini terus dikembangkan dan diteliti oleh berbagai industri atau perusahaan pada sektor energi di seluruh belahan dunia, dan terakhir tanpa investasi berkemanjutan dan harga CO2 yang stabil maka CCS tidak akan dapat dikomersialisasikan pada pasar sektor energi.

Sumber: http://http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan
.

»»