Wetenschapsforum

EDIT: sorry opgelost, zie einde.

Deze avond had ik een discussie met medestudenten op kot die beweerden dat een prof van hen gezegd had dat er minder zonne-energie invalt op de aarde als er energie verbruikt wordt door de mens. Ik zei dat dit onmogelijk was, gezien het feit dat de zon alles doet groeien en bloeien op aarde, de enorme hoeveelheid licht, de krachten van het weer, zoals de wind, enzovoort, waar wij enkel wat flauwe lichtjes en met een autootje rijden tegenover zetten.

Toen maakte ik een berekening voor de hoeveelheid zonne-energie die invalt en een schatting van de energiebehoefte. Het laatste bleek redelijk dicht bij de waarheid te liggen, achteraf checkend, alleen aan het eerste kom ik niet uit.

Wat is de hoeveelheid zonne-energie die de aarde bereikt? Ik ging uit van 1000 kWh/m^2 per jaar in België, wat onze pv-installateur gezegd had, ging er vanuit dat België zeker niet over het gemiddelde voor heel de aarde zou gaan, dus rekende verder met dit gegeven voor heel de aarde, en rekende verder alsof de aarde een bol is met een straal van ongeveer 6300km. Dan kwam ik op ongeveer 10^15 GWh per jaar, wat ongeveer een vermogen van 120 miljoen TW is.

Dit vergelijkend met gegevens op het internet vond ik bvb dit

http://life.tweakers.net/nieuws/49798/pent...de-stralen.html

dat zegt dat het gemiddeld om 250W/m^2 gaat als we dus enkel het aardoppervlak rekenen, niet absorptie door de atmosfeer of zo, wat 2200 kWh per jaar is, het dubbele van mijn schatting. Echter zijn er veel bronnen, bvb Wikipedia

http://nl.wikipedia.org/wiki/Zonne-energie

die zeggen dat er ongeveer 9000 keer meer invalt dan er nodig is voor onze behoefte. Dit wordt ongeveer bevestigd door

http://www.frontlinie.nl/Boekbespreking.pdf

waar het op 12400 keer (174260 TW/14 TW) kwam. Deze 14 TW is zal mss wat weinig zijn, maar aan dat getal twijfel ik niet zo (moest België een gemiddeld land zijn zouden we op ongeveer 60 TW uitkomen). Echter de 174260 TW snap ik niet als ik het vergelijk met mijn 120 miljoen TW die bijna een orde 1000 hoger ligt, en wat bevestigd wordt door de bron die het heeft over 250W/m^2.

Mijn vraag dus: hoe is dit getal (174260 TW) berekend? Gaat het mss uit van hoeveel zonne-energie geabsorbeerd wordt en niet van de hoeveelheid die de aarde bereikt, wat dat ook zou mogen betekenen? Kan iemand uitleggen wat deze waarden 174260TW en 250W/m^2 precies betekenen aangezien ze het blijkbaar over iets anders hebben aangezien 250W/m^2 = 260 miljoen TW voor heel de aardoppervlakte.

EDIT: nu pas zie ik dat ik gewoon de verkeerde formule gebruikt heb voor de oppervlakte van een bol, sorry hoor. Met de juiste formule betekent 250W/m^2 = 125000TW, en dat zit er al veel dichter bij. Oerstom van mij.

Mijn vraag dus: hoe is dit getal (174260 TW) berekend?

Je moet dan niet rekenen met het oppervlak van de aarde als bol, maar met het oppervlak als cirkel met straal = 6368 km. Dat cirkeloppervlak loodrecht op de richting van de zon is wat de zonnestraling opvangt.

De zonnestraling aan de rand van de atmosfeer is gemiddeld 1367 W/m2.

De hoeveelheid zonnestraling die de aarde (rand van de atmosfeer) bereikt is dan 1367 * 3,1416 * 6368000² W = 174000 TW

En dat is het getal wat je vond in één van je links.

De zonnestraling die het aardoppervlak bereikt is echter minder dan dat vanwege atmosferische absorptie.