Nauka To Lubię

Oficjalna strona Tomasza Rożka

Miesiąc: Marzec 2015

Po co zmieniamy czas?

Zmiana czasu na którą godzimy się dwa razy w roku nie ma żadnego sensu. Miała sens może dwieście lat temu. Dzisiaj powoduje straty, zamieszanie i uszczerbek na zdrowiu.

Podobno na zmianę czasu z zimowego na letni wpadł autor konstytucji USA Benjamin Franklin. Gdy była ambasadorem w Paryżu zauważył, że z powodu niedostosowanej do pory dnia godziny, ludzie śpią choć słońce było wysoko, wieczorem zaś pracują oświetlając pomieszczenia świecami. Franklin był nie tylko politykiem i dyplomatą, ale także naukowcem i wynalazcą. Choć nie do końca wiadomo jak, obliczył, że gdyby przesuwać czas na wiosnę „do przodu” a jesienią „do tyłu” można by w samym tylko Paryżu zaoszczędzić 30 mln kilogramów wosku rocznie. Wosku z którego robiono świecie. Pomysł Franklina był jak najbardziej – na tamte czasy – logiczny. Ludzie używali świec, bo funkcjonowali, pracowali, bawili się czy uczyli po zachodzie słońca. Gdyby więc przesunąć godziny wstawania, a co się z tym wiąże także zasypiania, świece nie byłyby w takich ilościach potrzebne.

Raz jest, a raz go nie ma

Pomysł Franklina nie od razu został podchwycony. Pierwsi którzy go zrealizowali byli Niemcy. To były trudne czasy, I Wojna Światowa, kryzys i braki w energii, która była potrzebna do produkcji broni i amunicji. W 1916 roku po raz pierwszy w Niemczech przesunięto czas. Obywatele ogarniętego wojną kraju mieli wcześniej chodzić spać, po to by nie oświetlać swoich mieszkań po zmroku. Chwile później zmianę czasu wprowadziły inne kraje europejskie. Argumenty o oszczędnościach nie przekonały wszystkich. Mówiono o zamieszaniu w rozkładach jazdy i o tym, że jest całkiem spora grupa zawodów które wykonywać trzeba niezależnie od umownie ustalonej godziny. Tarcia pomiędzy przeciwnikami i zwolennikami zmiany czasu były tak duże, ze w wielu krajach czasowo rezygnowano z regulacji zegarków, po to by po kilku latach do pomysłu wrócić. Tak było także w Polsce. U nas po raz pierwszy przestawiono czas w okresie międzywojennym. Później ze sprawy zrezygnowano. Czas zimowy i czas letni przywrócono pod koniec lat 40tych, a później znowu z niego zrezygnowano (na prawie 10 lat). W 1957 roku zmianę czasu wprowadzono, ale w 1965 roku znowu zarzucono. Na stałe Polska jest krajem „dwuczasowym” od 1976 roku.

Danych o oszczędnościach jakie mają wynikać ze zmiany czasu, praktycznie nie ma. Są niepewne oszacowania, które na dodatek nie są wcale jednoznaczne. Oszczędność energii da się policzyć (choć nie jest to takie proste, bo w zimie i w lecie są przecież inne warunki i nie da się tych dwóch okresów bezkrytycznie przyrównać), ale jak oszacować zamieszanie związane z przestawianiem wskazówek? Pomińmy na razie to ostatnie. A pozostańmy na samych oszczędnościach energii. Jeden z nielicznych raportów na ten temat wydał ponad 30 lat temu Amerykański Departament Energii (ADE). Z jego obliczeń wynika, że zmiana czasu rzeczywiście oznacza mniejszą konsumpcję prądu. O cały 1 proc i to na dodatek tylko przez dwa miesiące, marzec i kwiecień. Później dzień jest tak długi, że dodatkowa godzina nie wpływa na mniejsze zużycie prądu. Wyniki raportu ADE podważały poważne instytucje naukowe. Uważały, ze rachunki były błędne, a o żadnych oszczędnościach nie ma mowy. Argumentowano, że każdego roku rośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną, a tego ADE nie wziął pod uwagę w obliczeniach. To był rok 1976. Jeżeli już wtedy wyniki analiz nie były jednoznaczne, co dopiero teraz.

Oszczędności brak

Od czasów Franklina, od czasów I Wojny Światowej, ba nawet od czasów kiedy opublikowano raport Amerykańskiego Departamentu Energii, bardzo dużo się zmieniło. I tutaj dochodzimy do sedna problemu. Zmiany godziny mogą wpłynąć na oszczędność energii, ale tylko tej którą zużywa się na oświetlenie pomieszczeń. I to pomieszczeń prywatnych. Toster, czajnik bezprzewodowy czy bojler, niezależnie od godziny zużywają przecież tyle samo energii. A żelazka, pralki, komputery? Można kręcić wskazówkami do oporu, a ilość zużywanej przez te sprzęty energii i tak nie ulegnie zmianie. To samo dotyczy zresztą oświetlenia ulic (a to pobiera znacznie więcej prądu niż oświetlenie mieszkań prywatnych), które działa od zmierzchu do świtu, niezależnie od tego o której godzinie zaczyna się świt. Dzisiaj oświetlenie pomieszczeń „pożera” mniej niż 1 proc prądu który produkują elektrownie. Co więcej, choć prądu w ogóle zużywamy coraz więcej, na oświetlenie mieszkań i domów potrzebujemy go coraz mniej. Głównie dlatego, że coraz częściej korzystamy z energooszczędnych źródeł światła. A wiec co konsumuje coraz więcej? Podnosimy swój standard życia. Coraz częściej kupujemy klimatyzatory, większe lodówki, elektryczne systemu grzewcze czy sprzęty kuchenne. Nowoczesne telewizory (wielkości okna) konsumują więcej energii niż starsze ich typy. To wszystko zużywa znacznie więcej energii niż oświetlenie, a równocześnie korzystamy z tego niezależnie od wskazywanej przez zegarki godziny. Najwięcej prądu potrzebują fabryki (przemysł), transport czy kopalnie. Przestawianie wskazówek nic tutaj nie zmieni.

Rolnicy liczą straty

Jedną z najdłużej opierających się zmianie czasu grup zawodowych byli rolnicy. Dla nich ważny jest jasny poranek a nie długi wieczór. Zwierzęta nie przestawiają przecież zegarków. W USA, gdzie rząd w Waszyngtonie nie ingeruje zbyt mocno w życie obywateli, w stanach rolniczych (m.in. Arizona i Indiana) wciąż są hrabstwa, które czasu nie przestawiają. Choć powoduje to gigantyczne zamieszanie, wola obywateli jest tam świętością. W 2006 roku kilka hrabstw w Indianie zdecydowało się jednak dostosować. Dla naukowców to była idealna okazja by sprawdzić jak to z tymi oszczędnościami energii elektrycznej jest. Obszar na którym zdecydowano się po raz pierwszy zmienić czas na letni nie był duży, więc badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego mogli sobie pozwolić na prześledzenie rachunków za energię elektryczną każdego domostwa. I co się okazało? Nie było żadnego zysku, tylko gigantyczna strata. W sumie na stosunkowo niewielkim terenie rachunki za prąd wzrosły o prawie 9 mln dolarów. Skonsumowano do 4 proc więcej energii niż przed zmianą czasu. To nielogiczne ! Skąd się wzięły te procenty? Naukowcy zauważyli, że istotnie nieco spadła ilość energii używanej do oświetlenia domów. Równocześnie znacznie zwiększyła się ilość energii zużywanej przez klimatyzatory i ogrzewanie. To ostanie włączano, bo wcześniejszym rankiem niektórym w mieszkaniach było za zimno. Gdy wieczorem trzeba było się wcześniej kłaść spać, okazywało się, że niektóre mieszkania są zbyt nagrzane po ciepłym dniu i do komfortowego snu, trzeba je nieco schłodzić.

Dzisiaj jedynym bezdyskusyjnym zyskiem z przesuwania czasu jest bezpieczeństwo na drogach. Dzięki temu, że po południu, w czasie powrotów z pracy jest wciąż jasno, zdarza się mniej wypadków. Szczególnie tych z udziałem pieszych. Zresztą ten argument (a nie oszczędność prądu) przekonał brytyjskich parlamentarzystów na początku XX wieku do zgody na zmianę czasu. Bezpieczniej na drogach jest jednak nie przez cały okres obowiązywania czasu letniego, ale tylko w pierwszych jego miesiącach.

Policzyć da się wszystko. Ciekawe, że na razie nikt nie zrobił jednak rachunku zysków i strat związanych ze zmianą czasu. I nie chodzi tylko o pobór energii elektrycznej, ale także bezpieczeństwo na drogach, zamieszanie w transporcie lotniczym czy kolejowym oraz niedogodności zdrowotne. Z czasem coraz więcej prądu zużywać będą urządzenia ułatwiające (umilające) nam życie. Z czasem oszczędności na oświetleniu (o ile jakiekolwiek są), będą więc wraz ze zmianą czasu coraz mniejsze. A o tym, ze bez zmiany czasu da się żyć mogą zaświadczyć najliczniejsze narody Azji. W Chinach, Japonii i Indiach nikt przestawianiem zegarka nie zaprząta sobie głowy.

W Unii Europejskiej (dyrektywa UE 2000/84/EC) czas zmienia się z zimowego na letni w ostatnią niedzielę marca, a letniego na zimowy w ostatnią niedzielę października. W marcu tracimy godzinę, a w październiku zyskujemy.

 

Tekst ukazał się w tygodniku Gość Niedzielny

Brak komentarzy do Po co zmieniamy czas?

Jak obserwować Słońce?

Taka sytuacja nie zdarza się zbyt często. 20 marca, w Polsce będzie częściowe zaćmienie Słońca. Tarcza Księżyca w około 70 procentach zakryje tarczę słoneczną. O ile niebo nie będzie bardzo zachmurzone, efekt zaćmienia będzie bardzo widoczny. Ale Słońce warto obserwować także bez zaćmienia. O ile spełnione są podstawowe warunki bezpieczeństwa.

Taka sytuacja nie zdarza się zbyt często. 20 marca, w Polsce będzie częściowe zaćmienie Słońca. Tarcza Księżyca w około 70 procentach zakryje tarczę słoneczną. O ile niebo nie będzie bardzo zachmurzone, efekt zaćmienia będzie bardzo widoczny. Ale Słońce warto obserwować także bez zaćmienia. O ile spełnione są podstawowe warunki bezpieczeństwa.

Maksimum zaćmienia nastąpi około godziny 10.50, ale już godzinę wcześniej tarcza Księżyca zacznie nasuwać się na tarczę Słońca. Słońce w tym czasie będzie się znajdowało niezbyt wysoko nad horyzontem, a więc jeżeli ktoś nastawia się na obserwacje, powinien zawczasu wybrać odsłonięty teren. Najlepiej całe zjawisko obserwować pomiędzy 10:30 a 11:30. Kilka minut przed południem spektakl zakończy się.

Kolejne spektakularne zaćmienie Słońca, w Polsce będzie miało miejsce dopiero w 2026 roku. 
Wcześniej nastąpi kilka mniejszych zaćmień.

Tegoroczne zaćmienie jest wyjątkowe. Choć Księżyc na tle tarczy Słonecznej przechodzi nawet dwa razy w roku, za każdym razem cień rzucany na powierzchnię Ziemi przez Srebrny Glob pada na inne miejsce planety. W efekcie zaćmienie Słońca w jednym miejscu występuje co kilkanaście lat. Zdarza się, że do zaćmienia dochodzi albo w chwili wschodu albo zachodu Słońca, a to utrudnia obserwację. Tak będzie w Polsce przy kolejnym zaćmieniu, które przypada na rok 2026.

Jak obserwować Słońce by coś zobaczyć i równocześnie sobie nie zaszkodzić? Słońce znajduje się 150 mln kilometrów od nas, ale ta duża odległość tylko pozornie zapewnić nam może bezpieczne obserwacje. Słońca nie wolno oglądać bezpośrednio gołym, niezabezpieczonym okiem. Tym bardziej nie wolno bez odpowiednich filtrów używać sprzętu optycznego, np. teleskopów czy lornetek. Skończyć się to może wypaleniem siatkówki i ślepotą. Filtry można kupić w internecie albo w sklepach astronomicznych. Są tanie. Folia Badeera (ND 5, która przepuszcza tylko 0.00001 część promieni słonecznych) kosztuje kilka złotych, okulary do obserwacji z taką folią niewiele więcej. Dzięki folii zjawisko zaćmienia Słońca, albo samo Słońce, to co dzieje się na jego powierzchni, można obserwować zarówno bezpośrednio, jak i przez urządzenia optyczne, o ile filtr z folii umieszczony będzie z przodu lornetki, kamery czy teleskopu a nie od strony okularu (czyli przy oku).

Jeżeli folii Badeera nie udało się kupić, odradzam domowe sposoby w rodzaju płyt CD, dyskietek czy okopconego szkła. Pod żadnym pozorem nie wolno obserwować Słońca przez nawet najciemniejsze okulary przeciwsłoneczne. Używając takich wynalazków nie macie pewności czy ilość promieni słonecznych zostanie wystarczająco mocno zredukowana zanim trafi do oka. Jest jednak jeden sposób domowy, który można wykorzystać. A mianowicie stare, zaczernione zdjęcie RTG.

Osobom, które posiadają teleskopy czy lornetki z mocowaniem, polecam tzw. metodę projekcji, czyli ustawienie ekranu za okularem teleskopu. Zastosowanie tej metody może znacznie podnieść temperaturę używanego sprzętu, więc przed obserwacją polecam sprawdzenie czy używane w nim soczewki nie są wykonane z tworzywa sztucznego.

Jak to w ogóle możliwe, że WIELOKROTNIE mniejszy Księżyc, może przysłonić całą tarczę Słońca? Księżyc jest rzeczywiście około 400 razy mniejszy od Słońca, ale jest też około 400 razy bliżej Ziemi niż Słońce. W podobny sposób ołówek w odległości kilkunastu centymetrów od oka, może przysłonić ogromne drzewo znajdujące się kilkaset metrów od obserwatora.

Wracając do zaćmienia. W mediach pojawiła się informacja o spodziewanych kłopotach europejskich elektrowni słonecznych. Coraz większa część energii elektrycznej, także w Europie, jest produkowana w ogniwach fotowoltaicznych, a zaćmienie Słońca spowoduje nagły spadek ich mocy. Organizacje zajmujące się analizą rynku energii szacują, że ten spadek na całym kontynencie może wynieść ponad 1/3. Moc europejskich elektrownie słonecznych wynosi około 90 GW, ale w wyniku zaćmienia spadnie ona do mniej niż 60 GW. Problemem nie jest spadek mocy, tylko to, że stanie się to w tym samym czasie na obszarze całej Europy. Duże zachmurzenie może niemal całkowicie zakryć Słońce, ale takie warunki nie obejmują dużych obszarów, a wtedy spadek mocy w jednym kraju (czy obszarze kraju) jest automatycznie rekompensowany przez produkcję energii w innym. Europejska sieć energetyczna jest „zautomatyzowana”. Co się jednak stanie, gdy moc ogniw słonecznych spadnie na obszarze całego kontynentu? Zobaczymy. Największe spadki mocy elektrowni dotyczą Niemców i Włochów, czyli państw, które fotowoltaikę mają rozwiniętą lepiej niż inne europejskie kraje.

A gdy zaćmienie się skończy, co można obserwować na powierzchni Słońca? Poruszające się i ewoluujące plamy Słoneczne, które często są dużo większe od naszej planety. Można obserwować tzw. granulację słońca czy protuberancje. Te ostatnie wyglądają jak płomienie wychodzące ze Słońca. Poniżej wklejam kilka linków, dzięki którym na bieżąco można śledzić pogodę słoneczną:

www.spaceweather.com – strona związana z NASA o naszym Słoneczku.

www.raben.com/maps/ – strona z mapami powierzchni Słońca.

http://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html – Strona NASA poświęcona zaćmieniom Słońca i Księżyca.

http://www.sciencekids.co.nz/sciencefacts/space.html – Strona o Układzie Słonecznym dla dzieci.

http://theplanets.org/the-sun/ – Ciekawa strona z podstawowymi informacjami o Układzie Słonecznym.

http://sohowww.nascom.nasa.gov/ – strona domowa słonecznej misji (sondy) SOHO.

http://ulysses.jpl.nasa.gov/ – strona domowa misji Ulysses.

 

Brak komentarzy do Jak obserwować Słońce?

Papier czy plastik ?

Używanie której torby na zakupy ma mniejszy wpływ na środowisko – co byś odpowiedział? Pewnie, że papierowej. Ja bym taki całkiem pewny tego nie był.

Jedno jest pewne. Reklamówki czy ogólnie tworzywa sztuczne mogą być dla środowiska sporym wyzwaniem. Nie rozkładają się, w niektórych warunkach mogą być trujące. Np. wtedy gdy zostają spalone. Polska, na tle krajów europejskich, jest rekordzistą pod względem ilości zużywanych torebek foliowych. Tak jak średnia unijna wynosi niecałe 200 reklamówek na mieszkańca na rok, tak w Polsce zużywamy ich 466. Na drugim – niechlubnym miejscu – są Węgrzy z 425 torebkami na mieszkańca w ciągu roku. Ale np. nasi zachodni sąsiedzi, Niemcy, statystycznie zużywają tylko 71 foliówek. W takich krajach jak Dania czy Finlandia, jednorazówki praktycznie w ogóle nie są znane. Gdyby na sprawę spojrzeć w kontekście całej Unii, okazuje się, że Europejczycy rocznie wyrzucają około 8 miliardów torebek plastikowych. Samo wyrzucanie nie jest jednak problemem, o ile miejscem do którego reklamówki trafiają jest kosz na odpady z tworzyw sztucznych. Kłopot zaczyna się wtedy, gdy torby foliowe trafiają do lasu, pieca albo na wysypisko śmieci.

Polska na czele

Unia Europejska chce by do 2019 roku o 80 proc spadło zużycie torebek foliowych. Do 2017 r. zużycie reklamówek ma spaść o 50 proc. Chodzi o torebki jednorazowe, te z najcieńszego materiału. Łatwo powiedzieć, ale jak zrobić? No po brukselsku – chciałoby się rzec. Po prostu zakazać. Tyle tylko, że to nic nie da, a może nawet sytuację pogorszyć. Mowa bowiem cały czas o torebkach bardzo cienkich. Tych z grubszego tworzywa Unia nie chce zakazywać. Jeżeli w sklepie nie będzie jednorazówek, większość klientów zechce kupić torbę plastikową (teoretycznie) wielokrotnego użytku. Przy kolejnych zakupach torba zapewne zostanie jednak w domu, a przy kasie zostanie kupiona kolejna. Negatywny wpływ reklamówek z grubszego tworzywa na środowisko jest większy. I nawet gdyby za reklamówki wielokrotnego użytku trzeba było płacić… Czy kwota kilku czy kilkunastu groszy jest na tyle wysoka, by nauczyć klientów chodzenia na zakupy z własną torbą? To raczej mało prawdopodobne.

Alternatywą dla plastiku są torby materiałowe albo papierowe. Te pierwsze są bardzo trwałe. Nasze babcie i mamy często same robiły takie torby np. na szydełku, czy szyły je z niepotrzebnych już skrawków materiału. To było racjonalne zarówno ekologicznie jak i ekonomicznie. Tyle tylko, że dzisiaj tego nikt nie robi. Co z papierem? To mit, że torba papierowa jest dla środowiska neutralna. Prawdę mówiąc pod wieloma względami może być bardziej obciążająca niż plastikowa. Produkcja torby papierowej powoduje o 70 proc. większe zanieczyszczenie powietrza (1) oraz o 80 proc. większą emisję gazów cieplarnianych (2) niż produkcja torby plastikowej. Papier w trakcie produkcji o 50 proc. bardziej (3) zanieczyszcza wodę niż plastik. Produkcja torby papierowej pochłania cztery razy więcej energii (4) i trzy razy więcej wody (5) niż produkcja torby plastikowej. Proces recyklingu papieru zwykle kosztuje więcej energii niż produkcja nowej torby (6). Potrzeba ponad 90 proc. więcej energii (7) by przetworzyć kilogram papieru niż kilogram plastiku.

Babcie miały rację

Coś, co jest często wymieniane jako zaleta papierowych toreb czy opakowań, może być równocześnie ich wadą. Papier jest nietrwały. Innymi słowy, wytworzenie papierowej torby kosztuje energię i wodę, oznacza także korzystanie z wielu środków chemicznych. I to wszystko po to, by torba była wykorzystana tylko jeden raz! To prawda, że torby papierowe szybko się rozkładają. Ale ten rozkład w pewnym sensie oznacza marnotrawstwo. Pod tym względem dużo lepiej korzystać z toreb plastikowych. Jest tylko jeden warunek. Gdy taka torba ulegnie  zniszczeniu, powinna zostać przetworzona. W środowisku naturalnym będzie bowiem zalegać przez dziesiątki a nawet setki lat. To nie produkt jest problemem, tylko sposób w jaki z niego korzystamy.

Plastikowe śmieci stanowią około 20 proc. odpadów na wysypiskach śmieci. Torby foliowe około 1 proc. Są lekkie i dlatego są rozwiewane przez wiatr. Drażnią oko w lesie czy na drzewach. Drażnią nos, gdy są spalane. Ale ich użycie i wykorzystanie to nie ślepa uliczka konsumpcjonizmu. Opakowania plastikowe nie mają sobie równych! To dzięki nim produkty żywnościowe zachowują dłużej świeżość. Samochody zrobione z blachy i drewna byłyby drogie i niebezpieczne. W szpitalach bez tworzyw sztucznych nie dałoby się zachować sterylności. Są trwałe i to w pewnym sensie przysparza im wrogów. Bo w świecie w którym żyjemy to nie trwałość się liczy, tylko częsta zamiana. I tu pojawia się problem. Bo za chęcią zmiany nie idzie w parze świadomość segregowania śmieci. I świadomość tego, że tworzywa sztuczne są cennym surowcem wtórnym. Można je wykorzystać jako paliwo lub przerobić na granulat i używać do produkcji worków na śmieci, ubrań a nawet płyt chodnikowych. Wyrzucanie plastików na wysypiska czy do lasu jest nie tylko karygodne z ekologicznego punktu widzenia, ale przede wszystkim ekonomicznego. Tworzywa sztuczne, także te z których wykonane są woreczki foliowe, są magazynem energii i surowców. W końcu tworzy się je z węgla i ropy naftowej.

Podsumowując (8): Zakazywanie produkcji czy wydawania w sklepach plastikowych torebek nie ulży środowisku, a może pogorszyć jego stan. Bo choć cieniutkich torebek będzie mniej, ich miejsce zajmą torby papierowe albo plastikowe zrobione z grubej folii. A negatywny wpływ na środowisko naturalne tych ostatnich jest dużo większy niż foliówek (9). Jakie jest zatem wyjście? Edukacja i segregacja. No i powrót do czasów naszych babć, które na zakupy zawsze chodziły ze swoją siatką.

11 komentarzy do Papier czy plastik ?

Type on the field below and hit Enter/Return to search