Over auto’s en ballonnen…
Hoe maken we onzichtbare zaken tastbaar? Uit het oog is uit het hart. We stoten dagelijks vele kilo’s CO2 uit, maar zien daar letterlijk maar weinig van want CO2 is in zijn dagelijkse verschijningsvorm gasvormig. 1Een kilo CO2 op zeeniveau bij 27 °C neemt maar liefst een halve kuub aan ruimte in. Nu heeft CO2 een onmisbare plek in onze biosfeer, maar omdat er slechts weinigen in het Westen zich tot de ‘sustainable’ uitstootgrens van 3000 kilo per persoon per jaar weten te beperken, is een gevoel van schaal van onze dagelijkse uitstoot hoognodig. Om onze uitstoot tastbaar te maken stelde ik mezelf daarom de volgende ludieke vraag:
Wat als alle door auto’s uitgestoten CO2 in ballonnen opgevangen op de wegen zou blijven liggen, hoe lang duurt het dan voordat de bestuurder van een doorsnee auto alleen nog maar ballonnen ziet? En hoe dik is de ballonnenlaag na een week? En na een jaar? 2In deze stijl heb ik me laten inspireren door Randall Munroe, de auteur van xkcd en de blogserie ‘What If..’. Later gebundeld uitgebracht in: ‘What If: Serious Scientific Answers to Absurd Hypothetical Questions’.
Wat als alle door auto’s uitgestoten CO2 in ballonnen op de wegen zou blijven liggen…?
Om een berekening te kunnen maken zijn een aantal gegevens en schattingen nodig, om te beginnen de inhoud van een ballon. De gangbare, licht peervormige ballon op een Nederlands partijtje heeft een inhoud van zo’n 9 liter, een diameter van 26 cm en biedt ruimte aan 29,25 gram CO2.De druk in een dergelijke volgeblazen ballon loopt op tot ongeveer 1,8 bar, op basis van de napkin-calculation uit dit helaas wat sneue artikel van NRC uit 2008. Gegeven de gasconstante betekent dit dat het gas bij 20° C een molaire massa heeft van 0.664647 mol, wat resulteert in een totaalgewicht van 29.25 gram CO2 per volgeblazen ballon. Voor het rekengemak hanteer ik hier verder dat de ballonnen perfect bolvormig zijn.
Een ander belangrijk rekengegeven is de oppervlakte en bezettingsgraad van een uitverkoren stuk snelweg, waarbij ik voor de beeldvorming ook de vluchtstroken meeneem. Er zou iets flink mislopen als deze calculatie niet op de een of andere wijze resulteert in de creatie van de grootste auto-ballenbak ter wereld (Rocket League anyone?), en vangrails lijken me daarvoor erg natuurlijke afbakeningen.
De keuze van het stuk weg is hierbij gevallen op dit vijfbaans exemplaar, de A2 van Utrecht naar Amsterdam, met het meetpunt ongeveer ter hoogte van de “Technische verenfabriek VIOD b.v.” 4Te Breukelen, “voor al uw Autoveren en Industriele veren”. Deze keuze is ook ingegeven door mijn overtuiging dat van dit populaire wegdeel voldoende data te achterhalen valt om een zinvolle schatting te kunnen maken van de gemiddelde bezettingsgraad en uitstoot per gereden kilometer.
Om te voorkomen dat het onoverzichtelijk wordt hanteer ik hier ten slotte dat de breedte van de weg een constante is, te weten 28,5m (en worden in en uitvoegstroken, evenals andere afwijkingen genegeerd).
Voor het achterhalen van de verkeersintensiteit op het door ons aangewezen stuk snelweg raadpleegde ik de databank van het CBS, maar die bood niet onmiddelijk uitkomst. Uit deze wikipagina komen cijfers over ons wegdeel uit 2018 naar boven als 192.000 passerende voertuigen per dag ten zuiden van afslag Breukelen. Voor hier neem ik het gemiddelde tussen de aantallen bij Abcoude (200.300) en Maarssen (198.400), om zo volledig mogelijk de route van Utrecht naar Amsterdam te beslaan, zonder in de rijbanenspaghetti van Knooppunt Holendrecht-Zuid of de ringweg Utrecht terecht te komen.Ik heb geen idee hoe gemeten is op die plekken, terwijl er maar zoveel manieren zijn om auto’s te tellen op een doorgaande snelweg met hier en daar een invoegstrook of afslag.5Als het je interesse wekt, sla er dan ook de methodiek-beschrijving van het CBS nog even op na.
De berekening
We hebben dus:
- Ronde ballonnen met een diameter van 26cm, een inhoud van 9L bij 20° C met een druk van 1.8 bar, CO2 inhoud van 29.25 gram.
- Een snelweg van Utrecht naar Amsterdam met vangrails (van 75cm hoog), en een constante breedte van 28,5 meter.
- Een verkeersintensiteit van maar liefst (200.300 + 198.400) / 2 = 199.350 passerende voertuigen per dag.6Het is hierbij nog wel de vraag of de oorspronkelijke data enkel werkdagen betreft, of ook de weekenden.
- Een nationaal wagenpark met de volgende verdeling betekent dat we veronderstellen dat [25] procentberekening volgt van het wegoppervlak al is ingenomen door voertuigen met een gemiddelde hoogte van 1.80m, wat nog [75] procent resterend wegoppervlak biedt voor onze CO2 ballonnen.