Jan en Daan

Jan en Daan vragen zich af: Kun je Nederland kunstmatig koelen zodat we weer kunnen schaatsen?

Jan Beuving. Beeld Maartje Geels

Daan van Eijk en Jan Beuving vormden samen het (wetenschaps)cabaretduo Jan & Daan. Jan is wiskundige en theatermaker. Daan is natuurkundige aan de University of Wisconsin in Madison, VS. Om de week stellen zij elkaar hier een vraag.

Ha Daan,

Soms kan een redenering waarvan je weet dat die niet klopt, je toch overtuigend in de oren klinken. Neem nu Johan Cruijff, die bij de verhoging van de snelheidslimiet (van 120 naar 130 kilometer per uur) ooit zei: ‘Als je harder rijdt, ben je minder lang op de weg, en dus is er minder tijd om ongelukken te maken’. Een aantrekkelijke gedachte, toch? Maar als je even doordenkt, zou dit betekenen dat bij heel langzaam rijdend verkeer de meeste ongelukken plaatsvinden, laat staan wat er gebeurt als iedereen stilstaat. (Je kunt redeneringen vaak ontkrachten door ze helemaal naar één kant door te redeneren. Je zoekt eigenlijk de limiet van de bewering op.)

Een soortgelijke gedachte is deze: om de opwarming van de aarde ­tegen te gaan, zou ­iedereen een dag zijn koelkast en vrieskist open moeten laten staan. Daar komt een hoop kou vanaf! Moet je eens zien hoe hard de temperatuur daalt. Ook onzin natuurlijk. Maar toen ik deze redenering aan het ontkrachten was, moest ik denken aan de gigantische ruimtes die we soms koelen. Een vrieskist zorgt ervoor dat ongeveer één kubieke meter op 15 graden ­onder nul blijft. Maar er zijn koelcellen zo groot als warenhuizen die ook zo koud zijn. En wat te denken van ijsbanen. Daar is het niet onder nul, maar binnen is het altijd een stuk kouder dan buiten. (Zou er een ijsbaan bestaan die helemaal gekoeld wordt op zonne-energie? Zou een mooie marketingstunt zijn.)

De vraag die bij me opkwam, is ­deze: wat zou praktisch gezien de grootste ruimte zijn die we kunnen koelen? Daarbij mag koelen ruim genomen worden: als het een graad minder koud wordt, is dat ook koelen. Zouden we een koepel over heel Nederland kunnen bouwen, waarbinnen dat lukt? Dat zorgt natuurlijk voor een gigantische energie-­uitstoot. Waar ligt de grens? Wanneer wordt de koepel zo groot dat er wereldwijd geen energie meer voorhanden is om de koeling voor elkaar te krijgen? Of bereik je eerder het punt dat de warmte-uitstoot aan de buitenkant zo groot is dat onze buurlanden gaan klagen?

Of is dit zoveel rekenwerk dat het niet opweegt tegen de gage voor ­deze column?

Daan van Eijk Beeld Maartje Geels

Dag Jan,

Voordat ik begin met rekenen: natuurlijk werkt het niet om je keuken af te koelen door de koelkast open te zetten. De lucht in de koelkast wordt gekoeld doordat er energie aan wordt onttrokken. Die energie wordt aan de achterkant van de koelkast afgestaan als warmte aan de omgeving. Als je de koelkastdeur openzet, heft het effect van de afgekoelde lucht uit de koelkast dat van de warme lucht aan de achterkant op. Sterker nog: omdat de koelkast elektrische energie verbruikt en de koelcyclus nooit 100 procent efficiënt is, zal de ruimte ­alleen maar verder opwarmen! Dit is ook de reden waarom airconditioners altijd met hun kont naar buiten hangen: de energie die je onttrekt aan een bepaalde ruimte, moet ergens anders als warmte naar buiten, anders warmt de ruimte alleen maar verder op.

Maar goed, stel dat we een koepel over Nederland heen zetten en we willen de boel 20 graden afkoelen. Want ik ken je een beetje en jij wil graag schaatsen.

Ik ga er even vanuit dat het grondoppervlak van Nederland mooi cirkelvormig is, zodat er een halve bol op past. Die halve bol bevat dan 3 miljoen kubieke kilometer lucht. Het kost 0,717 kilojoule aan energie om een kilogram lucht een graad af te koelen (het probleem van de dalende luchtdruk als gevolg van de temperatuurdaling laat ik hier even achterwege). Dat betekent dat heel Nederland onder een stolp 1 graad ­afkoelen 3 exajoule aan energie kost. Dat is een 3 met 18 nullen.

Nederland 20 graden afkoelen kost dan grofweg 20 keer zoveel energie: 60 exajoule. Het jaarlijks energieverbruik van de hele mensheid is 600 exajoule. Ofwel: Nederland twintig graden afkoelen kost 10 procent daarvan!

Los van de technische mogelijkheden is het probleem met dit plan tweeledig. Allereerst is er niet oneindig veel energie beschikbaar (maar daar kan die zonne-energie misschien wat bij helpen) en ten tweede moet de onttrokken energie ergens anders gedumpt worden als warmte. Dus Nederland ­afdekken en afkoelen gaat al snel klagende en vooral zwetende ­buren opleveren, die ook nog eens minder energie te besteden hebben. En dat allemaal omdat jij ­zo nodig wil schaatsen, Jan!

Lees hier meer prangende vragen en snedige antwoorden van Daan van Eijk en Jan Beuving.

Lees ook:

Moet je als wetenschapper meewerken aan een ontwikkeling die gevaarlijk is?

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden