ヒトからの熱排出による温暖化はない

一日の摂取カロリー2000 kcalとする。全部炭水化物で取ると考えて約500 g。C₆H₁₂O₆として、分子量180で2.78 mol。生成されるCO2は、分子量44の16.7 molで、735 g。一月22 kg、一年264 kg。日本人130000000人として、3400万トン。

ちなみに、自転車で30 kmを60分で走って約600 kcal消費とする。これを補充するのにたとえば牛丼380円。車で30 kmを走るのにガソリン3リットル、360円。自転車も車も直接消費する熱量分のコストは変わらない。お金を使うと最後には化石燃料を消費して二酸化炭素に変わるので、化石燃料の消費も二酸化炭素排出も変わらない。もちろん、購入費用や維持費用は変わる。それでも、極端な例だが、ぼろくその軽自動車とオリンピックのタイムトライアルに出てくるようなスペシャルな自転車を比べると軽自動車の方が桁違いに安い。

空気の定圧比熱は1.006 J/(gK)、定積比熱は約0.717 J/(gK)。1気圧は1013 hPa。地球の表面積は5.09949 x 10^8 km^2。地球上の圧縮荷重は517 x 10^3 x 10^8 x 10^6 N = 5.17 x 10^19 N。ちょっといい加減だがこれを重力加速度で除して空気の質量は5.28 x 10^18 kg = 5.28 x 10^21 g。人間の熱効率は約25%だが、運動したエネルギーも結局は摩擦熱に変わるから、一人当たり1日2000 kcalの熱を大気に放出するとして、一人当たり8400 kJ/day。人口68億人で1年間だと8.4 x 10^6 x 68 x 10^8 x 365 = 3126 x 68 x 10^14 = 213000 x 10^14 = 21.3 x 10^18 (J)。これを空気の体積と定圧比熱で除して21.3 x 10^18 / (5.28 x 10^21 x 1.006) = 4.03 x 10^-3 (K)。100年で0.4度。あれ？無視できない。

人類の年間石油消費量は約300億バレル。かなりいい加減だが、全部灯油で計算して、300億バレル x 159リットル = 47700　x 10^8 = 0.0477 x 10^14リットル。灯油はリッターあたり37 MJだから、1.8 x 10^20 J。これを空気の体積と定圧比熱で除して18 x 10^19 / (5.28 x 10^21 x 1.006) = 3.4 x 10^-2 (K)。1年で0.034度。あらっ？一次エネルギーは他にもあるし．．．何か考えおかしいだろうか？

以上は、閉ざされた系に熱量が供給されるという仮定なのでやっぱりおかしい。もう少し考えてみる。

ある惑星では1年でバナナが10本でき、気温は平衡状態にあると仮定する。ヒトがいない場合、バナナは微生物により分解されて二酸化炭素と水になる。微生物は非常ななまけもので成長も仕事もしない。ちょっとだけ運動はするが運動エネルギーは結局すべて摩擦熱となるので、要するにすべての熱量は大気に放出される。この熱と太陽エネルギーでまた次の年にバナナが10本でき、残りの熱量は宇宙空間へ放射され、気温は変わらない。

ここに突然ヒトが登場する。このヒトは1年にバナナを1本だけ食う。微生物と同様、非常ななまけもので、バナナのすべての熱量は大気に放出され、気温は変わらない。えさを奪われた微生物は減る。ヒトが10人になるまではこの状態は変わらない。

ヒトが11人になると、化石エネルギーを用いてバナナを11本作るようになった。化石エネルギーの分だけ気温が上昇する。

これを地球に当てはめてみると、太陽エネルギーは約174 PW（174 x 10^15 W）である（ウイキペディア）、人類の消費エネルギーは約20 TW（20 x 10^12 W）である（ウイキペディア）。地殻で生じる地熱は4〜10 TWである（ウイキペディア）。マントルや核で生じる地熱の地表への影響もあるだろうがおそらく熱量は同じ程度と思われるので、やはり4〜10 TWと仮定する。地熱は計算結果にはほとんど影響しない。

人類の消費エネルギーのほとんどは原子力を含む化石エネルギーであるので、余剰エネルギーの割合は、

20 x 10^12 / (122 x 10^15 + 8〜20 x 10^9) = 16.4 x 10^-5

である（太陽エネルギーの30%が反射されるとした）。地球の平均温度は288Kであるから、ステファン−ボルツマンの法則より、温度上昇量は、

288 x 16.4 x 10^-5 /4 = 1181 x 10^-5 (K) = 0.012 (K)

これは、100年で1.2Kになるようなものではなく、0.012K上がって収束する。したがって、人間の存在自体の温暖化は無視でき、温室効果ガスなどその他の原因を考えないといけない。