Общ

Геоинженеринг срещу климатичните промени: Как да запазим Земята жива


Хей, чувал ли си новините? Всички сме обречени!

Поне според новия доклад на ООН за климата, който казва, че имаме само дванадесет години, за да съберем колективните си действия и да спрем замърсяването, или ще нанесем непоправима вреда на Земята. Мнозина четат новини като тази и се настройват напълно, мащабът на проблема е твърде поразителен, за да ги засегне наистина. Други, може би по-граждански мислещи хора, изпадат - решават да бъдат по-съвестни при рециклирането си или може би дори да станат вегани.

За съжаление, простият факт, че решаването на проблема с глобалното изменение на климата вече не е индивидуално начинание: той изисква глобални решения. Но какво ще стане, ако всички се съберем и поправим грешката по нашия начин - спрем да замърсяваме, използваме възобновяеми енергийни източници и живеем неутрален въглероден живот - и това все още не е достатъчно? Е, там идва нещо, наречено геоинженеринг, и това може да е най-добрият ни шанс да поддържаме света жив ... или може просто да го убие.

Какво е геоинженеринг?

Националната академия на науките определя геоинженерството като „варианти, които биха включили широкомащабно инженерство на нашата околна среда с цел борба или противодействие на ефектите от промените в атмосферната химия.“ Или, по-просто казано, идеята е да се използва наука в глобален мащаб, за да се охлади Земята обратно до устойчиво ниво.

Звучи достатъчно просто, нали? Но проблемът е, че инженерството в такъв мащаб е просто неоснователна територия. Най-големият инженерен проект, който хората някога са предприели, е летището в Пекин, което ще се разпростира на повече от 25 квадратни мили, когато бъде завършено. Но това е 7,8 милиона пъти по-малко от мащаба на средния проект за геоинженеринг.

В допълнение към това монументално скаларно въздействие има фактът, че всеки проект би трябвало да работи в множество различни екосистеми, без да отравя или нарушава нищо, а ние просто няма как да знаем това със сигурност преди време. На всичкото отгоре, ако някога очаквате световните правителства да застанат зад идеята, трябва по някакъв начин да им спечелите пари.

Започвате ли да виждате проблема?

Работата е там, че въпреки целия песимизъм и безкрайната поредица от препятствия, поставени пред тях, много учени и инженери все още са готови да се справят с проблема с геоинженерството и по-важното са, че измислят методи, които може просто да се поберат на всички критериите.

Намаляване на слънчевата радиация VS. Улавяне и отстраняване на въглерод

Тактиките на геоинженерството обикновено се разделят на две широки категории: блокиране на новата слънчева радиация или премахване на CO2 от въздуха. Това са просто най-преките начини за борба с проблема с глобалното затопляне и ще окажат най-бързото въздействие по отношение на спирането на повишаването на глобалната температура и размразяването на ледената шапка.

И все пак, макар това да звучи чудесно на теория, истината е, че много от настоящите стратегии рискуват от значителни вредни странични ефекти. За щастие инженерите и учените по целия свят проектират нови технологии, изпълняват симулации и тестват теории, за да ги направят по-добри.

Нека да преминем бързо през шест от геоинженерните техники, които са най-обещаващи като начин за управление на климата на Земята.

Високо атмосферни сярни аерозоли:

Този план включва изпомпване на SO2 в стратосферата с флот от самолети. Веднъж попаднал там, той ще образува аерозоли с околните молекули и ще отразява слънчевата светлина направо обратно в космоса, като по този начин охлажда планетата. Много хора са развълнувани от този подход, защото той може да компенсира затоплянето, което изпитваме в момента и още повече, е много осъществимо с настоящите технологии и изключително евтино в сравнение с повечето други подходи.

Вече знаем, че това решение ще работи - вулканите го правят непрекъснато и редовно виждаме измеримо глобално охлаждане след дори относително незначителни вулканични събития. Въпреки това, подобно на вулкан, има и недостатък. Първо и най-важно, това би намалило валежите, което може да звучи чудесно, ако се възстановявате от ураган в момента, но може да бъде пагубно за други райони по света, които изпитват исторически суши поради климатичните промени. По-малко слънце също може непредсказуемо да промени нестабилната среда, като потенциално ще навреди на най-уязвимите.

И най-досадното е, че без нищо да се прави по отношение на нивата на въглероден диоксид, никога не бихте могли да спрете да засявате аерозолите или температурата ще скочи обратно там, където е била много по-бърза от преди, така че „ниската цена“ в крайна сметка ще стигне до безкрайност.

Изкуствени облаци:

Планът тук е да се модернизира флот от стари кораби, за да се пръска аерозол с морска вода във въздуха, докато пътуват. Солевите частици, които се разпространяват, трябва да увеличат концентрацията на капчици в облаците, като ги направят по-бели и по-отразяващи, като по този начин охлаждат планетата. Отново, това е вълнуващ подход, защото може лесно да компенсира сегашното ни затопляне и не включва изпомпване на страшно звучащи химикали във въздуха.

Теоретично е възможно да се охладят полюсите повече от тропиците с този подход, който би забавил или спрял загубата на лед, като същевременно остави долните географски ширини бавно да се нормализират. За съжаление, този подход все още има проблем или намаляването на валежите, тъй като ще проникне по-малко слънце, а някои учени се притесняват, че може да промени регионалния климат като Амазонка по особено катастрофални начини, като извърши водния си цикъл. Но най-вече, основният проблем е, че технологията, необходима за извършване на подобни неща в мащаб, просто не съществува, качете се на тази наука!

Космически базиран слънчев щит:

Един от най-… ще кажем ли „изобретателски“ подходи е идеята за изстрелване на стотици или потенциално милиони орбитални „чадъри“ в дълбокия космос, за да засенчи Земята. Що се отнася до плюсовете: Искам да кажа, да, технически би работило. Минуси: би било невероятно скъпо без нещо като космически асансьор - а космическият асансьор също би бил твърде скъп!

Биоугар:

Сега се занимаваме с подходите за намаляване на въглерода към геоинженерството. Това призовава страните да работят заедно, за да отглеждат огромни парчета от бързо растящи растения и след това редовно да ги превръщат във въглища, които могат да бъдат отделени в почвата. Този метод е привлекателен, защото е изключително безопасен. Използвате естествения процес на фотосинтеза, за да забавите изменението на климата, вместо активно да променяте климата.

Biochar също е рентабилен, тъй като енергията, създадена в процеса на въглен, може да се продава с печалба. За съжаление също не е толкова ефективен, колкото може да ни потрябва. Съвременните оценки са, че това би могло да компенсира само около 10% от затоплянето поради CO2 удвояване. В крайна сметка това все пак може да бъде добър подход за по-бедните страни, които биха могли да бъдат стимулирани да отделят земя за процеса и да бъдат възнаградени за всеки тон въглерод, изолиран.

Океанско торене:

Океаните заемат над 70% от повърхността на Земята, има смисъл, че може да искате да ги използвате, за да решите този проблем. Идеята с океанското торене е да се стимулира растежа на планктона, като се добавят хранителни вещества като желязо към океанските води. Когато цъфтежът достигне критична маса, планктонът просто умира и потъва на дъното на океана, заедно с целия въглерод, който току-що са консумирали, след което процесът просто се повтаря.

Този подход ефективно би забавил изменението на климата и подкисляването на океана и в правилния мащаб би отделил повече от достатъчно нашия атмосферен въглерод. Но мащабът също е проблем тук. Океанът е толкова голям, че понастоящем няма (предназначен за игра на думи) ефективен начин за разпределяне на достатъчно излишни хранителни вещества, за да компенсира повече от около 5% от затоплянето поради удвояване на CO2.

На всичкото отгоре проектът може да има непредвидими ефекти върху и без това крехките морски екосистеми, а масивният цъфтеж на планктона може дори да причини или ускори възхода на дезоксигенираните океански „мъртви зони“.

Директно улавяне на въглерод във въздуха (AKA изкуствени дървета):

И запазихме най-доброто за последно: Директното улавяне на въглерод във въздуха включва машини, които по същество имитират фотосинтеза, извличат CO2 от въздуха и произвежда въглерод, за да се съхранява за други цели или просто да се зарови. Новите дизайни на тези изкуствени дървета могат да изсмукват 100 пъти повече въглероден диоксид от нормалното дърво, почти 1 тон на ден! И тъй като технологията все още е в зародиш, има още дълъг път, по който тя все още да върви, което със сигурност я прави вълнуваща.

Основният недостатък, когато се стигна до идеята за изкуствени дървета, бяха на пръв поглед огромните авансови разходи, както и дългосрочните разходи за енергия, необходима за подхранване на химичните реакции, които правят спора за улавяне на въглерода. Но експоненциалното нарастване на наличността и спада в цената на вятърната и слънчевата енергия са решили последния проблем.

А що се отнася до първите, тъй като започваме да виждаме разходите, които няма да направим нищо, както парично, така и човешки, технологиите за улавяне на въглерод изведнъж се изплащат.

Какво правим СЕГА?

Говорихме много на гибел и мрак, но истината е, че бъдещето на геоинженерството е светло! В полеви обекти по целия свят се предприемат малки, контролирани тестове на всякакви различни подходи. И в университетите все повече инженери фокусират своите изследвания върху науката за климата, което означава, че всички тези технологии ще стават все по-ефективни през следващите години. Можете дори да получите степен по геоинженерство в Оксфорд сега!

Има и много компании, които са започнали да се появяват в пространството за климатично инженерство. Исландска група, известна като CarbFix, разработи нова стратегия, наречена „подобрено изветряване“, при която уловеният въглерод се изпомпва в базалтови образувания, като го фиксира трайно там без вредни странични продукти. А компания, наречена Climeworks, току-що откри завод за директно улавяне на въглерод в Швейцария миналата година, който възстановява разходите си, като продава въглерод като тор.

Подобни неща са само начало по нашия начин да постигнем разлика, но те обещават първи стъпки и може би сигнализират, че светът най-накрая е готов да направи нещо по отношение на изменението на климата.

Как да направим бъдещия охладител?

И така, какъв е отговорът? Как да започнем? В крайна сметка не е толкова сложно, просто трябва да започнем. Всъщност няма значение къде. Всички можем да изпълняваме частите си по малко и по големи. И можем да се уверим, че нашите лидери знаят, че това е приоритет, и повече няма да приемаме техните тактики и алчност.

В крайна сметка всички тези подходи предполагат, че ние също спираме да изхвърляме въглерод в атмосферата и тъй като над 70% от целия създаден от човека атмосферен въглерод идва от само 100 компании, това, което наистина трябва да направим първо и най-важно, е да държим тези институции отговорни за своето замърсяване и ги принудете незабавно да спрат или поне 100% да компенсират въглеродните си отпечатъци.

Освен това трябва да помним, че това няма да е нещо, което ще има едно решение. Ще са необходими съгласувани усилия в много различни сектори, за да се свърши работата. Например, ако трябваше да ограничим тенденцията на затопляне, без да намаляваме въглеродните си емисии, все още ще караме океаните да се подкисляват, което може да застраши цялата морска хранителна верига и в крайна сметка да остави милиони хора без устойчиви източници на храна. И ако в момента спряхме да излъчваме въглерод, но не успяхме да го премахнем, пак щяхме да се ангажираме да свършим 3 метра издигане на морското равнище през следващите няколко десетилетия трайно разселване на безброй хора.

В крайна сметка можем поне да кажем, че изглежда разумно да използваме научно стабилни, прозрачни изследвания, за да подобрим разбирането си за това как Земята може да реагира на геоинженерството, докато преминем през следващите 12 ключови години.

Има много обещаващи решения, за които трябва просто да научим повече, дори има много подходи, които не сме обхванали и тук - като засяване на облаци или просто действие за залесяване - и всички те имат своите плюсове и минуси, но факт е, че с напредването на технологиите ЩЕ имаме отговор на геоинженерството, което ЩЕ работи.

Въпросът е само дали ние като глобално общество можем да се съберем и да го приложим навреме.


Гледай видеото: Военноморските сили се представиха достойно на учението Бриз 2017 (Август 2021).