Боитесь изменения климата? Геоинженерия спасет мир

Все знают, что глобальное потепление плохо влияет на нашу Землю и нас самих. Хотя, конечно, некоторые политики и представители бизнеса все еще пытаются отрицать изменения климата. Таяние льдов на полюсах, извержения вулканов, ужасные лесные пожары, цунами и наводнения, а также шторма и ураганы, являются наиболее опасными проявлениями этой угрозы планетарного масштаба.

Неужели наше будущее так ужасно? Что говорит наука? Оказывается, одним из путей решения является геоинженерия.

Виновники климатических изменений

Увеличение количества углекислого газа в атмосфере уже давно признано главным виновником изменения климата. Ведь именно углекислый газ приводит к повышению атмосферной температуры из-за задержки тепла. Но еще на 20-25% больше парниковых газов, чем CO₂, задерживает газ метан.

Он выделяется во время особой технологии добычи газа - фрекинге. Однако сегодня все говорят именно о сокращении выбросов CO₂. Ведь в атмосфере сейчас количество углекислого газа намного превышает содержание метана.

Геоинженерия

Ученые и общественные деятели все больше убеждаются в том, что одних лишь мер по сокращению выбросов углекислого газа будет недостаточно, чтобы решить проблему. Конечно, сокращение сжигания ископаемого топлива, переход на электромобили, езда на велосипедах очень полезны. Но справиться с катастрофическими последствиями глобального потепления и остановить его все это не сможет.

Поскольку уровень углекислого и других парниковых газов приблизился к опасной точке, ученые стали думать, как вывести CO₂ из воздуха. Теперь это стало целой областью современных исследований. Она называется геоинженерией. Этот термин означает науку, которая разрабатывает технологию понижения атмосферной температуры путем выведения из нее парниковых газов.

Геоинженерия разрабатывает сейчас две группы методов - это поиск путей удаления углекислого газа из воздуха и модификация альбедо. Каждая из этих групп, в свою очередь, имеет свои способы того, как добиться сокращения выбросов.

Как уловить углекислый газ и уменьшить его количество

Улавливание газа через непосредственный захват. Вспомним уроки химии. Подача воздуха производится через большие вентиляторы со специальными банками с жидкостью, которая поглощает CO₂. Там из него получается карбонатный раствор. Это прямое улавливание углерода. Однако пока что такой способ еще не внедрен в производство.

Вариантом предыдущего метода можно счесть захват углерода с дальнейшим его хранением. Этот способ более эффективен – он предполагает захват всего углекислого газа после выброса из заводских труб.

В этом процессе используются вещества, которые связывают CO₂ и приводят его в сжатое состояние. Так его можно хранить (этот процесс называется «секвестрацей»).

Как еще можно избавиться от вредного газа

Бывает, что СО₂ принимает форму жидкости. Поэтому при захвате углерода, например, на электростанции, его можно направить в трубопровод. Оттуда его можно запустить под землю, в специальные хранилища, и держать под давлением, чтобы он оставался жидкостью и не распространялся в воздухе. Иначе говоря, вредные вещества извлекаются из воздуха и хранятся под землей, где они не смогут больше удерживать тепло в земной атмосфере.

В пределах этой методики улавливания и хранения углерода, применяют и другие способы. Один из них называется минерализацией. Это довольно интересный процесс, предполагающий преобразование углерода. На него воздействуют с помощью оксидов - магния или кальция.

В результате этого процесса возникает карбонат магния или кальция (то есть, известняк). В таком виде CO₂ больше не попадет в воздух и поэтому становится безвредным. Перечисленные выше химические вещества, необходимые для этого процесса, в большом количестве находятся в земной коре.

Самый теоретический способ

Другим видом хранения углерода является помещение его глубоко в воды океана. После улавливания углерода одним из вышеописанных способов, его можно перегонять по трубе (или, возможно, транспортировать океанскими лайнерами) на специальные участки в океане. На больших глубинах он рассеется и не причинит вреда.

Из всех этих методов хранение в океане еще не было опробовано на практике и считается чисто теоретическим. Тем не менее, существуют доказательства этой концепции, поскольку, что вода океана и так выводит из воздуха углекислый газ.

Модификация альбедо

Альбедо - это физическая величина, которая характеризует способность света отражаться от поверхности. Модификация альбедо может привести к тому, что солнечный свет и радиация будут отражаться обратно в космос, а не оставаться в атмосфере.

Поэтому если улавливание углерода является борьбой с симптомами изменения климата, модификацию альбедо можно назвать профилактической мерой. Нельзя сказать, что категория удаления углекислого газа лучше другой. Такое различие проводится просто для нашего удобства в разъяснении этих понятий.

Но между этими основными категориями есть одно основное сходство: преобразование альбедо – это тоже способ, который можно разделить на несколько конкретных методов.

Инъекции стратосферного аэрозоля

Этот метод, предлагаемый для решения проблемы с изменением климата, является спорным среди ученых. Существуют такие вещества, как двуокись серы, способные образовать барьер над верхней частью атмосферы - стратосферой. Инъекцией в данном случае называется разбрызгивание диоксида серы или иных веществ такого рода в воздухе.

Каким образом? Это все еще изучается. Например, предлагаются такие способы, как сброс этих веществ с самолетов и даже выстрел ими из артиллерийских орудий. Это, конечно самый забавный способ, словно человечество начнет сражаться с глобальным потеплением с помощью большой пушки.

Однако этот метод вызвал полемику среди ученых. Если вы будете совершать выбросы в атмосферу химических веществ мощного действия, это может привести к непредсказуемым последствиям. Например, может уменьшиться количество солнечного света, что плохо повлияет на сельское хозяйство. Поэтому такой метод требует дальнейшего изучения.

Нужна ли геоинженерия?

До последнего времени, обсуждая изменения климата и проблему глобального потепления, люди в основном говорили о необходимости сокращения выбросов парниковых газов. Многие гордились тем, что перешли на электромобили. Кто-то отказался от кондиционеров и заменил их вентиляторов.

Люди стали совместно использовать автомобили, чтобы уменьшить количество вредных выбросов. И это все правильно, так и надо поступать. Но даже эти совместный усилия простых людей не смогут привести к снижению общемировой средней температуры так, чтобы предотвратить катастрофу.

В 2017 году глобальная температура была на 0,48 градуса выше, чем в среднем за весь двадцатый век. Ученые поставила целью снизить глобальную температуру так, чтобы она была бы хоть на 1,5 °C выше, чем в доиндустриальную эпоху. Если бы электромобили были доступны; если бы повсеместно электроэнергию добывали только с помощью солнечных батарей, ветровых и гидростанций, то можно было бы преодолеть последствия глобального потепления. Но мы очень отстаем в этом плане.

Поэтому, по-видимому, помочь нам может именно геоинженерия. Некоторые ее методы, как улавливания и хранения углекислого газа, нуждаются только в доработке. Другие способы могут оказаться более рискованными. Но и их следует изучать, а выявленные ошибки – устранять.

Меры по борьбе с изменением климата становятся все более актуальными, поэтому геоинженерия является одной из перспективных отраслей науки.