https://bodybydarwin.com
Slider Image

מדענים רוצים להגביל את שינויי האקלים על ידי שחרור יותר CO2

2021

"כתובת": פירוט השסתומים העיקריים בגז ונציה וג'וליה "

פחמן דו חמצני מקבל תשומת לב רבה בימינו. הבדיקה מובנת: ב -11 במאי הגיעו רמות הגז ל -415 חלקים למיליון, יותר ממאה עמודים לדקה מעל לרמות האטמוספירה האופייניות שלנו במהלך 800, 000 השנים האחרונות. אפילו אם נפסיק לפלוט היום, גז החממה הזה ארוך החיים יחמם את כדור הארץ במשך אלפי שנים רבות.

אבל יש עוד גז חממה, מתאן, שלדעת כמה מדענים טוענים שהוא פרי תלוי בין האסטרטגיות הרבות לייצוב האקלים שלנו. בהצעה מפתיעה ואינטואיטיבית שפורסמה היום (שני) בכתב העת Nature Sustainability מדעני אוניברסיטת סטנפורד טוענים שאנחנו יכולים להגביל את ההתחממות על ידי הסבה כימית של מתאן לפחמן דו חמצני. "העיתון שלנו הוא קריאה לראות בהסרת מתאן הזדמנות, אומר רוב ג'קסון, מחבר המחקר הראשי.

מתאן, או CH4, מרוכז כיום באוויר בכ -1, 860 חלקים למיליארד, בערך פי שניים וחצי מהכמות שהייתה לפני המהפכה התעשייתית. 60 אחוז מפליטת המתאן נגרמים על ידי בני אדם, העולים ממקורות חקלאיים כמו מרפדי אורז וגיהוק בקר, כמו גם ייצור דלק מאובנים. הגז קצר מועד, ונמשך עשור בממוצע באווירה. אבל זה עובד קשה כדי לחמם דברים בזמן הקצר הזה. מתאן מחמם את האטמוספרה פי 84 יותר מ- CO2 במשך 20 שנה, ופי פי 28 על פני מאה.

בעוד הכימיה של המולקולה הופכת אותה לגז חממה הנוגע לה, היא גם נותנת פיתרון פוטנציאלי, טוענים צוות סטנפורד. מתאן וחמצן מגיבים ליצירת פחמן דו חמצני ומים. התגובה חיובית תרמודינמית מכיוון שהיא משחררת אנרגיה. למעשה, זה קורה באופן טבעי באווירה. אם נוכל ליצור תהליך תעשייתי שמאיץ נטייה טבעית זו, מציע העיתון, הוא יכול לשמש אסטרטגיה חשובה בהאטת ההתחממות.

בשטח זה עשוי להיראות כמו התכנונים המוצעים ללכידת פחמן ישירה - מאווררים מאסיביים המוצצים אוויר ומעבירים אותו דרך מדיום המסייע למתאן להמיר CO2. שלא כמו לכידת פחמן, דרך הגז הפליטה לא יהיה צורך לשאוב ולאחסן. במקום זאת, הפחמן הדו-חמצני פשוט יימלט. מכיוון שמדובר בגז חממה פחות חזק מאשר מתאן, ההשפעה נטו עדיין תהיה קיצוץ להתחממות כדור הארץ. המרת כל המתאן הנגרם על ידי האדם באטמוספירה תשחרר 8.2 מיליארד טון CO2 נוספים, בערך כמה אנו נפלטים ברחבי העולם במשך מספר חודשים. עם זאת, התהליך יבטל שישית שלמה מההתחממות שחווינו מאז שהתחלנו לשרוף דלקים מאובנים, מעריכים העיתון. "זה יקנה לנו זמן להתייחס למערך הקשה יותר של מקורות פחמן דו חמצני אומר ג'קסון.

כמובן שהצעה זו נמצאת רק בשלב הרעיון ונשארו אתגרים רבים ליישומה. אחד המובהקים ביותר, שאותם מציין העיתון, הוא שמתן מפוזר מאוד באוויר. ב -1, 860 עמודים לדקה הוא מהווה חלק זעיר מכל המולקולות באוויר והוא מדולל פי 200 יותר מאשר CO2.

המבנה הכימי של מתאן מהווה גם מכשול להמרתו, די תרתי משמע. בגלל צורתו הטטראדראלית at אטומי מימן ארוכים המסתעפים ממרכז הפחמן . ובכל זאת, ישנן עדויות מבטיחות לכך שזאוליטס מינרלים מסוגים רבים עם נקבוביות קטנטנות יכולות לשמש להמרת מתאן. הנקבוביות הזעירות האלו יכולות לעזור להשרות מתאן ולהגיב בזרז מתכת, להקל על הפיכתו ל- CO2.

ובדיוק כמו לכידת פחמן, תהליך זה יכול להשתמש באנרגיה רבה. בניית הציוד, כריית הזוליט והפעלת האוהדים ידרשו כוח. נראה כי זה ידרוש אנרגיה משמעותית כדי לעבוד, אפילו עבור מערכת פסיבית המשתמשת ברוח כדי להעביר אוויר מעבר לזרז. אומר אד דלוגוקנקי, כימאי אטמוספרי במינהל האוקיאנוס האטמוספרי הלאומי. ג'קסון אומר שמערכת ההמרה של מתאן תפעל באופן אידיאלי על מקורות פחמן אפסיים, כמו רוח ושמש. ומכיוון שהתגובה משחררת אנרגיה, הוא מאמין שניתן יהיה לכבוש אותה מחדש ולהשתמש בה כדי להפעיל את הפעולה.

אבל יש גם סוגיות כספיות. נכון לעכשיו, מכיוון ששחרור פחמן באטמוספירה הוא למעשה בחינם, אין שום דרך להרוויח כסף מהתהליך. יהיה צורך במנדט חוקי או במחיר על פחמן כדי לעניין כל עניין בהרחבה תעשייתית של לכידת מתאן. כפי שמציין העיתון, במחיר של 500 דולר לטון מטרי CO2, קיזוז פוטנציאל ההתחממות הגלובלית המיוצר על ידי המרת מתאן לפחמן דו חמצני יביא 12, 500 דולר לטון מתאן שהומר, מה שהופך את התהליך לרווחי.

יש הסבורים כי הסתמכות על תמחור פחמן היא אופטימית מדי, וכי הכסף שלנו מושקע טוב יותר על מתחדשים. "הרעיון הוא אינטנסיבי מאוד מבחינה חומרית ואנרגטית ואינו יכול להתמודד אפילו במחירי פחמן העולה על 500 דולר לטון, שמלבד היותו מיותר (ובלתי ניתן לביצוע פוליטית) הופך את האנרגיה המתחדשת (שעכשיו לא זקוקה כרגע למחיר פחמן) לנפילה אמיתית, אומר סגוריס סגורידיס, מדען להנדסת תעשיה ומערכות מאוניברסיטת חליפה ומחבר מחקר שנערך לאחרונה בהשוואה בין תשומות אנרגיה לתפוקות של מתחדשים ומערכות אנרגיה ללכידת פחמן. "מדוע שתמשיך באסטרטגיה יקרה מאוד במקום להרחיב את זו הזולה יותר?"

מכיוון שמתאן הוא קצר מועד, עדיף פשוט לתת לטבע להתמודד עם זה. . יש פיתרון פשוט בהרבה לתרומת ה- CH4 להתחממות כדור הארץ, אומר פיטר טנס, ראש קבוצת מחזורי הפחמן מחזורי גזי חממה של NOAA . . אני מציע שנפחית את פליטת ה- CH4 בדרכים ידועות, ולתת לאטמוספירה לדאוג לחמצון שלה ל- CO2 בעוד כעשר שנים. "

ג'קסון חושב שהטכנולוגיה, אפילו עם האתגרים שלה, יכולה לקבל מקום בעתיד של פעולה אקלימית. הוא מקווה שההצעה שלו מעוררת מחקר על החומרים האידיאליים לזרז את המרת המתאן, ורעיונות למתקנים תעשייתיים שמרכזים את מתאן שנכנס פנימה, ומקלים על התגובה. עבור ג'קסון, זה לא רק לנסות לייצב את הכוכב ההתחמם שלנו כעת. הטכנולוגיה יכולה אפילו לשחק תפקיד בהמשך לקצץ את הפליטות שלנו, במה שמכונה "שיקום אטמוספרי." "אני חושב שתיקון האוויר שלנו הוא חזון טוב יותר מאשר לייצב את האוויר שלנו, " הוא אומר. "אני רוצה לאפס את השעון על מתאן אטמוספרי."

האם שתיית נוזלים חמים ביום חם אכן מקררת אותך?

האם שתיית נוזלים חמים ביום חם אכן מקררת אותך?

החידושים המרתקים ביותר בשנה בתחום התוכנה

החידושים המרתקים ביותר בשנה בתחום התוכנה

בזמן שאתה בוהה בטלפון החדש שלך, מדענים מוצאים דרכים למחזר את הטלפון הישן שלך

בזמן שאתה בוהה בטלפון החדש שלך, מדענים מוצאים דרכים למחזר את הטלפון הישן שלך