Столкнувшись с проблемами, вызванными глобальным потеплением, научное сообщество ищет смелые решения, включая солнечную геоинженерию. Новое исследование международного сотрудничества раскрывает неожиданный потенциал алмаза как идеального материала для введения стратосферных аэрозолей. По результатам исследований ученых, введение 5 миллионов тонн наночастиц алмаза в год в течение 45 лет может снизить температуру Земли на 1,6°С.
Цель устойчивого развития 13 (ЦУР 13) устанавливает 2050 год в качестве целевой даты для достижения углеродной нейтральности. Однако из-за постепенного разрушения поглотителей углерода и обострения климатического кризиса кажется необходимым отложить этот срок еще на тридцать лет. Климатологи особо предупреждают, что одного только сокращения выбросов углекислого газа будет недостаточно. В долгосрочной перспективе накопленный ущерб может привести к значительному нарушению глобальных климатических условий. Солнечная геоинженерия для охлаждения планеты становится возможным решением.
Это предложение было вызвано извержениями вулканов. Во время этих природных явлений миллионы тонн диоксида серы выбрасываются в стратосферу, образуя сульфатные аэрозоли.
Обратите внимание: Астрономы впервые наблюдали за рождением системы с двумя нейтронными звездами.
Эти взвешенные частицы отражают солнечный свет, создавая охлаждающий эффект. Конкретный пример этого механизма наблюдался после извержения горы Пинатубо на Филиппинах в 1991 году, когда Земля за несколько лет остыла на 0,5°C.Хотя диоксид серы (SO2) часто называют способом воссоздания этого эффекта, его искусственное попадание в стратосферу создает серьезные климатические риски. Сульфатные аэрозоли могут вызвать кислотные дожди, а выброс SO2 может истощить озоновый слой и усилить метеорологические нарушения.
В поисках альтернативы SO₂
Группа ученых из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (ETH), Физической метеорологической обсерватории в Давосе и Гарвардского университета провела исследование, направленное на поиск более безопасных альтернатив диоксиду серы в контексте солнечной геоинженерии. Под руководством Сандро Ваттиони, ученого-климатолога и постдока из ETH Zurich, группа оценила семь потенциальных материалов, включая алмаз, кальцит, карбид кремния, алюминий, анатаз и рутил (две формы диоксида титана) и диоксид серы.
В своих работах, опубликованных в журналах Ученые предложили трехмерную модель климата, чтобы оценить способность каждого аэрозоля отражать свет и поглощать тепло. Модель также учитывает два часто упускаемых из виду микрофизических свойства: атмосферные осаждения и агломерацию частиц.
Поэтому ученые определили, что идеальными аэрозолями для солнечной геоинженерии являются те, которые медленно оседают и не агрегируют, позволяя Земле остывать в течение более длительных периодов времени, поскольку отдельные частицы из-за своей сферической формы могут отражать тепло обратно в космос более эффективно.
Моделируя воздействие каждого соединения в течение 45 лет, ученые обнаружили, что, за исключением рутила, все испытанные типы твердых частиц снижали потепление стратосферы в большей степени, чем SO2. «Инъецированные частицы алмаза и кальцита демонстрируют минимальные значения стратосферного потепления», — объясняют они. Однако из-за своей химической инертности алмаз выделяется своей способностью оптимально отражать свет и тепло, не образуя комков и не вызывая кислотных дождей.
Однако внедрение 5 миллионов тонн синтетических алмазных частиц в год в течение 45 лет обойдется в непомерно высокие 1750 триллионов долларов. Сера менее эффективна, но в 2400 раз дешевле. Инженер Корнеллского университета Дуглас МакМартин предложил изучить другие материалы, чтобы найти жизнеспособные альтернативы алмазу и сделать проект осуществимым.
Все последние новости природы читайте на New-Science.ru.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Столкнувшись с проблемами, вызванными глобальным потеплением, научное сообщество ищет смелые решения, включая солнечную геоинженерию.
- Ускоренное исчезновение вечной мерзлоты может не только нарушить глобальный климатический баланс, но и увеличить риск высвобождения древних патогенных микроорганизмов, с которыми нашему организму еще не приходилось сталкиваться
- 22 октября 2024 года НАСА показало первый полномасштабный прототип шести телескопов, которые в течение следующего десятилетия произведут революцию в изучении гравитационных волн из космоса