Геоинженерное вмешательство человека в климатическую систему нашей планеты долгое время рассматривалось как опрометчивый и рискованный шаг к замедлению глобального потепления. Но с ростом выбросов углерода инициативы по изучению и развитию технологий данной области набирают обороты как потенциальное решение проблемы.
Когда-то подобные способы воспринимались не более, чем научная фантастика, но стремительно растущая волна ужасающих научных предупреждений о том, что мировое сообщество больше не может откладывать значительное сокращение выбросов углерода и всплески концентрации CO2 в атмосфере, заставляют все большее число специалистов говорить о том, что, возможно, пришло время пересмотреть взгляды на применение спорных технологий.
Геоинженерия на практике
В целом, все существующие на сегодняшний день методы геоинженерии можно поделить на две категории: солнечную геоинженерию (SRM) и удаление парниковых газов (GGR).
Управление солнечной радиацией (SRM) или Солнечная геоинженерия - область, решения которой направлены на отражение небольшой доли солнечной энергии обратно в космос, противодействуя повышению температуры. Повышение температуры, в свою очередь, вызывается растущим уровнем парниковых газов в атмосфере, которые поглощают энергию. Среди таких методов можно выделить: 1) увеличение отражательной способности облаков или поверхности Земли для отражения большего количества тепла обратно в космос; 2) космические отражатели, блокирующие небольшую долю солнечного света до момента достижения Земли; 3) распыление стратосферных аэрозолей для отражения солнечного света опять же до достижения Земли.
Удаление парниковых газов (GGR) – область геоинженерии, направленная на противодействие парниковому эффекту и окислению океана. Для оказания значительного влияния на уровень парниковых газов в атмосфере такие методы должны быть реализованы в глобальном масштабе. Здесь можно выделить: 1) лесовосстановление; 2) «обугливание» биомассы и ее захоронение таким образом, чтобы углерод оставался в почве; 3) выращивание биомассы и ее сжигание для получения энергии и «вылавливания» углекислого газа, образующегося в процессе; 4) создание технологий, способных удалять углекислый газ непосредственно из окружающего воздуха и отправлять его на хранение в специально предназначенное место; 5) добавление питательных веществ в океан для увеличения первичного производства, выводящего CO2 из атмосферы; 6) выделение большого количества минералов, которые вступают в реакцию с углекислым газом в атмосфере и последующие хранение полученного соединения в океане или почве; 7) измельчение, диспергирование и растворение горных пород (таких, как известняк, силикаты, гидроксид кальция) в океане с целью увеличения его способности накапливать углерод и уменьшения окисления.
Примеры
Геоинженерия как способ остановить глобальное потепление обсуждается не первое десятилетие. Так, американские исследователи еще в 1960-х годах предположили, что миллиарды белых объектов, плавающих в мировом океане (например, мячи для гольфа), вполне способны отражать солнечный свет.
В 1977 году Чезаре Маркетти из австрийского Международного института прикладного системного анализа допустил, что проблема контроля углекислого газа в атмосфере может решаться путем организации «топливного цикла», при котором CO2 частично или полностью собирается в определенных точках преобразования и надлежащим образом утилизируется. Утилизация - путем закачки в подходящие термохалинные течения, которые несут и распространяют газ в океан, обладающий очень большой равновесной емкостью. Подводное течение Средиземного моря, входящее в Атлантический океан в Гибралтаре, определялось как одно из подходящих.
В 1982 году советский ученый Михаил Иванович Будыко предложил заполнить стратосферу частицами сульфата для отражения солнечного света обратно в космос. В 1995-м по задумке Эдварда Теллера, изобретателя водородной бомбы, это можно было бы сделать при помощи гигантских зеркал.
Тем не менее, многие ученые-климатологи до недавнего времени не воспринимали такие предложения всерьез. Например, в апреле 2018 года группа исследователей журнала Nature назвала солнечную геоинженерию «диковинной, тревожной и с запахом научной фантастики». Но таких заявлений становится все меньше, и постепенно брать во внимание начинают даже самые немыслимые, как казалось в какой-то момент, идеи.
Одной из наиболее популярных современных теорий в США является проект по «осветлению» морских облаков. Суть его работы строится на том, что более яркие белые облака отражают больше солнечного света от планеты обратно в космос. Поэтому предлагается засеивание облаков морской солью и другими веществами. Разрабатываются специальные технологии распыления и отправки частиц морской воды в небо. Небезызвестным в соответствующих кругах является Гарвардский проект под названием «Стратосферный контролируемый эксперимент по пертурбации» (SCoPEX), идея которого заключается в запуске метеорологических шаров, выделяющих мелкие частицы перечисленных выше веществ в стратосфере. По результатам каждого этапа пердлагается проведение специальных проверок назначенными независимыми комиссиями для того, чтобы убедиться, что технология не наносит непреднамеренного вреда атмосфере.
Заключение
Безусловно, ряд геоинженерных проектов вызывает множество дискуссионных вопросов. Последствия такого рода преобразований являются в значительной степени неопределенными. Все исследования, существующие на данный момент, до сих пор основаны на компьютерном моделировании, которое, например, плохо подходит для прогнозирования регионального климата. В целом, такая система, как наша планета, таит в себе множество сюрпризов, и все их цифровые модели улавливать не способны. Также геоинженерия поднимает сложные социально-политические проблемы. Кто имеет право внедрять по своей сути глобальную технологию? Ослабит ли это многосторонние обязательства по сокращению выбросов, принятых в Парижском соглашении? Сегодня большинство исследований проводятся в богатых университетах Европы и Северной Америки; получается, что, если это не изменится, то голоса глобального севера будут определять политическую повестку дня для всех остальных и решать, какие исследовательские проекты следует ускорить и закрыть.
Такие вопросы должны решаться в сотрудничестве с представителями самых различных регионов для того, чтобы учесть, как можно больше особенностей, характерных для нашей планеты. Например, какое влияние может оказать солнечная геоинженерия на ураганы в Карибском бассейне, наводнения в Бангладеше или сельскому хозяйству в Восточной Африке? Непременно, необходимы более широкие дискуссии среди ученых, политиков, общественности и представителей интеллигенции.
Комментарии (15)
Sfinx88
09.12.2021 19:18+1Думается, что наиболее реалистичным методом является оснащение каждого предприятия, выбрасывающего CO2 в атмосферу специального уловителя, который будет снижать содержание CO2 в газах до нуля. Очевидно, что после введения регуляторных требований, включая международные инспекции, как только появится масштабный спрос на подобные фильтры, цена на подобные решения резко снизится.
count_enable
09.12.2021 19:38+6который будет снижать содержание CO2 в газах до нуля.
При этом он сам будет потреблять много энергии для выработки которой нужно ещё больше СО2.
Поскольку трансмутация лёгких элементов протекает с трудом, синтезировать золото вряд ли получится. Итого у нас на руках останется куча уловленного СО2 с которым срочно надо что-то делать.
Можно погасить известью, для чего надо накопать известняка (на горном оборудовании тоже поставим СО2уловители), можно скормить водорослям и прочим хлорофиллосодержащим (правда с поточной производительностью у них не особо, ну ничего, будем запускать завод раз в неделю), можно синтезировать спирт и прочую органику при помощи электричества (опять уловители ужасного яда...), но лучше всего его охлаждать и делать из него сухой лёд - он очень холодный и поможет нам бороться с глобальным потеплением. Гоните в шею фанатиков, кричащих чепуху о каком-то Втором Законе - для спасения планеты можно и надо нарушать все законы!
drWhy
09.12.2021 21:39+2Углерод преобразовывать в графен, вить канаты для космического лифта. Но понадобится очень много скотча.
count_enable
09.12.2021 21:52+4Увы, для этого надо оторвать прилипчивый кислород, а оксиды это штука стойкая и требующая много энергии для разделения.
Предлагаю из захваченного СО2 и морской воды гнать водку, чтобы поить участников климатических саммитов. Конечно, такой напиток будет немного дороже пшеничной, но ООН и не такое оплатит, деньги ведь из чужого кармана.
Dzziper
09.12.2021 20:07-1Есть и другие методы, которые с большей вероятностью можно осуществить повсеместно. Но статья интересная, спасибо!
Port5
09.12.2021 21:56+5добавление питательных веществ в океан для увеличения первичного производства, выводящего CO2 из атмосферы
Боюсь, после воплощения столь безумных идей проблема излишних выбросов CO2 несколько отойдёт на второй план.
PereVerden
09.12.2021 22:15+4В первую очередь, спасибо за статью! Хотелось бы добавить что хоть и всё что описано в статье само по себе не имеет особого смысла. Без экологически чистых, эффективных и доступных источников энергии особого смысла все эти попытки в экологию не имеют. Это как с электроавтомобилями, которые производятся на заводах работающих на энергии от сгорания угля, а в последствии ездят заряжаясь от того же угля.
Belking
10.12.2021 07:16+4>> Это как с электроавтомобилями, которые производятся на заводах работающих на энергии от сгорания угля, а в последствии ездят заряжаясь от того же угля.
Но ведь выбросы действительно сокращаются, а те, что остаются, "выбрасываются" уже не в нос сзади стоящему водителю и пешеходам, да и при желании, уловить их проще. К тому же, действительно массовый переход на электромобили происходит в первую очередь в регионах, которые наращивают и долю возобновляемых источников электроэнергии (Скандинавия, ЕС, Китай, Северная Америка).
Да и процесс электрификации транспорта и озеленения энергетики идет параллельно - было бы несусветной глупостью запускать его последовательно в условиях экологического кризиса.
>> Без экологически чистых, эффективных и доступных источников энергии особого смысла все эти попытки в экологию не имеют
Они уже есть - атом, ветер, солнце, геотермальная, приливная; и у каждой страны свой правильный коктейль их применения для достижения СО2-нейтральности при том, что уже нужны СО2-отрицательные экономики. Просто они не создают столько же рабочих мест, сколько и шахты.
Так что подобные Вашему заявления - популизм с целью продвижения повестки "пускай следующие поколения разбираются с проблемами, мы при своей жизни пожировать хотим".
PereVerden
10.12.2021 11:04+1Вы не совсем меня поняли, во-первых я не имею ничего против тех же электрокаров, города с ними безусловно станут чище, но глобально, сжечь топливо у себя в двигателе куда эффективнее чем сжигать его где-то там далеко далеко и передавать энергию по кабелю, банально КПД в таком случае резко падает, и на работу электрокара требуется ещё больше того самого топлива.
Но конечно же всё не так ужасно, довольно большая часть электростанций атомные, а значит довольно чистые. Быстро развиваются солнечные и ветряные, хоть и не без своих проблем. Термоядерку в конце концов, ну вот лет 30 и доделают) и очень плохо что всё ещё очень много не экофрендли станций.
Я пытался написать о том что есть много проблем которые надо решать комплексно, и в первую очередь со стороны производства энергии и производства продукции. Ведь эти процессы составляют почти половину выбросов углекислого газа в атмосферу. А попытки исправить другие факторы выбросов в атмосферу ОБЯЗАТЕЛЬНО нужны, но на данный момент они закрывая одну проблему утягивают за собой другую.
И в целом с тем что вы написали полностью согласен. Я вообще к тому что бы светлое будущее строить для будущих поколений и все дела.
Belking
10.12.2021 11:38>> сжечь топливо у себя в двигателе куда эффективнее чем сжигать его где-то там далеко далеко и передавать энергию по кабелю
Что, по идее, покрывается дельтой в КПД между крупной промышленной ТЭЦ и двигателем, заточенным на движение.
>> банально КПД в таком случае резко падает, и на работу электрокара требуется ещё больше того самого топлива.
Дополнительно, сокращаются выбросы за счет наличия какой-никакой доли ВИЭ в общей структуре производства электроэнергии.
К тому же, прошу учесть здесь такой фактор, что электромобиль намного проще в плане удобства и по тарифу дешевле заряжать ночью. А дешевле потому, что ночью этим самым ТЭЦ (извините, могу ошибаться в технической части, тем не менее, логика вроде правильная) приходится в пустую жечь топливо и производить выбросы парниковых газов (про водяной пар тоже не стоит забывать - хоть у него и короткий срок жизни, но если его производство непрерывно, то и нахождение в атмосфере постоянно), чтобы поддерживать необходимые обороты на генераторе.
>> и в первую очередь со стороны производства энергии и производства продукции
Стараемся :) но и про личный вклад потребителя не стоит забывать. Опять же, не стоит быть и радикальным эко-шизиком - их действия зачастую приводят к обратным эффектам. Точно утверждать не берусь, но те же маленькие целофановые пакетики позволяют продлить срок хранения продукции и избежать её попадания на мусорки, что в конечном счете приведет как к меньшему количеству мусора, так и к меньшим выбросам парниковых газов.
>> И в целом с тем что вы написали полностью согласен. Я вообще к тому что бы светлое будущее строить для будущих поколений и все дела.
Я, кстати, тоже согласен с тем, что Вы написали про статью - "хотелось бы добавить что хоть и всё что описано в статье само по себе не имеет особого смысла". Надеюсь наших усилий хватит, чтобы никогда этими и схожими методами пользоваться не пришлось.
Bedal
10.12.2021 10:22+3Резюме: ради очередных гуманитарных идей — предлагается угробить планету.
Глобальные потепления и похолодания — обычные бытовые мелочи истории климата на Земле. И не надо подменять понятия: настоящей целью является только сохранение комфорта для офисного планктона.PereVerden
10.12.2021 11:15Ну ведь согласитесь, не похоже на что-то в пределах нормы
Bedal
10.12.2021 11:30+2Какой такой нормы?
Бывало и градусов на двадцать теплее нынешнего, и намного холоднее.
По данным кернов антарктического льда за какие-то 500тыс лет всё менялось сильно и неоднократно (см. красный график, это температура):
Ровно то, о чём я и пишу: то, к чему так удачно приспособился офисный планктон — объявляется нормой :-D
yurec_bond
Тут Thunderf00t недавно про это интернсно рассказывал:
https://www.youtube.com/watch?v=hL3AZGw9xZM&ab_channel=Thunderf00t