Geomérnökösködés II. – A napsugárzás – kezelés

Szerző: | 2024. január. 7. | Kiemelt, Klímaváltozás, Technológia, Zöldenergia, Zöldgazdaság

Miközben sorakoznak a baljós jelek arról, hogy a föld egyre több régiója élhetetlenné válik, az emberiség elsősorban a technológiai megoldásokban bízik. Meg kellene teremteni az egyensúlyt az energiabiztonság és a kibocsátáscsökkentés között, és ebben nagy szerepet kaphat geomérnökösködés. Persze e körül is vita folyik, hogy mennyiben nyúlhat bele az ember a bolygónk folyamataiba, legyen szó a szén-dioxid eltávolításáról vagy a földre érkező napsugárzás kezeléséről.

A geomérnökösködést meghatározhatjuk úgy, mint a föld természetes rendszereibe történő szándékos, nagy léptékű beavatkozást, amelynek célja az éghajlatváltozás ellensúlyozása vagy hatásainak mérséklése. A beavatkozások két csoportra oszthatók, a szén-dioxid-eltávolításra (CDR Geomérnökösködés I. ) és a napsugárzás-kezelésre (SRM). 

Az ENSZ Környezetvédelmi Programja (UNEP) nemrég úgy jellemezte a napsugárzás kezelését, mint 

 „az egyetlen ismert megközelítést, amellyel néhány éven belül le lehetne hűteni a földet”.  

Ez a megoldás jóval olcsóbb és gyorsabb hatású lehet, mint bármelyik szénelnyelő módszer (CDR). 

Ugyanakkor a kritikusok figyelmeztetnek az ilyen istent játszás ismeretlen mellékhatásaira, és megjegyzik, hogy lehetetlen lenne megjósolni a drámai változás kihatásait egy ilyen összetett rendszerben. Ezek az aggályok arra a következtetésre vezették az UNEP-et, hogy az SRM-technológia alkalmazása „jelenleg nem indokolt és nem lenne bölcs dolog”. Ennek ellenére ajánlják, hogy a megközelítést jobban meg kell ismerni, és további tudományos értékelésekre lenne szükség. 

Sztratoszférikus aeroszolbefecskendezés  

Ennek során aeroszolokat permeteznének magasan a sztratoszférába, hogy utánozzák a nagy vulkánkitörések hűtő hatását. Ezek az aeroszolok, mint például a kén-dioxid, vízzel egyesülve kénsavas aeroszolokat képeznek, amelyek visszaverik a beérkező napfényt. A javasolt módszerek között az aeroszolokat repülőgépek vagy nagy magasságú léggömbök segítségével szórnák szét, amit évente vagy kétévente meg kellene ismételni a hatás fenntartásához. 

Bár eléggé egyértelmű, hogy ez a módszer a globális hőmérséklet csökkenéséhez vezetne, több aggály is felmerül a megvalósítás gyakorlati következményeivel kapcsolatban. Az első probléma az, hogy nem lehet ellenőrizni, hogy a részecskék hová kerülnének a kibocsátást követően, és fennáll a lehetősége annak, hogy az összes egy területen vagy féltekén halmozódna fel. Ha ez megtörténne, az esőzések mintázata megváltozhatna, ami aszályokhoz vagy árvizekhez vezethetne.  

A másik gond az, hogy nincs mód arra, hogy egy kisebb léptékű kísérletben teszteljük a hatását. Az egyetlen megoldás az lenne, ha globális szinten futtatnánk, és még akkor sem lehetne rövid távon megállapítani a különbséget a módszer hatása és az időjárás természetes ingadozása között. 

Ha a világ beleegyezne egy globális aeroszolbefecskendezési kísérletbe, ha a föld a kívánt módon hűlne, és ha egyáltalán nem lennének kellemetlen mellékhatások, akkor azonnal felmerülne egy fontos kérdés. Innentől ki irányítja a föld hőmérsékletét? Ha valamivel többet vagy kevesebbet juttatunk be, akkor az egyik régióban a termésmennyiség megugorhat, vagy új kereskedelmi útvonalak nyílhatnának meg. 

Végül pedig ott van a „megszüntetési sokk” problémája. Mivel az SRM-technikák nem csökkentik a légkörben lévő szén-dioxid mennyiségét, ha az aeroszolbefecskendezések leállnának, a föld hőmérséklete gyorsan visszaemelkedne. 

Mivel az összes SRM-módszer közül az aeroszolbefecskendezés az, amelyik a legdrámaibb és leggyorsabb globális hőmérséklet-csökkenést eredményezheti, a tudósok és a vállalkozók máris új kutatásokat és projekteket indítanak.  

Néhány projektnek, például a SCoPEx-kísérletnek a célja, hogy jobban megértsék, az aeroszolok miképp változtatják meg a sztratoszféra kémiáját. Mások, mint például az ellentmondásos Make Sunsets nevű startupvállalkozás máris kénballonokat indít a sztratoszférába, abban a reményben, hogy azok lehűtik a földet. Talán nem meglepő, hogy egyre hangosabbak a szabályozásra és a nemzetközi együttműködésre irányuló felhívások ezen a területen. 

Tengeri gomolyfelhők fényesítése  

Ennek a technikának a célja a tengeri felhők, az ég legalacsonyabb felhőzetének fényesebbé tétele azáltal, hogy hajók segítségével sós vizet (vagy esetleg más részecskéket) permeteznek beléjük. A sórészecskék felhőkondenzációs magokként működnének, növelve a felhőben lévő cseppek számát, ami viszont növelné a felhő albedóját vagy fényvisszaverő képességét. A fényesebb felhők több napsugárzást irányítanak vissza a világűrbe. 

Érdekes módon, amire most egy felhővilágosító kísérletként tekintünk, az már évek óta zajlik a világ hajózási csatornáin. A hajók kipufogógázaiból a stratocumulus felhőkbe (gomolyos rétegfelhők) jutó aeroszolrészecskék a felhők fényesedését eredményezték.

A hajózásból származó légszennyezés mérséklésére irányuló szabályok közelmúltbeli bevezetése csökkentette ezt a felhőfényesítő hatást, és potenciálisan további globális felmelegedést eredményezett. 

A tengeri felhők fényesedésével kapcsolatos egyik fő aggály az, hogy megváltoztathatja az esőzési mintákat, bár a hatása valószínűleg kisebb lenne, mint a sztratoszférikus aeroszol befecskendezésének.  

Jelenleg Ausztráliában a felhők fényesítését használják a Nagy-korallzátony korallfehéredésének mérséklésére, és a kutatók az első eredmények alapján optimistának tűnnek. Hogy ezt globális szinten is lehetne vagy kellene-e alkalmazni, az majd kiderül.  

Magas albedójú növények, épületek és óceánok 

A tudósok nemcsak a felhők albedóját igyekeznek megemelni, hanem a növényzet, az épületek és az óceánok fényvisszaverő képességének növelését is kutatják. A magasabb albedójú felületek több fényt vernek vissza, ami azt jelenti, hogy a felületek közelében lévő levegő hűvösebb lesz. A föld átlagos albedója (az 1 azt jelenti, hogy minden napfény visszaverődik, a 0 pedig azt, hogy minden napfényt elnyel) 0,3, vagyis bolygónk a rá érkező napsugárzás mintegy 30 százalékát veri vissza. 

Az olyan felületek, mint a hó és a jég, magas, 0,7-es vagy 0,8-as albedóval rendelkeznek, míg az erdők a rájuk érkező fény nagy részét elnyelik a 0,15-ös albedójukkal. Ezt fent már említettük mint az erdősítés lehetséges hátrányát. A városi területek albedója a felhasznált anyagtól függően eltérő lehet. 

A termőföldek esetében az albedó növelése a fényvisszaverő növények kiválasztását, vagy olyan gének bevitelét jelenti, amelyek viaszos fényt kölcsönöznek a növényeknek. A városokban a háztetők világos színűre festése vagy fényvisszaverő anyagok használata csökkenti az albedót, és bizonyítottan befolyásolja a hőmérsékletet. 

Ami az óceán albedójának megváltoztatását illeti, a lehetséges módszerek közé tartozik a mikrobuborékok eloszlatása az óceánban, az óceáni habok növelése és a hajóhullámok kémiai összetételének megváltoztatása, hogy azok hosszabb ideig tartsanak. 

Míg az albedó csökkentésének a mikroklímára gyakorolt hatását már megfigyelték, a hőmérsékletre gyakorolt globális hatása még nem tisztázott. A meleg területeken fekvő városok esetében az albedó mérséklésére irányuló projektek csökkenthetik a hőhullámok veszélyét és az energiafogyasztást.

A magas albedójú növények esetében gondosan mérlegelni kell a terméshozamra gyakorolt lehetséges mellékhatásokat, valamint a helyi ökoszisztémákra gyakorolt esetleges szélesebb körű hatásokat. Hasonlóképpen, az óceáni albedó növekedése megváltoztathatja a tengeri ökoszisztémákat, különösen, mivel csökkentheti a fény behatolását és akadályozhatja a tengeri növények fotoszintézisét. 

A fátyolfelhők elvékonyítása 

Ez az SRM-technika a felhőzet elvékonyítása a sztratoszférikus befecskendezések alatt és a tengeri felhőfényesítés felett történne. Célja a hőt megkötő cirrusfelhők (fátyolfelhők) melegítő hatásának csökkentése. Ha szilárd aeroszolrészecskéket, például sivatagi port vagy virágport juttatnánk ezekbe a felhőkbe, akkor ezek gyorsabban oszlanának el, így több naphő távozhatna az űrbe.  

Bár ezt a megközelítést tanulmányozták elméleti szinten és az éghajlati modellszimulációkban, eddig nem jegyeztek fel említésre méltó szabadtéri helyszíni kísérleteket. E megközelítés megvalósíthatósága bizonytalan, mivel nem ismerjük, hogyan reagálnának a részecskék a magas felhőkben. 

A többi SRM-megközelítéshez hasonlóan a felhők vékonyítása is képes megváltoztatni a csapadékmintákat és a regionális hőmérsékletet. Az is elképzelhető, hogy ezáltal több napsugárzás érné el a földfelszínt. További kutatásokra van szükség ahhoz, hogy megbizonyosodjunk ennek a megközelítésnek a megvalósíthatóságáról. 

Napernyők a világűrben  

Zárásképp jöjjön a legfurább SRM-módszer. Űrbeli napernyő kifejlesztését, azaz egy óriási tükör pályára állítását jelentené, amely visszaveri a napfényt, mielőtt az belépne a légkörbe. Ennek a tükörnek az ideális helyét már meghatározták, ez az L1 Lagrange-pont. Ez egy olyan pont az űrben, ahol a napsugárzás nyomása, valamint a Föld és a Nap gravitációja egyensúlyban van. Csakhogy ahhoz, hogy a napernyő ezen a területen működjön, az ernyőnek minimális felületi sűrűségre van szüksége, ami eddig nem megoldott.  

Nemrég egy tudós olyan módszerrel állt elő, amely drámaian csökkentené az L1 Lagrange-pontban egy űrbeli napernyő működéséhez szükséges tömeget. A tervének lényege, hogy a napernyőt egy aszteroidához vagy holdporhoz kötve ellensúlyozzák. Ez a megközelítés 35 ezer tonnára csökkentené a földet elhagyó napernyő szükséges tömegét. 

Bár elméletileg hatékony lehetne, a technológiai kihívások, az átfutási idő és a folyamatos beállítások szükségessége miatt ez lenne a legösszetettebb és legdrágább megoldás. Még ha ezeket a problémákat sikerülne is leküzdeni, a kormányzás kérdése ismét felmerülne. 

Bevállaljuk a geomérnökösködést? 

A geomérnökösködés körüli vita sok tekintetben párhuzamot mutat a mesterséges intelligencia körülivel. A téma körüli felhajtás és hisztéria eloszlatása kritikus fontosságú lesz minden hatékony végrehajtáshoz.

Az az elképzelés, hogy a geomérnökösködés képes lenne elvégezni az összes nehéz feladatot a kibocsátáscsökkentés terén, egyszerre terméketlen és irreális. Másrészt e technológiák és megközelítések figyelmen kívül hagyása vagy egyoldalú betiltása hatástalan és balga dolog lenne. 

Lényeges, hogy ezeket a módszereket a kibocsátáscsökkentéssel együtt, és nem az annak érdekében tett erőfeszítések helyett kellene alkalmazni. 

Az óceáni geomérnökösködés talán a legvitatottabb ebben a kategóriában, amely további kutatásokat, globális együttműködést és szigorú szabályozást igényel. Ami a napsugárzás kezelését illeti, a potenciális hatás gyors és globális jellege elég okot adhat a vele való foglalkozásra. Az, hogy a jövőben milyen mértékben lesz szükségünk különböző módszerekre, illetve mennyiben fogjuk azokat alkalmazni, még nem világos, de proaktív beruházások, felkészülés és szabályozás nélkül nem lesz rá lehetőségünk. 

(Forrás: Oilprice

 

Ezek is érdekelhetnek

trend

Promóció

Hazai válogatás

Promóció

Kövess minket

Facebook

Instagram

LinkedIn