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Il potenziale della geoingegneria come rimedio al cambiamento climatico

È risaputo che il cambiamento climatico sta per danneggiare la vita sulla Terra. Lo scioglimento delle calotte polari e le condizioni possibili per terribili incendi boschivi, tsunami e inondazioni sono alcuni dei maggiori pericoli di questa minaccia.

L’anidride carbonica è stata a lungo riconosciuta come la principale responsabile del cambiamento climatico perché intrappola il calore nell’atmosfera terrestre. Il metano, emesso dal fracking , intrappola in realtà il 20-25% in più di gas serra rispetto alla CO2. Ma l’attuale attenzione alla riduzione della CO2 è dovuta al fatto che c’è molta più anidride carbonica nell’atmosfera rispetto al metano.

Tuttavia, sta diventando una visione sempre più condivisa che le misure di riduzione da sole non saranno sufficienti per fermare il problema. Mentre ridurre le emissioni di CO2 riducendo la combustione di combustibili fossili, il passaggio alle auto elettriche, andare in bicicletta di più, ecc., Aiuterà, non fermerà i problemi che ci troviamo ad affrontare nell’area dei possibili disastri del cambiamento climatico.

Se la quantità di CO2 e altri gas serra già presenti nell’atmosfera hanno raggiunto un pericoloso punto di svolta, il passo logico successivo sarebbe esplorare come togliere la CO2 dall’aria. Questa non è solo un’idea inverosimile, ma un intero campo di ricerca attuale chiamato geoingegneria.  Questo nuovo termine si riferisce agli sforzi per sviluppare una tecnologia per eliminare i gas serra dall’aria e / o per raffreddare l’atmosfera.

La geoingegneria si divide in due categorie principali, la rimozione dell’anidride carbonica e la modifica dell’albedo. All’interno di queste classificazioni principali ci sono diversi metodi distinti per ridurre i gas a effetto serra.

Rimozione dell’anidride carbonica

  • Direct Air Capture:  Direct Air Capture utilizza banchi di grandi ventole circolari per aspirare l’aria attraverso i liquidi che assorbono CO2. Viene quindi convertito in una soluzione di carbonato. Questa soluzione intrappola il carbonio. È il tuo corso di chimica al liceo in azione, con un po ‘di ingegneria meccanica. Questo metodo è ancora in fase di perfezionamento e non è ancora ampiamente utilizzato.
  • Cattura e stoccaggio del carbonio:  questo metodo può essere considerato una variazione della cattura diretta dell’aria. È solo una questione di cosa succede all’anidride carbonica una volta catturata. In un modo che suona come se provenisse da un film futuristico, questo metodo prende CO2 subito dopo essere uscito dalle ciminiere delle fabbriche e da fonti simili. Dopo aver catturato così le cose pericolose, il processo quindi strofina il carbonio. (Esistono, in teoria, altri metodi, ma questo è quello utilizzato fino ad oggi). Questo processo utilizza sostanze che si legano alla CO2 e la comprimono. Viene quindi inviato sottoterra, che è la parte di archiviazione (o “sequestro”) del concetto.

In alcuni casi, la CO2 è in forma liquida. Dopo essere stato catturato da una centrale elettrica, passa poi tramite oleodotto a un sito di perforazione. Viene quindi iniettato nel terreno, dove trova casa in formazioni rocciose molto sotterranee. Qui, la CO2 liquida viene pressata dagli strati sopra di essa e quella pressione la mantiene nella sua forma liquida e al suo posto. In altre parole, prenderebbe le sostanze nocive dall’aria e seppellirle sottoterra dove non possono più trattenere il calore.

Nella categoria di cattura e stoccaggio, ci sono altri modi per immagazzinare il carbonio. Uno si chiama carbonatazione minerale, che è un processo molto intelligente e affascinante. Non si tratta solo di immagazzinare carbonio, ma di trasformarlo effettivamente . Il carbonio è esposto all’ossido di magnesio o all’ossido di calcio. Questo produce un composto come il magnesio o il carbonato di calcio (calcare). In questa fase, la CO2 non è disponibile per diffondersi nell’atmosfera ed è innocua. Gli ossidi sopra elencati che sono necessari per questo processo sono più che abbondanti nella crosta terrestre.

Un’altra forma di stoccaggio sarebbe immagazzinare il carbonio a grandi profondità nell’oceano. Dopo che il carbonio è stato catturato attraverso uno dei metodi di cui sopra, verrebbe trasportato attraverso condutture (o forse transatlantici) a un sito di sequestro. Sarebbe esploso nell’oceano. Lì si disperde e non fa male.

Al momento, lo stoccaggio oceanico non è stato provato. Tuttavia, c’è una sorta di “prova del concetto” da trovare nel fatto che gli oceani assorbono già l’ eccesso di CO2 dall’atmosfera.

Modifica Albedo

L’albedo è la luce che viene riflessa dalla Terra (o da un altro corpo celeste). Pertanto, quando osserviamo la modifica dell’albedo, possiamo vedere che ruota attorno al rimbalzo della luce solare nello spazio piuttosto che a lasciarla entrare nell’atmosfera. Quindi, mentre la cattura del carbonio è più reattiva , la modifica dell’albedo è preventiva . Ora, ciò non significa che una categoria di rimozione sia migliore di un’altra; piuttosto, questa distinzione è solo un modo per chiarire i concetti.

Ma ecco una principale somiglianza: come con la rimozione del carbonio, la modifica dell’albedo è una categoria più ampia da suddividere in varie operazioni specifiche.

  • Iniezione di aerosol:  nota anche come “iniezione di aerosol stratosferico”, questa è una nuova possibile soluzione alquanto controversa. Ci sono materiali come l’anidride solforosa che formerebbero una barriera appena sopra la stratosfera (la parte superiore dell’atmosfera). L’iniezione si riferisce all’irrigazione nell’aria di anidride solforosa o altri materiali inorganici simili. Alcuni modi per farlo, che vengono ora esplorati, includono il rilascio di sostanze dagli aeroplani e, questo è divertente, farli esplodere dai cannoni di artiglieria. Quanto sarebbe bello essere l’uomo o la donna che riesce a combattere il riscaldamento globale con una grossa pistola? Tuttavia, l’iniezione di aerosol non è senza una piccola controversia. Quando lanci potenti sostanze chimiche nel cielo, ci saranno delle conseguenze. Quando diminuisci la quantità di sole che entra, anche questo avrà delle conseguenze. C’è unsuggerimento che la diminuzione della luce solare porterebbe a siccità in Asia e Africa. Si può concludere che sono necessarie ulteriori ricerche per trovare i possibili effetti collaterali della distribuzione di aerosol in questo modo.
  • Marine Cloud Brightening:  questa è un’altra teoria affascinante, simile a un film. Le nuvole marine sono quelle che pendono sopra gli oceani. Molti di questi sono di colore grigio scuro. Se spruzzassimo gocce di acqua di mare, le nuvole schiarirebbero, consentendo loro di riflettere meglio la luce solare.

La geoingegneria è necessaria?

Fino a pochi anni fa, quando si parlava di cambiamento climatico, si pubblicizzava la necessità di ridurre le emissioni. Molte persone erano molto orgogliose di passare alle auto ibride, soffrendo per il caldo in estate piuttosto che far funzionare regolarmente un condizionatore d’aria, il car pooling, il riciclaggio, ecc. Queste cose sono ancora a posto e dovrebbero essere fatte. Ma sembra sempre più che gli sforzi coraggiosi delle persone comuni non si traducano in una riduzione delle temperature globali abbastanza da prevenire le catastrofi.

Nel 2017, le temperature globali erano di 0,48 ° C (0,86 ° F) superiori alla media del 1901-2000. Queste alte temperature erano in realtà solo leggermente inferiori a quelle del 2014-16, quando ogni anno ha stabilito un record per le temperature più alte mai registrate.

Per vedere alcuni esempi specifici, le temperature al Polo Nord erano di ventitré gradi più alte del normale nel 2016; parti del circolo polare artico erano 35 gradi più alte .

L’International Panel on Climate Change (IPCC) ha fissato l’obiettivo di ridurre le temperature globali a solo 1,5 ° C in più rispetto ai numeri preindustriali. (I numeri di cui sopra confrontano le temperature attuali con quelle del 1901-2000.) Ma gli impegni presi dai vari governi mondiali ci hanno portato a un ritmo compreso tra 2 e 3 gradi nel corso del secolo.

Se le auto elettriche fossero convenienti e venissero acquistate a un ritmo crescente; se l’energia solare, eolica e idroelettrica fosse ampiamente utilizzata e aiutata da un’infrastruttura completa, sarebbe più facile essere ottimisti sulla soluzione della crisi del cambiamento climatico senza misure più drastiche. Ma siamo molto indietro rispetto a dove dovremmo essere in questi termini.

Di conseguenza, sono probabilmente necessarie misure di geoingegneria. Alcuni di essi, come i metodi di acquisizione e archiviazione, potrebbero richiedere solo alcuni perfezionamenti. Alcuni altri potrebbero rivelarsi più rischiosi e potrebbe essere il caso che quando verranno implementati riveleranno bug da risolvere. L’urgenza di rimediare al cambiamento climatico sta crescendo e le soluzioni di geoingegneria saranno sempre più prese in considerazione dai responsabili politici. 

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