Геоинженерство: Три начина, с които човечеството може изкуствено да изменя климата

В момента глобалните температури се повишават по-бързо от всякога през последните 2 милиона години. Това предизвика рекордни горещи вълни, горски пожари и суши, а също така ускорява метеорологичните модели и условия.

Учените многократно са заявявали, че най-добрият начин за забавяне на изменението на климата е чрез намаляване на парниковите емисии чрез преминаване към нисковъглеродни енергийни източници като слънчева и вятърна енергия. Но въпреки това все по-голям брой страни проучват геоинженерството като широкомащабна възможност за ограничаване на изменението на климата на Земята – това може да бъде по-бърз начин за промяна на климата или обръщане на ефектите от изменението на климата, припомня изданието OilPrice.com.

Ето три модела за изкуствена промяна на климата

Повече сянка за Земята

Големите емисии на CO2 и други мощни парникови газове като метан са отговорни за изразения парников ефект, засягащ нашата планета, т.е. увеличаването на количеството слънчева светлина, което земята поглъща. За да се противодейства на това, бяха предложени няколко метода за намаляване на количеството слънчева светлина, достигаща повърхността на земята. Сред учените този процес е известен още като соларно геоинженерство.

Един метод включва пръскане на сулфатни аерозоли в атмосферата, за да отрази слънчевата светлина. Сулфатните аерозоли се произвеждат чрез изгаряне на изкопаеми горива и също се отделят естествено от вулкани и пустинен прах. Сулфатните аерозоли, отделяни от изгарянето на изкопаеми горива, обикновено остават близо до земята и причиняват опасни нива на замърсяване на въздуха; сега обаче учените експериментират с освобождаването на тези малки частици в стратосферата с помощта на самолети или балони с горещ въздух, където могат ефективно да увеличат отразяването на слънчевата светлина.

Най-големите предимства на този метод са относителната рентабилност, бързото приложение и обратимостта. Освен това учените са добре свикнали със сулфатните аерозоли, тъй като те вече съществуват в атмосферата. Най-големият им недостатък обаче е, че сулфатните аерозоли могат да инициират реакции, разрушаващи озона, позволявайки на повече вредни ултравиолетови лъчи да достигнат до Земята. Освен това, провеждането на учението в глобален мащаб ще изисква самолети да се издигнат до 60 000 фута [около 18 км] - два пъти повече от типичната надморска височина на конвенционалните летателни апарати.

За щастие учените са уверени, че изграждането на самолети, които могат да достигнат тези височини, е възможно. В момента техниката може да работи с конвенционални самолети в Арктика, тъй като там стратосферата се намира на по-ниска височина.

Друг метод за слънчево геоинженерство включва изсветляване на облаци над океаните, карайки облаците да отразяват повече светлина, преди тя да бъде погълната от тъмните океани отдолу. За да се постигне това, малки аерозоли от морска вода могат да бъдат пръскани над океаните, така че по-малки капчици, образуващи облак, да могат да се придържат към тях (яркостта на облака зависи от размера на водните капчици, които го образуват).

Въпреки това, изсветляването на облаците идва с по-голям риск от повлияване на метеорологичните модели и прогнози, отколкото пръскането на сулфатни аерозоли, тъй като облаците обикновено се образуват в най-ниското ниво на атмосферата, известно като тропосферата.

Създаване на изкуствен дъжд

Близкият изток се счита за една от най-големите енергийни горещи точки на нашата планета благодарение на изобилието от ресурси от изкопаеми горива и достатъчно слънчева радиация. За съжаление, дъждът е оскъден ресурс в този сух и сух регион, като годишните валежи варират между 350 mm и 750 mm.

Валежите са особено оскъдни и непостоянни в Саудитска Арабия и ОАЕ, където дългосрочната средна стойност е под 100 mm на година. За да допълнят ограничените си водни ресурси, тези страни са инвестирали сериозно в инсталации за обезсоляване, подземни водоносни хоризонти и нова технология за създаване на дъжд: създаване на облаци (cloud seeding). Те едва ли са сами: повече от 50 страни, включително Китай, Индия и Русия, са извършили операции по създаване на облаци.

Създаването на облаци датира от повече от половин век и обикновено включва изпращане на самолет, който изстрелва ракети, които освобождават частици натриев хлорид (в по-топлите райони) или сребърен йодид (в по-студените части на света). Принципът е сходен, както при борба с градоносните облаци.

Тези малки частици действат като кондензационни ядра, около които ледените кристали се сливат, преди да паднат като валежи под формата на дъжд или сняг. Изчислено е, че създаването на облаци може да увеличи валежите с 30-35% при по-сухи атмосферни условия и до 10-15% в по-влажни среди. Китай, Индия и Русия.

Директно улавяне на въглерод от атмосферата

Директното улавяне на въглерод е общ термин, използван за описание на различни химични процеси, използвани за филтриране на CO2 от въздуха, който след това се съхранява под земята или се насочва, за да се използва за производство на потребителски стоки. Улавянето на въглерод не само адресира основния проблем с излишния атмосферен CO2, но също така представлява по-малко рискове от другите технологии, променящи климата.

За щастие улавянето на въглерод бързо се превръща в ежедневна реалност и вече улесни растежа на пазар за търговия с въглерод с компании като Climeworks, Carbon Engineering, Global Thermostat и CarbonCure, които работят за комерсиализиране на своите технологии.

Въпреки това улавянето на въглерод изисква значителни инвестиции, за да бъде ефективно в глобален мащаб. Учените са изчислили, че трябва да улавяме до 10 гигатона CO2 годишно до средата на века, за да бъде ефективна тази технология.

За да ви даде известна перспектива за предстоящата задача, Climeworks, един от най-големите оператори в сектора, е в състояние да улови само ~4000 тона CO2 всяка година. MckInsey изчислява, че трябва да изградим до 700 центъра за улавяне, използване и съхранение на въглерод (CCUS) в световен мащаб, разположени на или близо до потенциални места за съхранение и площадки за подобрено възстановяване на нефтени и газови обекти (Enhanced Oil and Gas Recovery (EOR/EGR). Това е почти 50 пъти повече спрямо настоящия глобален флот от само 15 хъба за улавяне на въглерод.

За щастие големите петролни компании започнаха да инвестират сериозно в CCUS технологии. Миналата година главният изпълнителен директор на Exxon Mobil Corp. Дарън Уудс прогнозира, че новият бизнес с ниски въглеродни емисии на компанията има потенциала да надмине наследения бизнес с петрол и газ и да генерира стотици милиарди приходи.

„Този бизнес ще изглежда доста по-различно от основния бизнес на Exxon Mobil. Той ще има много по-стабилен или по-малко цикличен профил“, заяви и Дан Аман, президент на нисковъглероден бизнес на Exxon, чийто отдел бе създаден едва преди две години.

Междувременно гигантът за петролни услуги Schlumberger Ltd създаде звено SLB New Energy, включващо въглеродни решения, включително CCUS, водород, геотермална и геоенергия, съхранение на енергия и критични минерали. Президентът на SLB New Energy Гавин Реник изчислява, че новият сегмент ще достигне 3 милиарда долара до края на текущото десетилетие и ще надхвърли 10 милиарда долара до края на следващото десетилетие. От тези нови енергийни предприятия Реник казва, че CCUS е най-бързо развиващата се възможност. Това се случва благодарение на подкрепата чрез Закона за намаляване на инфлацията в САЩ (IRA).