- Czy efekt cieplarniany jest dobry czy zły?
- W czym więc problem?
- Jak powstaje efekt cieplarniany?
- - Atmosfera ziemska
- Skład chemiczny atmosfery ziemskiej
- Warstwy atmosfery
- - Efekt cieplarniany
- Energia słoneczna
- Ziemia
- Atmosfera
- Efekt cieplarniany
- Przyczyny
- - Przyczyny naturalne
- Energia słoneczna
- Energia geotermalna
- Skład atmosferyczny
- Naturalny udział gazów cieplarnianych
- - Przyczyny antropogeniczne
- Wytwarzanie ciepła
- Działalność przemysłowa
- Ruch samochodowy
- Produkcja energii elektrycznej i ciepła
- Przemysł wytwórczy i budowlany
- Pożary lasów
- Wysypiska śmieci
- rolnictwo
- Zwierzęta przeżuwające
- - Reakcja łańcuchowa
- Gazy cieplarniane
- Para wodna
- Dwutlenek węgla (CO2)
- Metan (CH
- Tlenki azotu (NOx)
- Wodorofluorowęglowodory (HFC)
- Węglowodór perfluorowany (PFC)
- Sześciofluorek siarki (SF6)
- Chlorofluorowęglowodory (CFC)
- Jaki jest efekt cieplarniany dla żywych istot?
- - Warunki brzegowe
- Temperatura witalna
- - Dynamiczna równowaga temperatur
- Saldo
- Konsekwencje efektu cieplarnianego na skutek zanieczyszczenia
- Globalne ocieplenie
- Topnienie lodu
- Zmiana klimatu
- Nierównowagi ludnościowe
- Spadek produkcji żywności
- Zdrowie publiczne
- Choroby przenoszone przez wektory
- Zaszokować
- Zapobieganie i rozwiązania
- Zapobieganie
- Świadomość
- Ramy prawne
- Zmiany technologiczne
- Rozwiązania
- Pochłaniacze węgla
- Pompy do ekstrakcji węgla
- Odnośniki bibliograficzne
Efekt cieplarniany to naturalny proces, w którym atmosfera zatrzymuje część promieniowania podczerwonego emitowanego przez Ziemię, a tym samym ją ogrzewa. To promieniowanie podczerwone pochodzi z ciepła wytwarzanego na powierzchni ziemi przez promieniowanie słoneczne.
Ten proces zachodzi, ponieważ Ziemia jako nieprzezroczysty korpus pochłania promieniowanie słoneczne i emituje ciepło. Jednocześnie, ponieważ istnieje atmosfera, ciepło nie ucieka całkowicie w przestrzeń kosmiczną.
Schemat efektu cieplarnianego. Źródło: Robert A. Rohde (Lot smoków z angielskiej Wikipedii), tłumaczenie na język hiszpański felix, układ adaptacji Basquetteur
Część ciepła jest pochłaniana i ponownie emitowana we wszystkich kierunkach przez gazy tworzące atmosferę. W ten sposób Ziemia utrzymuje pewną równowagę termiczną, która ustala średnią temperaturę 15 ° C, gwarantując zmienny zakres, w którym może rozwijać się życie
Termin „efekt cieplarniany” to porównanie ze szklarniami do uprawy roślin w klimatach, w których temperatura otoczenia jest niższa niż wymagana. W tych hodowlach dach z tworzywa sztucznego lub szkła przepuszcza światło słoneczne, ale zapobiega ucieczce ciepła.
W ten sposób utrzymuje się ciepły mikroklimat sprzyjający rozwojowi roślin, niezależnie od niższej temperatury zewnętrznej.
Najważniejszymi gazami powodującymi efekt cieplarniany są para wodna, dwutlenek węgla (CO2) i metan. Następnie, w wyniku zanieczyszczenia generowanego przez człowieka, włączane są inne gazy i wzrasta poziom CO2.
Gazy CO2, para wodna i metan w atmosferze
Gazy te obejmują tlenki azotu, wodorofluorowęglowodory, perfluorowane węglowodory, sześciofluorek siarki i chlorofluorowęglowodory.
Czy efekt cieplarniany jest dobry czy zły?
Efekt cieplarniany ma fundamentalne znaczenie dla życia na Ziemi, ponieważ gwarantuje odpowiedni zakres temperatur dla jego istnienia. Większość procesów biochemicznych wymaga temperatur od -18ºC do 50ºC.
W przeszłości geologicznej występowały wahania średniej temperatury na Ziemi, wzrastające lub spadające. W ciągu ostatnich dwóch stuleci nastąpił proces trwałego wzrostu temperatury na świecie.
Różnica polega na tym, że obecnie tempo wzrostu jest szczególnie wysokie i wydaje się być związane z działalnością człowieka. Działania te generują gazy cieplarniane, które uwydatniają to zjawisko.
W czym więc problem?
Od połowy XVIII wieku w wyniku industrializacji ludzie stale dodawali zanieczyszczenia do środowiska. Wśród tych zanieczyszczeń jest emisja gazów, które przyczyniają się do efektu cieplarnianego, ponieważ pochłaniają ciepło lub uszkadzają warstwę ozonową.
Warstwa ozonowa znajduje się w górnej części stratosfery i filtruje ultrafioletowe (o wyższej energii) promieniowanie słoneczne. Im więcej promieniowania ultrafioletowego, tym więcej ciepła i dodatkowo efektów mutagennych.
Z drugiej strony gazy zatrzymujące ciepło, takie jak CO2 i metan, zmniejszają straty ciepła emitowane przez Ziemię. Natomiast wśród gazów niszczących warstwę ozonową znajdują się wszystkie związki fluoru i chloru.
Konsekwencją nasilenia się efektu cieplarnianego jest wzrost temperatury na Ziemi. To z kolei powoduje szereg zmian klimatycznych, w tym topnienie lodu polarnego i lodowcowego.
Jak powstaje efekt cieplarniany?
- Atmosfera ziemska
Warstwy atmosfery
Zrozumienie podstawowych elementów składu chemicznego i struktury atmosfery ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia efektu cieplarnianego.
Skład chemiczny atmosfery ziemskiej
Azot (N) dominuje w składzie atmosfery ziemskiej 79%, a tlen (O2) 20%. Pozostały 1% to różne gazy, z których najliczniejsze to argon (Ar = 0,9%) i CO2 (0,03%).
Gazy te nie mogą absorbować światła słonecznego, czyli energii krótkofalowej emitowanej przez Słońce (widmo widzialne i ultrafioletowe).
Warstwy atmosfery
Najwięcej gazów atmosferycznych koncentruje się w pasie biegnącym od powierzchni ziemi do 50 km wysokości. Dzieje się tak z powodu przyciągania, jakie siła grawitacji wywiera na gazy tworzące atmosferę.
W tych pierwszych 50 km atmosfery rozpoznawane są dwie warstwy, pierwsza o wysokości od 0 do 10 km, a druga o wysokości od 10 do 50 km. Pierwsza nazywa się troposferą i skupia około 75% gazowej masy atmosfery.
Druga to stratosfera, która skupia 24% masy gazowej atmosfery, aw jej górnej części znajduje się warstwa ozonowa. Warstwa ozonowa ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia efektu cieplarnianego, ponieważ jest odpowiedzialna za utrwalanie promieni ultrafioletowych pochodzących od Słońca.
Chociaż trzy kolejne warstwy wystają ponad te warstwy atmosfery, dwie najniższe warstwy są decydującymi czynnikami wpływającymi na efekt cieplarniany.
- Efekt cieplarniany
Głównymi elementami procesu, w wyniku którego powstaje efekt cieplarniany, są Słońce, Ziemia i gazy atmosferyczne. Słońce jest źródłem energii, a Ziemia odbiornikiem tej energii oraz emiter ciepła i gazów, w zależności od ich właściwości, pełni różne role.
Energia słoneczna
Słońce zasadniczo emituje promieniowanie o wysokiej energii, to znaczy odpowiadające widzialnym i ultrafioletowym długościom fal widma elektromagnetycznego. Temperatura emisji tej energii sięga 6000ºC, ale większość z niej rozprasza się po drodze.
Ze 100% energii słonecznej, która dociera do atmosfery, około 30% odbija się w przestrzeni kosmicznej (efekt albedo). 20% jest pochłaniane przez atmosferę, głównie przez zawieszone cząstki i warstwę ozonową, a pozostałe 50% ogrzewa powierzchnię ziemi. Ten film przedstawia ten proces:
Ziemia
Jak każde ciało, Ziemia emituje promieniowanie, które w tym przypadku jest promieniowaniem długofalowym (podczerwonym). Emitowane przez Ziemię promieniowanie podczerwone pochodzi z jej żarowego centrum (energia geotermalna), ale temperatura emisji jest niska (prawie 0 ºC).
Jednak Ziemia otrzymuje energię słoneczną, która również ją ogrzewa i emituje dodatkowe promieniowanie podczerwone.
Z drugiej strony Ziemia odbija znaczną część promieniowania słonecznego ze względu na swoje albedo (jasność lub biel). To albedo wynika głównie z chmur, zbiorników wodnych i lodu.
Biorąc pod uwagę albedo i odległość od planety do Słońca, temperatura Ziemi powinna wynosić -18 ºC (temperatura efektywna). Efektywna temperatura odnosi się do tego, co organizm powinien mieć, biorąc pod uwagę tylko albedo i odległość.
Jednak rzeczywista średnia temperatura Ziemi wynosi około 15ºC, z różnicą 33ºC w stosunku do temperatury efektywnej. W tej wyraźnej różnicy między temperaturą rzeczywistą a efektywną atmosfera odgrywa fundamentalną rolę.
Atmosfera
Kluczem do temperatury Ziemi jest jej atmosfera, gdyby jej nie było, planeta byłaby trwale zamarznięta. Atmosfera jest przezroczysta dla większości promieniowania krótkofalowego, ale nie dla dużej części promieniowania długofalowego (podczerwonego).
Przepuszczając promieniowanie słoneczne, Ziemia nagrzewa się i emituje promieniowanie podczerwone (ciepło), ale atmosfera pochłania część tego ciepła. W ten sposób warstwy atmosfery i chmury nagrzewają się i emitują ciepło we wszystkich kierunkach.
Efekt cieplarniany
Proces globalnego ocieplenia w wyniku zatrzymywania promieniowania podczerwonego w atmosferze nazywany jest efektem cieplarnianym.
Szklarnia w Kew Gardens (Anglia). Źródło: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kew_gardens_greenhouse.JPG
Nazwa pochodzi od szklarni rolniczych, w których hoduje się gatunki wymagające wyższej temperatury niż ta istniejąca na obszarze produkcji. W tym celu te rosnące domy mają dach, który przepuszcza światło słoneczne, ale zatrzymuje emitowane ciepło.
W ten sposób powstanie ciepły mikroklimat dla gatunków, które tego potrzebują w swoim rozwoju.
Przyczyny
Chociaż efekt cieplarniany jest procesem naturalnym, zmienia się go pod wpływem działania człowieka (działanie antropiczne). Dlatego konieczne jest rozróżnienie naturalnych przyczyn tego zjawiska i zmian antropicznych.
- Przyczyny naturalne
Energia słoneczna
Krótkofalowe (wysokoenergetyczne) promieniowanie elektromagnetyczne ze Słońca ogrzewa powierzchnię Ziemi. Ogrzewanie to powoduje emisję do atmosfery promieniowania długofalowego (podczerwonego), czyli ciepła.
Energia geotermalna
Środek planety żarzy się i wytwarza dodatkowe ciepło, niż to jest wytwarzane przez energię słoneczną. Ciepło to przenoszone jest przez skorupę ziemską głównie przez wulkany, fumarole, gejzery i inne gorące źródła.
Skład atmosferyczny
Właściwości gazów tworzących atmosferę decydują o tym, że promieniowanie słoneczne dociera do Ziemi i że promieniowanie podczerwone jest częściowo zatrzymywane. Niektóre gazy, takie jak para wodna, CO2 i metan, są szczególnie skuteczne w zatrzymywaniu ciepła atmosferycznego.
Naturalny udział gazów cieplarnianych
Te gazy, które zatrzymują promieniowanie podczerwone z ocieplenia powierzchni Ziemi, nazywane są gazami cieplarnianymi. Gazy te są wytwarzane naturalnie jako CO2, który jest wytwarzany przez oddychanie istot żywych.
Oceany również wymieniają duże ilości CO2 z atmosferą, a naturalne pożary również przyczyniają się do emisji CO2. Oceany są naturalnym źródłem innych gazów cieplarnianych, takich jak tlenek azotu (NOx).
Z drugiej strony aktywność drobnoustrojów w glebie jest również źródłem CO2 i NOx. Ponadto procesy trawienne zwierząt dostarczają do atmosfery duże ilości metanu.
- Przyczyny antropogeniczne
Wytwarzanie ciepła
Działalność człowieka nie tylko generuje gazy, które zwiększają efekt cieplarniany, ale także zapewniają dodatkowe ciepło. Część dostarczanego ciepła pochodzi ze spalania paliw kopalnych, a druga ze zmniejszenia efektu albedo.
Rozkład temperatury na powierzchni ziemi. Źródło: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:SurfaceTemperature.jpg
Ta ostatnia wynika z większej absorpcji energii słonecznej przez ciemne sztuczne nawierzchnie, takie jak asfalt. Różne badania wykazały, że duże miasta generują dopływ ciepła netto wynoszący od 1,5 do 3 ° C.
Działalność przemysłowa
Przemysł generalnie emituje dodatkowe ciepło do atmosfery, a także różne gazy, które mają wpływ na efekt cieplarniany. Gazy te mogą pochłaniać i emitować ciepło (np. CO2) lub niszczyć warstwę ozonową (np. NOx, CFC i inne).
Ruch samochodowy
Za większość CO2 dodawanego do atmosfery odpowiedzialne są duże koncentracje pojazdów w miastach. Ruch samochodowy odpowiada za około 20% całkowitego CO2 generowanego przez spalanie paliw kopalnych.
Produkcja energii elektrycznej i ciepła
Spalanie węgla, gazu i produktów ropopochodnych do produkcji energii elektrycznej i ogrzewania stanowi prawie 50% emisji CO2.
Przemysł wytwórczy i budowlany
Te działania przemysłowe łącznie stanowią prawie 20% CO2 wytwarzanego przez spalanie paliw kopalnych.
Pożary lasów
Pożary lasów są również spowodowane działalnością człowieka i corocznie uwalniają do atmosfery miliony ton gazów cieplarnianych.
Wysypiska śmieci
Gromadzenie się odpadów oraz zachodzące procesy fermentacyjne i spalanie tych odpadów są źródłem gazów cieplarnianych.
rolnictwo
Działalność rolnicza dostarcza do atmosfery ponad 3 miliony ton metanu rocznie. Wśród upraw, które najbardziej przyczyniają się pod tym względem, jest ryż.
W przypadku ryżu metan pochodzi z ekosystemu generowanego przez jego system uprawy. Dzieje się tak, ponieważ ryż jest sadzony w tafli wody, tworząc w ten sposób sztuczne bagno.
Na bagnach bakterie rozkładają materię organiczną w warunkach beztlenowych, wytwarzając metan. Ta uprawa może stanowić do 20% metanu wprowadzanego do atmosfery.
Inną uprawą, której zarządzanie generuje gazy cieplarniane, jest trzcina cukrowa, ponieważ jest spalana przed zbiorami i wytwarza duże ilości CO2.
Zwierzęta przeżuwające
Przeżuwacze, takie jak krowy, zjadają trawę włóknistą w wyniku procesów fermentacyjnych prowadzonych przez bakterie w ich układzie pokarmowym. Wspomniana fermentacja uwalnia codziennie od 3 do 4 litrów metanu do atmosfery dla każdego zwierzęcia.
Szacuje się, że biorąc pod uwagę tylko bydło, udział odpowiada 5% gazów cieplarnianych.
- Reakcja łańcuchowa
Wzrost globalnej temperatury powodujący wzrost ilości gazów cieplarnianych wywołuje reakcję łańcuchową. Wraz ze wzrostem temperatury oceanów zwiększa się uwalnianie CO2 do atmosfery.
Podobnie topnienie biegunów i wiecznej zmarzliny uwalnia CO2, który został tam uwięziony. Również przy wyższych temperaturach otoczenia częściej dochodzi do pożarów lasów i wydziela się więcej CO2.
Gazy cieplarniane
Niektóre gazy, takie jak para wodna i CO2, działają w naturalnym procesie efektu cieplarnianego. Ze swojej strony proces antropiczny obejmuje inne gazy oprócz CO2.
Globalne krzywe trendów akumulacji różnych gazów cieplarnianych. Źródło: Gases_de_efecto_invernadero.png: Douglas Praca w genezie: Ortisa (dyskusja) Praca pochodna: Ortisa
Protokół z Kioto przewiduje emisję sześciu gazów cieplarnianych, w tym dwutlenku węgla (CO2) i metanu (CH4). Ponadto podtlenek azotu (N2O), fluorowęglowodór (HFC), węglowodór perfluorowany (PFC) i sześciofluorek siarki (SF6).
Para wodna
Para wodna jest jednym z najważniejszych gazów cieplarnianych ze względu na zdolność pochłaniania ciepła. Jednak równowaga jest generowana, ponieważ woda w stanie ciekłym i stałym odbija energię słoneczną i chłodzi Ziemię.
Dwutlenek węgla (CO2)
Dwutlenek węgla jest głównym długotrwałym gazem cieplarnianym w atmosferze. Gaz ten odpowiada za 82% wzrostu efektu cieplarnianego, który wystąpił w ostatnich dziesięcioleciach.
W 2017 roku Światowa Organizacja Meteorologiczna zgłosiła globalne stężenie CO2 na poziomie 405,5 ppm. Oznacza to wzrost o 146% w stosunku do poziomów szacowanych przed 1750 r. (Epoka przedindustrialna).
Metan (CH
Metan jest drugim najważniejszym gazem cieplarnianym, przyczyniającym się do ocieplenia o około 17%. 40% metanu jest wytwarzane ze źródeł naturalnych, głównie na terenach podmokłych, a pozostałe 60% z działalności człowieka.
Wśród tych działań jest hodowla przeżuwaczy, uprawa ryżu, eksploatacja paliw kopalnych i spalanie biomasy. W 2017 roku atmosferyczny CH4 osiągnął stężenie 1859 ppm, czyli o 257% więcej niż przedprzemysłowo.
Tlenki azotu (NOx)
NOx przyczyniają się do niszczenia ozonu stratosferycznego, zwiększając ilość promieniowania ultrafioletowego, które przenika przez Ziemię. Gazy te powstają przy przemysłowej produkcji kwasu azotowego i adypinowego oraz przy stosowaniu nawozów.
Do 2017 roku gazy te osiągnęły stężenie w atmosferze 329,9 ppm, co odpowiada 122% poziomu szacowanego dla epoki przedindustrialnej.
Wodorofluorowęglowodory (HFC)
Gazy te są używane w różnych zastosowaniach przemysłowych w celu zastąpienia CFC. Jednak HFC wpływają również na warstwę ozonową i mają bardzo wysoką trwałość aktywną w atmosferze.
Węglowodór perfluorowany (PFC)
PFC są produkowane w spalarniach do procesu wytapiania aluminium. Podobnie jak HFC, charakteryzują się dużą trwałością w atmosferze i wpływają na integralność stratosferycznej warstwy ozonowej.
Sześciofluorek siarki (SF6)
Gaz ten ma również negatywny wpływ na warstwę ozonową, a także wysoką trwałość w atmosferze. Stosowany jest w urządzeniach wysokiego napięcia oraz do produkcji magnezu.
Chlorofluorowęglowodory (CFC)
CFC to silny gaz cieplarniany, który niszczy ozon w stratosferze i podlega regulacjom Protokołu Montrealskiego. Jednak w niektórych krajach, takich jak Chiny, jest nadal używany w różnych procesach przemysłowych.
Jaki jest efekt cieplarniany dla żywych istot?
- Warunki brzegowe
Życie, jakie znamy, nie jest możliwe powyżej pewnych poziomów temperatury. Tylko niektóre bakterie ciepłolubne są zdolne do zasiedlania środowisk o temperaturze powyżej 100ºC.
Temperatura witalna
Ogólnie rzecz biorąc, amplituda zmian temperatury, która pozwala na większość aktywnego okresu życia, wynosi od -18 ° C do 50 ° C. Podobnie, formy życia mogą istnieć w stanie utajonym w temperaturach -200ºC i 110ºC.
Większość gatunków zwierząt i roślin ma jeszcze bardziej ograniczone zakresy tolerancji na temperaturę pokojową.
- Dynamiczna równowaga temperatur
Efekt cieplarniany jest naturalnym pozytywnym procesem dla życia na naszej planecie, ponieważ gwarantuje niezbędny zakres temperatur. Ale dzieje się tak, o ile zachowana jest odpowiednia równowaga między energią słoneczną a mocą promieniowania podczerwonego.
Saldo
Równowaga jest gwarantowana, ponieważ natura wytwarza prawie tyle samo gazów cieplarnianych, ile unieruchamia. Ocean wytwarza około 300 gigaton CO2, ale pochłania nieco więcej.
Roślinność produkuje około 440 gigaton CO2, a jednocześnie wynosi około 450.
Konsekwencje efektu cieplarnianego na skutek zanieczyszczenia
Zanieczyszczenia antropiczne powodują dodatkowe ilości gazów cieplarnianych, naruszając naturalną równowagę dynamiczną. Chociaż kwoty te są znacznie mniejsze niż te generowane przez naturę, wystarczają, aby przełamać tę równowagę.
Ma to poważne konsekwencje dla równowagi termicznej planety, a co za tym idzie dla życia na Ziemi.
Globalne ocieplenie
Wzrost stężenia gazów cieplarnianych generuje wzrost średniej temperatury na świecie. W rzeczywistości szacuje się, że średnia globalna temperatura wzrosła o 1,1 ° C od czasów przedindustrialnych.
Z drugiej strony wskazano, że okres od 2015 do 2019 roku był jak dotąd najgorętszy w historii.
Topnienie lodu
Wzrost temperatury prowadzi do topnienia lodu polarnego i lodowców na całym świecie. Oznacza to wzrost poziomu morza i zmianę prądów morskich.
Zmiana klimatu
Chociaż nie ma pełnej zgody co do procesu zmian klimatycznych wynikających z globalnego ocieplenia, rzeczywistość jest taka, że klimat planety się zmienia. Świadczy o tym między innymi zmiana prądów morskich, wzorców wiatru i opadów deszczu.
Nierównowagi ludnościowe
Zmiana siedlisk spowodowana wzrostem temperatury wpływa na populację i zachowanie biologiczne gatunku. W niektórych przypadkach istnieją gatunki, które zwiększają swoje populacje i rozszerzają zasięg występowania.
Jednak te gatunki, które mają bardzo wąskie zakresy temperatur wzrostu i rozmnażania, mogą znacznie zmniejszyć swoje populacje.
Spadek produkcji żywności
Produkcja na wielu obszarach rolniczych i hodowlanych jest ograniczona, ponieważ wzrost temperatury wpływa na gatunki. Z drugiej strony zmiany ekologiczne powodują namnażanie się szkodników rolniczych.
Zdrowie publiczne
Choroby przenoszone przez wektory
Wraz ze wzrostem średniej temperatury na planecie, niektóre zwierzęta będące nosicielami chorób rozszerzają swój zasięg geograficzny. Tak więc przypadki chorób tropikalnych występują poza ich naturalnym zasięgiem.
Zaszokować
Wzrost temperatury może wywołać tak zwany szok termiczny lub udar cieplny, co oznacza ekstremalne odwodnienie. Taka sytuacja może spowodować poważną niewydolność narządów, szczególnie dotykającą dzieci i osoby starsze.
Zapobieganie i rozwiązania
Aby zapobiec nasilaniu się efektu cieplarnianego, konieczne jest ograniczenie emisji gazów, które go powodują. Wymaga to środków, które sięgają od świadomości społecznej, poprzez ustawodawstwo krajowe i międzynarodowe, po zmiany technologiczne.
Jednak według Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) to nie wystarczy do ograniczenia emisji. Ponadto, aby zatrzymać globalne ocieplenie, konieczne jest zmniejszenie obecnego stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze.
W tym sensie rozwiązaniem jest zwiększenie pokrywy roślinnej w celu wiązania atmosferycznego CO2. Innym jest wdrożenie technologicznych systemów filtracji powietrza w celu wyodrębnienia CO2 i unieruchomienia go w produktach przemysłowych.
Jak dotąd wysiłki zmierzające do osiągnięcia międzynarodowych porozumień, takich jak Protokół z Kioto, nie przyniosły rezultatu. Z drugiej strony, postęp technologiczny w zakresie ekstrakcji atmosferycznego CO2 jest tylko na poziomie prototypów.
Zapobieganie
Aby zapobiec nasileniu się efektu cieplarnianego, konieczne jest ograniczenie wytwarzania gazów cieplarnianych. Oznacza to szereg działań, które obejmują rozwój świadomości obywatelskiej, działania legislacyjne, zmiany technologiczne.
Świadomość
Obywatel świadomy problemu globalnego ocieplenia wywołanego wzrostem efektu cieplarnianego ma fundamentalne znaczenie. W ten sposób zapewniona jest niezbędna presja społeczna, aby rządy i potęgi gospodarcze podjęły wymagane środki.
Ramy prawne
Głównym międzynarodowym porozumieniem mającym na celu rozwiązanie problemu wytwarzania gazów cieplarnianych jest Protokół z Kioto. Jednak do tej pory ten instrument prawny nie był skuteczny w zmniejszaniu tempa emisji gazów cieplarnianych.
Niektóre z głównych krajów uprzemysłowionych o wyższych wskaźnikach emisji nie podpisały przedłużenia protokołu na jego drugą kadencję. Dlatego też, aby osiągnąć rzeczywisty skutek, konieczne są bardziej rygorystyczne krajowe i międzynarodowe ramy prawne.
Zmiany technologiczne
Konieczne jest przeprojektowanie procesów przemysłowych w celu zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych. Konieczne jest również promowanie wykorzystywania odnawialnych źródeł energii i ograniczanie wykorzystania paliw kopalnych.
Z drugiej strony konieczne jest ogólne ograniczenie wytwarzania zanieczyszczających odpadów.
Rozwiązania
Zdaniem ekspertów nie wystarczy redukcja emisji gazów cieplarnianych, konieczne jest także zmniejszenie obecnych stężeń w atmosferze. W tym celu zaproponowano różne alternatywy, które mogą wykorzystywać bardzo proste lub wyrafinowane technologie.
Pochłaniacze węgla
W tym celu zaleca się zwiększenie zasięgu lasów i dżungli, a także wdrożenie strategii, takich jak zielone dachy. Rośliny wiążą atmosferyczny CO2 w swoich strukturach roślinnych, pobierając go z atmosfery.
Pompy do ekstrakcji węgla
Do tej pory wydobywanie CO2 z atmosfery jest kosztowne z energetycznego punktu widzenia i wiąże się z wysokimi kosztami ekonomicznymi. Jednak trwają badania mające na celu znalezienie skutecznych sposobów filtrowania powietrza i usuwania CO2.
Jedna z tych propozycji jest już w fazie pilotażowej i jest opracowywana przez Universities of Calgary i Carnegie Mellon. Roślina ta wykorzystuje roztwór wodorotlenku potasu jako pułapkę wodną oraz żrący wapń, przez który filtrowane jest powietrze.
W tym procesie CO2 zawarty w powietrzu jest zatrzymywany, tworząc węglan wapnia (CaCO3). Następnie węglan wapnia jest podgrzewany, a CO2 jest uwalniany, a otrzymany oczyszczony CO2 zostaje wykorzystany do zastosowań przemysłowych.
Odnośniki bibliograficzne
- Bolin, B. i Doos, BR Efekt cieplarniany.
- Caballero, M., Lozano, S. i Ortega, B. (2007). Efekt cieplarniany, globalne ocieplenie i zmiana klimatu: perspektywa nauki o Ziemi. University Digital Magazine.
- Carmona, JC, Bolívar, DM i Giraldo, LA (2005). Metan w produkcji zwierzęcej i alternatywy do pomiaru jego emisji i zmniejszenia jego wpływu na środowisko i produkcję. Colombian Journal of Livestock Sciences.
- Elsom, DM (1992). Zanieczyszczenie atmosfery: problem globalny.
- Martínez, J. i Fernández, A. (2004). Zmiana klimatu: widok z Meksyku.
- Schneider, SH (1989). Efekt cieplarniany: nauka i polityka. Nauka.