الهندسة الجيولوجية: واقعيا ممكنا؟

يمكن أن تكون الحماية من أشعة الشمس للأرض أكثر تكلفة من المتوقع

إن إطلاق الهباء الجوي في الجو العالي يمكن أن يقلل الإشعاع الشمسي - لكن ماذا سيكون الثمن؟ © pvhaas7 / iStock
قراءة بصوت عال

في الواقع ممكن: إن التدريع الصناعي لأشعة الشمس باستخدام الهباء الجوي سيكون مجديًا تقنيًا - وبتكلفة معقولة. تم التوصل إلى هذا الاستنتاج من قبل الباحثين الذين تعرضوا لهذا النهج الذي نوقش في كثير من الأحيان لفحص الجدوى. لذلك ، يجب تطوير طائرة جديدة من أجل برنامج هندسي عالمي فعال. ومع ذلك ، فإن تكاليف التطوير والتشغيل في وقت لاحق ستكون منخفضة بشكل مدهش ويمكن أن تدفع من قبل العديد من البلدان.

يعتبر المناخ أو الهندسة الجيولوجية بمثابة الخطة "ب" في حماية المناخ: إذا لم نتمكن من تقليل انبعاثاتنا ووقف الاحترار العالمي ، فيجب أن تتأكد التدخلات الواسعة النطاق في نظام المناخ من ذلك. في هذا السياق ، على سبيل المثال ، تمت مناقشة تخصيب الحديد للمحيطات ، وتخزين ثاني أكسيد الكربون في باطن الأرض أو الحد من الإشعاع الشمسي.

سيكون الأخير ممكنًا ، على سبيل المثال ، عن طريق نفخ الجزيئات العاكسة المعلقة مثل جزيئات الكبريتات في الجو. يمكن أن تحمي هذه الأرض من جزء من ضوء الشمس وتتسبب في انخفاض درجات الحرارة - يمكن ملاحظة ظاهرة مماثلة بعد الانفجارات البركانية الكبيرة.

الجدوى في التركيز

بصرف النظر عن الآثار الجانبية المحتملة لمثل هذا التدخل ، ومع ذلك ، هناك أيضا مسألة الجدوى العملية: كيف يمكن تنفيذ التدريع من أشعة الشمس من الناحية الفنية وما سيكلف؟ هذا ما درسه الآن ويك سميث من جامعة ييل في نيو هافن وزميله جيرنو فاجنر من جامعة هارفارد في كامبريدج.

على وجه التحديد ، قام العلماء بتحليل المتطلبات والتكاليف التكنولوجية لبرنامج الهندسة الجيولوجية الافتراضي الذي يهدف إلى الحد من الإشعاع الشمسي الوارد عن طريق إدخال جزيئات الكبريتات في الستراتوسفير - وهو نهج يستخدم أطنانًا من المواد على ارتفاعات تصل إلى حوالي 20٪ كل عام يجب نقل الكيلومترات. عرض

الطرق الممكنة للهندسة الجيولوجية معهد الأرض كييل

طائرة جديدة

تظهر تحليلاتهم أنه لا يوجد حاليًا أي طائرة يمكنها الطيران عالياً بما يكفي لفترة طويلة وفي نفس الوقت لديها القدرة اللازمة للشحن. نظرًا لأن بدائل مثل البالونات الخاصة ستكون مكلفة للغاية ، فسيتعين عليك تطوير طائرة جديدة تمامًا. ستبدو هذه الطائرة مشابهة لطائرة ركاب تقليدية ، ولكنها ستستخدم حوالي ضعف الأجنحة الكبيرة وأربعة بدلاً من محركين لتحقيق الاتجاه الضروري ،

"إلى جانب ذلك ، سيكون بدنه قصيرًا وضيقًا. بدلاً من وجود عدد كبير من الأشخاص ، ستحتاج الطائرة إلى نقل كتلة ثقيلة لكن كثيفة من الكبريت السائل ، "يقول سميث. في تصميم الفريق ، يمكن أن تحمل الطائرة حمولة 25 طن. ويضيف فاجنر: "سيكون تصميمًا غير عادي ، ولكنه ليس تصميمًا يتطلب اختراقًا تكنولوجيًا".

60000 رحلة سنويا

ولحساباتهم الإضافية ، افترض الباحثون الافتراضات التالية: في السنة الأولى من البرنامج ، سيبدأ أسطول من ثمانية طائرات من هذا القبيل بثاني أكسيد الكبريت في نصف الكرة الشمالي والجنوبي إلى طبقة الستراتوسفير. لتفجير. على مدار خمسة عشر عامًا ، سيتم توسيع البرنامج من 4000 رحلة في السنة الأولى إلى 60،000 رحلة سنويًا ، والتي ستكملها 100 طائرة.

وفقًا لحسابات فاغنر وسميث ، يمكن خفض الاحترار العالمي بنحو 0.1 درجة مئوية سنويًا ، وبالتالي بمقدار 1.5 درجة إجمالًا في 15 عامًا. لكن بأي ثمن؟ لتطوير الطائرة وغيرها ، قبل بدء البرنامج الاستثمارات اللازمة ، حدد الباحثون حوالي 3.5 مليار دولار أمريكي.

مواتية بشكل مدهش

تقدر تكلفة البرنامج الحالي ، بما في ذلك الطاقم والصيانة والتأمين والوقود والمزايا المشتركة ، ما بين 2 إلى 2.5 مليار دولار سنويًا ، وستكون التكلفة مواتية بشكل مدهش. وكتب الباحثون: "تتمتع عشرات الدول حول العالم بالخبرة والمال لتمويل مثل هذا البرنامج".

أن واحدة من هذه الدول بمفردها وفي السر يمكن أن تتلاعب بالمناخ العالمي ، ولكن لا ينبغي أن نخشى: "لا يوجد برنامج عالمي من هذا النوع مع الآلاف من الرحلات الجوية في ارتفاع غير عادي k يقول سميث: "إذا بدأ شخص ما مثل هذا البرنامج ، فستعرف ذلك."

يمكن تنفيذها ولكن أيضا مفيدة؟

بشكل عام ، يظهر تحقيق الفريق أن الحماية من أشعة الشمس الاصطناعية للأرض ستكون ممكنة تقنياً ومالياً. ما إذا كان مثل هذا النهج منطقيًا ، ومع ذلك ، يبقى مفتوحًا: "هنا لا نحكم على مدى استحسان حقن الهباء الجوي في الستراتوسفير. لقد أظهرنا ببساطة أنه سيكون ممكنًا من الناحية الهندسية.

في الواقع ، كشفت العديد من الدراسات بالفعل آثار جانبية كبيرة والآثار اللاحقة لهذه الطريقة الهندسة الجيولوجية. تبعا لذلك ، يمكن أن يؤدي إطلاق الهباء الجوي في نصف الكرة الشمالي في الجنوب إلى تعزيز الجفاف ، كما لا يمكن إيقاف ارتفاع درجة حرارة المحيطات أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، بعد مرحلة من الهندسة الجيولوجية ، يمكن أن تكون هناك زيادة بمقدار عشرة أضعاف في درجة الحرارة. (رسائل البحوث البيئية ، 2018 ؛ دوي: 10.1088 / 1748-9326 / aae98d)

(IOP Publishing ، 26.11.2018 - DAL)