علمی، پژوهشی و فناوری

دستاورد جدید دانشمندان؛

حل مسئله گرمایش جهانی با گرد و غبار الماس!

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : این ذرات با انعکاس نور خورشید، گرمایش جهانی را کاهش می‌دهند و ممکن است از بحران‌های آب و هوایی جلوگیری کنند. این روش به عنوان یکی از گزینه‌های مهندسی اقلیمی برای مقابله با تغییرات آب و هوایی بررسی می‌شود.

این طرح شامل پخش ۵ میلیون تن ذرات الماس در اتمسفر می‌شود. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، این اقدام می‌تواند دمای جهانی را تا ۱.۶ درجه سانتی‌گراد کاهش دهد، که عددی قابل توجه است. به خصوص با توجه به اینکه جهان امکان دارد از آستانه گرمایش ۱.۵ درجه سانتی‌گراد تعیین شده توسط توافقنامه پاریس عبور کرده باشد.

مهندسی ژئولوژیکی یک حوزه تحقیقاتی بحث‌برانگیز است که به دنبال کاهش اثرات تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی از طریق دستکاری فرایندهای طبیعی محیطی است.

این مطالعه شامل نوع خاصی از مهندسی ژئولوژیکی به نام تزریق آئروسل استراتوسفری است. این تزریق شامل ارسال تعداد زیادی از ذرات کوچک یا آئروسل‌ها به استراتوسفر (لایه دوم اتمسفر) برای منعکس کردن نور خورشید و ایجاد اثر خنک‌کننده است، که یا گرمایش جهانی را کُند می‌کند یا آن را از بین می‌برد.

به طور معمول، تزریق آئروسل استراتوسفری شامل ذرات گوگرد است. اما این کار می‌تواند خطرات مرتبط با آب و هوای خود را داشته باشد. در واقع تزریق ذرات گوگرد به هوا می‌تواند اثر معکوس داشته باشد و باعث گرمایش استراتوسفر شود.

بنابراین اگر ذرات گوگرد مشکل‌ساز باشند، آیا جایگزین‌های مناسبی وجود دارد؟ برای یافتن پاسخ، محققان یک مدل آب و هوایی سه‌بعدی ایجاد کردند تا شبیه‌سازی کنند که چگونه آئروسل‌های ساخته شده از مواد مختلف در اتمسفر واکنش نشان می‌دهند.

این شامل آئروسل‌های ساخته شده از آلومینیوم، کلسیت، سیلیکون کاربید، آناتاز و روتیل، همچنین الماس و دی‌اکسید گوگرد بود.

این مدل برنامه‌ریزی شد تا عوامل مختلفی مانند چگونگی جذب یا بازتاب گرما توسط هر ماده را در نظر بگیرد. همچنین مدت زمانی که آنها در جو باقی می‌مانند (فرایندی به نام رسوب) و تمایل آنها به چسبیدن به یکدیگر در طول زمان (فرایندی به نام انعقاد) را بررسی کرد.

در ایدئال‌ترین حالت، آئروسل‌ها به آرامی جو را ترک می‌کنند (و سیاره را برای مدت طولانی‌تری خنک نگه می‌دارند) و از چسبیدن به یکدیگر پرهیز می‌کنند (چرا که این باعث گرم شدن با به دام انداختن گرما می‌شود).

در این شبیه‌سازی دی‌اکسید گوگرد بدترین عملکرد را داشت و الماس بهترین عملکرد را از خود نشان داد. در طول ۴۵ سال شبیه‌سازی، آئروسل‌های ساخته شده از الماس در بازتاب تابش خورشیدی بهترین بودند.

فهرست مطالب

    چالش‌ها برای کاهش گرمایش جهانی با ذرات الماس
    چالش‌های فنی

چالش‌ها برای کاهش گرمایش جهانی با ذرات الماس

یکی از بزرگ‌ترین موانع هزینه است. برای کاهش ۱.۶ درجه سانتی‌گراد، هر سال به ۵ میلیون تن ذرات الماس نیاز است که هزینه‌ای نزدیک به ۲۰۰ تریلیون دلار تا پایان قرن ۲۱ خواهد داشت.

داده‌های بانک جهانی نشان می‌دهد که کل تولید ناخالص داخلی الماس جهان در سال ۲۰۲۳، ۱۰۵.۴۴ تریلیون دلار بوده است.

چالش‌های فنی

علاوه بر این، خود محققان می‌گویند هنوز مشخص نیست که آیا حتی امکان‌پذیر است که ذرات جامد را بدون ایجاد انعقاد به جو بفرستیم یا خیر. دی‌اکسید گوگرد تنها ماده غیر جامد تست شده بود.

داگلاس مک‌مارتین، یکی از محققان این مطالعه اعلام کرد: «من فکر می‌کنم که جالب است که مواد دیگر را بررسی کنیم.»

این مطالعه در مجله Geophysical Research Letters منتشر شده است.