Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα ΩΚΕΑΝΟΙ. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων
Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα ΩΚΕΑΝΟΙ. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων

29 Οκτ 2023

Η μεγάλη μπλε μηχανή του πλανήτη: Γιατί η ωκεάνια μηχανή έχει σημασία για την επιβίωση των έμβιων όντων στον πλανήτη

Η μεγάλη μπλε μηχανή του πλανήτη: Γιατί η ωκεάνια μηχανή έχει σημασία


Helen Czerski.Hellen Czerski


Ο ωκεανός είναι ένας τεράστιος κινητήρας, μετατρέποντας τη θερμική ενέργεια σε κίνηση, λέει η φυσικός Helen Czerski. Αλλά η ανθρώπινη δραστηριότητα απειλεί αυτή τη μηχανή - στερώντας τις θάλασσες από οξυγόνο, αυξάνοντας τη διαστρωμάτωση και ενδεχομένως αλλάζοντας τα ρεύματα που επηρεάζουν τον παγκόσμιο καιρό.

Νέα έρευνα προκαλεί ανησυχίες ότι η κυκλοφορία των ωκεανών θα καταρρεύσει

Οι επιστήμονες φοβούνται εδώ και καιρό ότι η αύξηση της θερμοκρασίας θα μπορούσε να προκαλέσει διακοπή της κυκλοφορίας των ωκεανών στον Βόρειο Ατλαντικό. Ωστόσο, νέα έρευνα διαπιστώνει ότι ο πραγματικός κίνδυνος έγκειται στα ύδατα της Ανταρκτικής, όπου το λιώσιμο θα μπορούσε να διαταράξει τα ρεύματα τις επόμενες δεκαετίες, με βαθιές επιπτώσεις στο παγκόσμιο κλίμα.

Τα επίπεδα οξυγόνου στη θάλασσα έχουν μειωθεί, ενδεχομένως μετατρέποντας ορισμένα μέρη της θάλασσας σε βιολογικές ερήμους. Ωστόσο, παραμένει επιφυλακτική για τα φιλόδοξα σχέδια γεωμηχανικής των ωκεανών που έχουν σχεδιαστεί για να μετριάσουν τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, η οποία, όπως είπε, κινδυνεύει να αποσταθεροποιήσει περαιτέρω ένα φυσικό σύστημα που δεν καταλαβαίνουμε τέλεια.

«Ο ωκεανός σε ταπεινώνει όλη την ώρα», δήλωσε η Czerski, η οποία είναι αναπληρωτής καθηγητής στο University College του Λονδίνου. «Υπάρχει αυτή η ψευδαίσθηση ότι έχουμε τον έλεγχο του πλανήτη μας και ότι έχουμε κάποιες λαβές στους μοχλούς οδήγησης. Αλλά θα πρέπει να είμαστε πολύ, πολύ προσεκτικοί πριν τα χρησιμοποιήσουμε».

 

Ο Ειρηνικός Ωκεανός, όπως φαίνεται από το διάστημα. NASA

 «ανησυχούμε κάποιοι αλλά δεν βλέπουμε τον ωκεανό».

Ναι ψάρια και φάλαινες και ρύπανση. Αλλα κανείς δεν μιλάει για τη [φυσική πραγματικότητα του] ίδιου του ωκεανού. Αυτό έχει αρχίσει να αλλάζει τον τελευταίο χρόνο, επειδή έχουμε αυτά τα θαλάσσια κύματα καύσωνα. Και ξαφνικά οι άνθρωποι λένε: «Ω, ο ωκεανός έχει μια θερμοκρασία, και ίσως αυτή η θερμοκρασία έχει σημασία».

Μερικές φορές λέγεται ότι γνωρίζουμε λιγότερα για τη βαθιά θάλασσα από ό, τι γνωρίζουμε για το φεγγάρι, και αυτό τρελαίνει την επιστήμονα που ασχολείται με τον Ωκεανό. «Η εικόνα μας για το φεγγάρι προέρχεται από αυτές τις εικόνες που τραβήχτηκαν από τους αστροναύτες. Και αυτό που βλέπετε είναι μια γκρίζα, σκασμένη επιφάνεια που κυριολεκτικά δεν έχει αλλάξει για 2 δισεκατομμύρια χρόνια. Τίποτα δεν συμβαίνει εκεί εκτός από το ότι χτυπιέται από τον περιστασιακό αστεροειδή. Το θεμελιώδες πρόβλημα με τη σύγκριση του φεγγαριού με τη βαθιά θάλασσα είναι ότι υποθέτει ότι ο ωκεανός είναι ένα νεκρό μέρος όπου τίποτα δεν αλλάζει ποτέ.»

“The ocean is an engine because it’s dynamic, and the source of that dynamism is fundamentally heat energy from the sun.”

«Ξεχνάμε ότι ο ωκεανός είναι ένα τρισδιάστατο μέρος, ότι είναι γεμάτος ζωή που κάνει αρκετά περίεργα πράγματα, ότι αλλάζει εποχιακά και κάνει πολλά πράγματα που επηρεάζουν τον υπόλοιπο πλανήτη. Και έτσι το να το συγκρίνεις με αυτόν τον νεκρό βράχο που δεν έχει αλλάξει, είναι βασικά προσβλητικό.»

Δεν έχουμε την πολυτέλεια να το κάνουμε αυτό πια.

Οι φωτογραφίες της Γης από το φεγγάρι αποκαλύπτουν το γεγονός ότι ο πλανήτης μας αποτελείται κυρίως από νερό. Η μεγάλη τραγωδία του ωκεανού είναι ότι το φως δεν ταξιδεύει μέσα από αυτόν. Είμαστε πολύ οπτικά πλάσματα και δεν πιστεύουμε ότι υπάρχουν πράγματα αν δεν μπορούμε να τα δούμε. Έτσι, αν το φως ταξιδεύει μόνο μερικές εκατοντάδες μέτρα στον ωκεανό σε μια καλή μέρα, καλά, το υπόλοιπο δεν είναι πραγματικό, είναι ασήμαντο!.

ωκεανός ως κινητήρας;

Ένας ορισμός του κινητήρα είναι κάτι που αλλάζει τη θερμική ενέργεια σε κίνηση, και αυτό είναι στην πραγματικότητα αυτό που κάνει ο ωκεανός. Ο ωκεανός είναι ένας κινητήρας επειδή είναι δυναμικός και η πηγή αυτού του δυναμισμού είναι θεμελιωδώς η θερμική ενέργεια από τον ήλιο.

 Ναι o ωκεανός είναι σαν η παλλόμενη καρδιά του πλανητικού συστήματος, της  υποστήριξης της ζωής.

Ποσοστιαία μεταβολή στο διαλυμένο ωκεάνιο οξυγόνο ανά δεκαετία από το 1960. SCHMIDTKO ET AL. / GEOMAR


Υπάρχουν μερικά πράγματα. Ένας από αυτά είναι πραγματικά ότι το νερό είναι υγρό. Και αυτό που το καθιστά χρήσιμο ως υγρό είναι ότι έχει την ευκαιρία να κερδίσει ενέργεια και να γίνει αέριο ή να χάσει λίγη ενέργεια και να γίνει στερεό.

Αλλά το πιο σημαντικό πράγμα για τον πλανήτη είναι ότι και οι δύο αυτές διαδικασίες λαμβάνουν μια κολοσσιαία ποσότητα ενέργειας. Και αυτό διατηρεί το σύστημα πολύ σταθερό. Το πραγματικό υγρό δεν αλλάζει πολύ. Και ο ωκεανός είναι μια πραγματικά καλή δεξαμενή θερμότητας: Είναι μια μπαταρία θερμότητας. Αυτό είναι το θεμελιώδες πράγμα που κάνει τη Γη κατοικήσιμη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το να είσαι μπλε πλανήτης έχει σημασία. Αν έχει συννεφιά για λίγες μέρες, ο ωκεανός δεν παγώνει. Καθώς ο Άρης απομακρύνεται από τον ήλιο, οι θερμοκρασίες πέφτουν σαν πέτρα. Το ίδιο πράγμα στο φεγγάρι. Αλλά έχουμε μια τράπεζα ενέργειας για να αντλήσουμε. Έτσι, αυτό διατηρεί τη Γη σταθερή.

“Globally, about 2 percent of the oxygen content in the ocean has been lost since the 1960s. That’s a big deal.”

Μια πρόσφατη μελέτη προέβλεψε ότι αυτό που ονομάζεται AMOC [Atlantic Meridional Overturning Circulation] επρόκειτο να καταρρεύσει μέχρι το 2025 λόγω αστάθειας. Νομίζω ότι η γενική συναίνεση είναι ότι αυτό βασίστηκε σε μια παρέκταση μιας ιδέας που είναι αρκετά τραβηγμένη. Αλλά πραγματικά το σημαντικό δεν είναι ότι είπαν ότι θα συμβεί το 2025. Σχεδόν όλοι συμφωνούν [αυτό είναι απίθανο]. Η ιστορία δεν είναι ότι μπορεί να συμβεί το επόμενο έτος, ή το μεθεπόμενο έτος, ή 10 χρόνια μετά. Είναι ότι [η πιθανότητα είναι] ακόμη και στο τραπέζι.

Εάν η κυκλοφορία AMOC αποδυναμωθεί περαιτέρω, αλλάζει το μοτίβο του κινητήρα. Σχεδόν δεν έχει σημασία ποια είναι η αλλαγή, γιατί αν κοιτάξετε πού βρίσκονται τα αγροκτήματά μας, εξαρτώνται από τον καιρό που είναι όπως είναι. Και αν αυτός ο καιρός κινείται 200 μίλια κάτω από το δρόμο, δεν είναι καλό να πούμε, "Ω, καλά, είναι μόνο 200 μίλια". Στη συνέχεια, όλα τα αγροκτήματά σας βρίσκονται σε λάθος μέρος ή τα μεταναστευτικά ζώα σας βρίσκονται σε λάθος μέρος. Ο κίνδυνος δεν είναι τόσο πολύ ότι όλοι θα παγώσουμε ή όλοι θα καούμε. Είναι ότι εξαρτόμαστε απόλυτα από το μοτίβο που είναι όπως είναι τώρα.

Τώρα όσον αφορά την αποξυγόνωση τμημάτων του ωκεανού, αυτό θα μπορούσε να έχει μεγάλο αντίκτυπο στη θαλάσσια ζωή. Σε παγκόσμιο επίπεδο, περίπου  το 2% της περιεκτικότητας σε οξυγόνο στον ωκεανό έχει χαθεί από τη δεκαετία του 1960. Αυτό είναι μεγάλη υπόθεση. Εάν ζείτε στο σκοτάδι όπου δεν υπάρχει φωτοσύνθεση και πρέπει να αναπνέετε οξυγόνο, τότε εξαρτάστε από το οξυγόνο που προέρχεται από την επιφάνεια. Εάν αυτό επιβραδύνει ή σταματήσει, τότε έχετε πρόβλημα.

Δεν έχουμε αρκετή επιστήμη για να ξεχωρίσουμε πραγματικά τι συμβαίνει και μειώνεται το οξυγόνο. Υπάρχουν μερικά πράγματα που πιθανώς συμβάλλουν. Το ένα είναι ότι ένας θερμότερος ωκεανός θα πάρει λιγότερο αέριο από τον αέρα. Έτσι, καθώς θερμαίνουμε τον ωκεανό, είναι πιο πιθανό να δώσουμε αέριο πίσω παρά να πάρουμε αέριο. Μπορεί να οφείλεται στο γεγονός ότι η ποσότητα ανάμειξης μεταξύ της επιφάνειας και του βάθους αλλάζει. Θα μπορούσε επίσης να έχει να κάνει με το επίπεδο της φωτοσύνθεσης που αλλάζει στην επιφάνεια. Δεν υπάρχει μια απλή απάντηση που να έχει προκύψει.

Τι είναι αυτό για την κλιματική αλλαγή που κάνει τα στρώματα των ωκεανών να αναμειγνύονται λιγότερο και να γίνονται πιο στρωματοποιημένα;

“As an ocean scientist, I’ve learned that the ocean humbles you all the time. It does things you didn’t expect.”

Τώρα ας έρθουμε στα στρωματοποιημένα επιπεδα-στρωματα των ωκεανών. Ο ωκεανός θερμαίνεται από ψηλά από τον ήλιο και το ζεστό νερό είναι πλευστό. Η ανάμειξη απαιτεί ενέργεια. Όσο πιο ζεστό κάνετε αυτό το ανώτερο στρώμα, τόσο πιο δύσκολο είναι για το νερό να βγει από αυτό το στρώμα. Και επομένως όταν υπάρχει λιγότερη ανάμειξη, υπάρχει λιγότερη ζωή, γενικά, στη θάλασσα. Για αυτό και λέμε το χειμώνα που υπάρχει κυματισμός και κρυο νερό ότι η θάλασσα αναζωογονείται.

Υπάρχουν μεγάλες περιοχές του ωκεανού, γενικά στην επιφάνεια, που θεωρούνται έρημοι. Και ο λόγος για αυτό είναι ότι έχουν την τάση να κατεβάζουν νερό, το οποίο εμποδίζει τα θρεπτικά συστατικά να έρχονται από κάτω. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτές οι περιοχές είναι μεγάλες έρημοι. Υπάρχει αυτό το παράδοξο ότι δεν πρέπει πραγματικά να υπάρχει ζωή στον ωκεανό σε ένα τέλεια στρωματοποιημένο σύστημα, επειδή το φως του ήλιου είναι όλα στην κορυφή και τα θρεπτικά συστατικά [συμπεριλαμβανομένων εκείνων που απαιτούνται από το φυτοπλαγκτόν κοντά στην επιφάνεια] είναι όλα κάτω στο κάτω μέρος.

Είναι τελικά η κλιματική κρίση μια πρόκληση ακούς και σε ρωτούν.

·       ανανεώσιμη ενέργεια από τον άνεμο, τα κύματα, τα ρεύματα και τα υπεράκτια ηλιακά πάρκα

·       διατηρημένα και αποκατεστημένα παράκτια και θαλάσσια οικοσυστήματα μπορούν να αποθηκεύσουν περίσσεια άνθρακα

·       επίσης να καλλιεργήσουμε περισσότερα τρόφιμα στους ωκεανούς.

Τα θαλάσσια λιβάδια είναι ιδανικά για τη βιοποικιλότητα. Τα υγιή φύκια, φυσικά, είναι υπέροχα για τη βιοποικιλότητα. Αλλά το ερώτημα αν πρόκειται να αρχίσετε να ανακατεύεστε με τον ωκεανό για να τον γεωσχεδιάσετε σκόπιμα - δεν υπάρχει καμία απόδειξη ότι οποιοδήποτε από αυτά τα συστήματα, όπως η καλλιέργεια φυκιών και στη συνέχεια η σκόπιμη βύθισή τους για την απομόνωση του άνθρακα, θα λειτουργήσει. Επειδή το ωκεάνιο σύστημα λειτουργίας είναι πραγματικά περίπλοκο.

Η πρόκλησή μας είναι να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ο πλανήτης και στη συνέχεια, με ταπεινότητα, να καταλάβουμε πώς να ταιριάξουμε μαζί του αντί να ποδοπατάμε το πράγμα, απλά να κάνουμε ότι θέλουμε. Πρέπει πραγματικά να ξεκαθαρίσουμε τη δράση μας στην ξηρά πριν βγούμε στον ωκεανό και χαζεύουμε. Δεν είναι ότι τίποτα από αυτά δεν θα είναι ποτέ απαραίτητο, αλλά πρέπει πρώτα να τακτοποιήσουμε τους εαυτούς μας.

Η επιστημονική κοινότητα που ασχολείται με τους ωκεανούς ξέρει ότι ο ωκεανός σε ταπεινώνει όλη την ώρα. Κάνει πράγματα που δεν περιμένεις. Χτυπάει τον εξοπλισμό στη θάλασσα. Μένεις κολλημένος σε μέρη. Κάνει περίεργα πράγματα και τα πειράματά πανε στραβά. Δεν έχεις τον έλεγχο. Υπάρχει αυτή η ψευδαίσθηση ότι έχουμε τον έλεγχο του πλανήτη μας και ότι έχουμε κάποιες λαβές στους μοχλούς οδήγησης. Αλλά θα πρέπει να είμαστε πολύ, πολύ προσεκτικοί πριν τα χρησιμοποιήσουμε.

 Ο Δημοσιογραφος  που πηρε συνέντευξης απο την κυρία Czerski, Richard Schiffman αναφέρεται και ασχολείται με θέματα περιβάλλον και υγεία για διάφορες εκδόσεις όπως The New York Times, Scientific American, The Atlantic, and Yale Environment 360.

27 Οκτ 2023

Γεωμηχανική.Ωκεανοί-Πρέπει να εφαρμόσουμε στα οικοσυστήματα γεωμηχανική;

Ωκεανοί-Πρέπει να εφαρμόσουμε στα οικοσυστήματα γεωμηχανική;


Συμπέρασμα

Καθώς οι επιχειρηματίες προχωρούν με μοντελοποίηση και πειράματα, υποστηρίζουν ότι δεν υπάρχει άλλη επιλογή από το να στρατολογήσουμε τα φυσικά συστήματα των ωκεανών, αν θέλουμε να περιορίσουμε την περαιτέρω θέρμανση. Οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα καταστρέφουν ήδη τη θαλάσσια βιοποικιλότητα από την οποία εξαρτόμαστε, επομένως πρέπει να προσπαθήσουμε τα πάντα για να αποτρέψουμε τα πράγματα να γίνουν πολύ χειρότερα. Εν τω μεταξύ, ο υπόλοιπος κόσμος πρέπει να προχωρήσει στη μείωση των εκπομπών - διαφορετικά καμία από αυτές τις προσεγγίσεις δεν θα είναι αρκετή.

  •       Το διοξείδιο του άνθρακα καθιστά το θαλασσινό νερό πιο όξινο, ενώ οι θερμότερες θάλασσες λευκαίνουν τα κοράλλια και απορροφούν λιγότερο CO2
  • Οι νέες τεχνολογίες στοχεύουν στην απομάκρυνση του CO2 αξιοποιώντας τους φυσικούς κύκλους άνθρακα του ωκεανού
  • Η ενίσχυση της αλκαλικότητας των ωκεανών μειώνει την οξύτητα, ενθαρρύνοντας την απορρόφηση περισσότερου CO2
  • Οι εκτιμήσεις δείχνουν ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να φτάσει σε 2 γιγατόνους αφαίρεσης σε όλες τις ακτές του κόσμου
  • Άλλα συστήματα χρησιμοποιούν μεμβράνες για το φιλτράρισμα του CO2 από το θαλασσινό νερό και τη μετατροπή του για δέσμευση και αποθήκευση

Μεγάλο μέρος του πλανήτη μας καλύπτεται από ωκεανούς, οι οποίοι μας προστατεύουν από τις χειρότερες καταστροφές της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Το νερό και ο αέρας ανταλλάσσουν συνεχώς διοξείδιο του άνθρακα και οι θάλασσες γύρω μας έχουν απορροφήσει περίπου το ένα τρίτο του CO2 που έχουμε βάλει στον αέρα, καθώς και το μεγαλύτερο μέρος της θέρμανσης που έχει προκαλέσει. Αυτό έχει τεράστιο κόστος για τα θαλάσσια οικοσυστήματα. Το διοξείδιο του άνθρακα κάνει το θαλασσινό νερό πιο όξινο, οπότε είναι πιο δύσκολο για τα θαλάσσια πλάσματα να αναπτύξουν κοχύλια, ενώ η θερμότητα λευκαίνει τα κοράλλια και καταστρέφει τους χώρους αναπαραγωγής για τα ψάρια και τα θαλάσσια θηλαστικά. Τα θερμότερα νερά απορροφούν επίσης λιγότερο CO2.

Τώρα μια ομάδα νεοσύστατων επιχειρήσεων προσπαθεί να ανοίξει νέους δρόμους για να αφαιρέσει ακόμη περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρά μας, αξιοποιώντας τους φυσικούς κύκλους άνθρακα του ωκεανού.

Πώς μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι θα λειτουργήσουν στην πράξη και δεν θα προκαλέσουν τελικά ακόμη μεγαλύτερη ζημιά στα ευαίσθητα οικοσυστήματα στα οποία βασιζόμαστε;

Ορισμένες νεοσύστατες επιχειρήσεις θέλουν να επιταχύνουν τη φυσική διαδικασία με την οποία η βιομάζα από τη γη φτάνει στα βάθη του ωκεανού. Η Rewind με έδρα το Ισραήλ σχεδιάζει να μεταφέρει δασικά και γεωργικά υπολείμματα στον πυθμένα της Μαύρης Θάλασσας. Αυτό είναι ένα ιδανικό περιβάλλον, λέει η εταιρεία, επειδή στερείται οξυγόνου, οπότε τα υπολείμματα θα αποσυντεθούν πολύ αργά. 

 Η αμερικανική startup Running Tide σχεδιάζει «σημαντήρες άνθρακα», συνδυασμούς βιομάζας και αλκαλικών ορυκτών που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη μείωση της οξύτητας των επιφανειακών υδάτων των ωκεανών ή να παρέχουν ένα μέσο ανάπτυξης για τα μακροφύκη. Αργότερα αυτά θα βυθίζονταν για να μεταφέρουν άνθρακα στον πυθμένα του ωκεανού. Ωστόσο, αυτή η χρήση φυκιών έχει Η αμερικανική startup Running Tide σχεδιάζει σημαντήρες άνθρακα που θα βοηθήσουν στη μείωση της οξύτητας των επιφανειακών υδάτων των ωκεανών.  Αυτό εχει προκαλέσει ανησυχία μεταξύ των επιστημόνων, οι οποίοι ζητούν αυστηρή έρευνα «των ευρέος φάσματος άμεσων και έμμεσων πιθανών παρενεργειών» καθώς η σκόπιμη κατάληψη για μήνες ανοικτών ωκεάνιων υδάτων από μακροφύκη, τα οποία δεν απαντώνται σαν φυσικό τους περιβάλλον εκεί, πιθανότατα θα επηρεάσει τα υπεράκτια οικοσυστήματα μέσω μιας σειράς βιολογικών απειλών, συμπεριλαμβανομένης της αλλοιωμένης χημείας των ωκεανών και της αλλαγής της μικροβιακής φυσιολογίας και οικολογίας.

Running Tide σχεδιάζει σημαντήρες άνθρακα που θα βοηθήσουν στη μείωση της οξύτητας των επιφανειακών υδάτων των ωκεανών

Ένας άλλος δρόμος είναι να επιταχυνθεί η φυσική αποσάθρωση των πετρωμάτων που ξεπλένουν ανθρακικά και διττανθρακικά ορυκτά στη θάλασσα μέσω της προσθήκης αλκαλικών ορυκτών. Η λεγόμενη ενίσχυση αλκαλικότητας των ωκεανών μειώνει την οξύτητα, ενθαρρύνοντας έτσι την απορρόφηση περισσότερου CO2 από την ατμόσφαιρα.Η καναδική startup και νικήτρια του XPRIZE Planetary Technology το παρομοιάζει με το να δίνει στον ωκεανό ένα αντιόξινο, και πράγματι η αρχή χρησιμοποιείται ήδη στην υδατοκαλλιέργεια, εάν το νερό είναι πολύ όξινο για να θρέψει οστρακοειδή.

Ο David Keller, επιστήμονας στο Κέντρο GEOMAR Helmholtz για την Έρευνα των Ωκεανών στη Γερμανία, συντονίζει ένα πανευρωπαϊκό πρόγραμμα για την αξιολόγηση της σκοπιμότητας της χρήσης του ωκεανού για τη σταθεροποίηση του κλίματος. Πειράματα όπου ένα αλκαλικό ορυκτό προστίθεται σε κλειστές δεξαμενές που επιπλέουν στη θάλασσα δ είχνουν ότι είναι ασφαλές να γίνουν δοκιμές πεδίου για την ενίσχυση της αλκαλικότητας των ωκεανών.

«Υπάρχουν κάποιες μικρές παροδικές επιπτώσεις, αλλά μέχρι στιγμής, δεν έχω δει κανένα showstoppers», λέει ο Keller. Ωστόσο, υπάρχουν ανώτατα όρια επειδή η υπερβολική αλκαλικότητα μπορεί να προκαλέσει την απελευθέρωση CO2.

Η Planetary Technology σχεδιάζει μια δοκιμή στα ανοικτά της Νέας Σκωτίας στις ακτές του Ατλαντικού του Καναδά αργότερα φέτος, έχοντας ήδη πραγματοποιήσει μια περιορισμένη στην ακτή της Κορνουάλης, υπό την επίβλεψη της Υπηρεσίας Περιβάλλοντος του Ηνωμένου Βασιλείου. Εδώ πρόσθεσε μικρές ποσότητες του ορυκτού βρουσίτη(ορυκτό οξείδιο του τιτανίου) στα επεξεργασμένα λύματα και απέδειξε την απομάκρυνση του CO2.  "Στόχος μας είναι να χρησιμοποιήσουμε πολύ μικρές, πολύ περιορισμένες και σταδιακές δοκιμές πεδίου, ως μηχανισμό για τον συν-σχεδιασμό με τους τοπικους φορείς των ενδεχόμενων εφαρμογών", εφόσον η εκεί κοινότητα τις εγκρίνει. Έχει πραγματοποιήσει δημόσιες συναντήσεις και προσπαθεί να διασφαλίσει ότι οι κάτοικοι της περιοχής έχουν όλες τις πληροφορίες που χρειάζονται“. Θέλουμε να «εμπλακούμε με βιώσιμο και ουσιαστικό τρόπο, γιατί αν λειτουργούμε από ένα μέρος αγνωστο, δεν κάνουμε καμία πρόοδο συλλογικά. Δεν υπάρχει τρόπος να προχωρήσουμε και γίνεται λίγο μπέρδεμα σε όλο τον κόσμο». Εκτιμά ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να φτάσει περίπου 2 γιγατόνους απορροφήσεων σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις στις ακτές του κόσμου και να κοστίσει λιγότερο από 25 δολάρια ανά μετρικό τόνο.

Η Captura, ένας άλλος νικητής του XPRIZE, χρησιμοποιεί ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και μια σειρά μεμβρανών για να μετατρέψει το διοξείδιο του άνθρακα που διαλύεται στο θαλασσινό νερό πίσω σε αέριο, το οποίο «τραβιέται» έξω από το νερό για να απομονωθεί. Το νερό που ρέει πίσω στον ωκεανό είναι ελαφρώς πιο αλκαλικό, έτσι θα αντλήσει περισσότερο CO2 από την ατμόσφαιρα.

Ο Oldham, βετεράνος της άμεσης δέσμευσης αέρα με την Carbon Engineering με έδρα τη Βρετανική Κολομβία, επισημαίνει ότι κατ 'όγκο, ο ωκεανός κατέχει 150 φορές περισσότερο CO2 από την ατμόσφαιρα, απαιτώντας λιγότερη επεξεργασία νερού για την ίδια εππίπτωση. Αλλά το νερό είναι βαρύτερο, οπότε χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για να κινηθεί. Η συστέγαση των συστημάτων της Captura με μονάδες αφαλάτωσης ή η αξιοποίηση των ωκεάνιων ρευμάτων θα μπορούσε να μειώσει τις ενεργειακές ανάγκες. Εκτιμά ότι η κατανάλωση ενέργειας θα είναι περίπου το 20-25% των συστημάτων DAC σήμερα.

Κοράλλια με λεύκανση, αποτέλεσμα θερμότερων θαλασσών, στα ανοικτά των ακτών της Ταϊλάνδης

Η τεχνολογία που αναπτύχθηκε στο UCLA αξιοποιείται από την Equatic, τόσο για την παραγωγή καθαρού υδρογόνου όσο και για τη δέσμευση CO2 από τον αέρα και το θαλασσινό νερό. Κατά τη διαδικασία της, η ηλεκτρόλυση του θαλασσινού νερού παράγει υδρογόνο και δημιουργεί ένα αλκαλικό και όξινο ρεύμα νερού. Στο αλκαλικό ρεύμα, το διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα σχηματίζει στερεό ανθρακικό ασβέστιο το οποίο μπορεί να αποθηκευτεί, να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή τσιμέντου ή να τοποθετηθεί πίσω στη θάλασσα, όπου είναι ήδη διαδεδομένο. Ο αέρας που αναβλύζει μέσω αυτού του θαλασσινού νερού (τώρα εξαντλημένο από CO2) δεσμεύει περισσότερο CO2, το οποίο κλειδώνεται για χιλιάδες χρόνια ως διττανθρακικό. Από την άλλη πλευρά της εξίσωσης, η προσθήκη ολιβίνης (ένα από τα πιο κοινά ορυκτά στον πλανήτη) εξουδετερώνει το όξινο θαλασσινό νερό. Με τη σειρά της, θα πρέπει επίσης να απορροφά περισσότερο CO2 από την ατμόσφαιρα, όταν επιστρέφει στη θάλασσα. Η όλη διαδικασία λαμβάνει χώρα σε ένα κλειστό εργοστάσιο, οπότε η Equatic μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια τις ποσότητες ανθρακικού ασβεστίου που παράγονται και CO2 που συλλαμβάνονται από τον αέρα, λέει ο διευθύνων σύμβουλος, Edward Sanders. Εκτός του εργοστασίου, θα παρακολουθεί για τυχόν επιπτώσεις στο τοπικό περιβάλλον..

Μια άλλη παραλλαγή του θέματος, και μια παρόμοια προβολή τιμών, προέρχεται από το Ebb Carbon. Η startup από την Καλιφόρνια μόλις άρχισε να επιδεικνύει το αρθρωτό σύστημα 100 τόνων ετησίως στο Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ. Παράλληλα με το PNNL, συνεργάζεται με επιστήμονες της Εθνικής Υπηρεσίας Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (NOAA) και του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, για να αναπτύξει και να βελτιώσει τη μεθοδολογία του και να διερευνήσει τις επιπτώσεις στην κοντινή θαλάσσια ζωή.

Η λύση της Ebb Carbon θα έπαιρνε το νερό που ρέει από μια μονάδα αφαλάτωσης ή νερό ψύξης από μια μονάδα παραγωγής ενέργειας και θα το έβαζε μέσα από μια σειρά μεμβρανών για να αφαιρέσει την οξύτητα, με τη μορφή υδροχλωρικού οξέος. Το λιγότερο όξινο νερό που επιστρέφει στη θάλασσα θα απορροφήσει το ατμοσφαιρικό CO2, για να μετατραπεί σε διττανθρακικά ιόντα και να διατηρηθεί σε αυτή τη μορφή για χιλιάδες χρόνια. Στην τοποθεσία PNNL, το οξύ που έχει εξαχθεί θα πάει σε τοπικές εργασίες άμμου και χαλικιού για να εξουδετερώσει τα αλκαλικά λύματά τους. Μακροπρόθεσμα, λέει ο συνιδρυτής Ben Tarbell, θα μπορούσε να ενισχύσει την αποσάθρωση των βράχων, μια άλλη στρατηγική απομάκρυνσης CO2. Η μοντελοποίηση του Ebb δείχνει ότι υπάρχει αρκετή υπάρχουσα υποδομή αφαλάτωσης και σταθμών παραγωγής ενέργειας για να φτάσει σύντομα στην κλίμακα των δύο γιγατόνων. Το ερώτημα είναι αν μακροπρόθεσμα, θα υπάρχει αρκετή υποδομή για να παρακάμψει όλες τις ελπίδες απομάκρυνσης άνθρακα.Προς το παρόν, η πρόκληση είναι η ακριβής μέτρηση και επαλήθευση του πόσο CO2 είναι κλειδωμένο, και εκεί είναι η έμφαση του Ebb. «Υπάρχει πολλή αυστηρότητα, πολλή επιστήμη πίσω από τις λεπτομερείς μετρήσεις και τη μοντελοποίηση που μας επιτρέπουν να πούμε, με υψηλό βαθμό βεβαιότητας, πόσο CO2 τραβιέται από τον αέρα», λέει ο Tarbell. Αυτή η παρακολούθηση, η αναφορά και η επαλήθευση θα είναι κρίσιμες για την παροχή εμπιστοσύνης στις μετακομίσεις που ελπίζουν να διεκδικήσουν οι εταιρείες. Ούτε είναι φθηνό, προτείνει ο Keller της GEOMAR.

Η βιομηχανία θα πρέπει επίσης να προχωρήσει πέρα από την τεχνική και οικονομική σκοπιμότητα των διαδικασιών της για να λάβει υπόψη τις κοινότητες. Ο Keller προσθέτει: «Όταν πρόκειται να εφαρμοστεί οποιαδήποτε από αυτές τις προσεγγίσεις, στην πραγματικότητα καταλήγει να είναι ένα πολύ τοπικό πράγμα. Και τότε πρέπει να καταλάβουμε ποιος ζει εκεί, ποιοι είναι οι τοπικοί πόροι, υπάρχει πλεονάζουσα αιολική ενέργεια;»



[i] Η επιστημονική μας κατανόηση της κλιματικής αλλαγής καθιστά σαφή την αναγκαιότητα τόσο για μείωση των εκπομπών όσο και για απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα (CDR). Ο ωκεανός με τη μεγάλη επιφάνεια, τα μεγάλα βάθη και τις μεγάλες ακτές είναι κεντρικής σημασίας για την ανάπτυξη προσεγγίσεων CDR ανάλογων με την κλίμακα που απαιτείται για τον περιορισμό της αύξησης της θερμοκρασίας κάτω από τους 2 °C.  Πολλές προτεινόμενες θαλάσσιες προσεγγίσεις CDR βασίζονται στη χωρική αναβάθμιση μαζί με την ενίσχυση ή / και την επιτάχυνση των ρυθμών των φυσικών διεργασιών. Μια τέτοια προσέγγιση είναι η «αναδάσωση των ωκεανών», η οποία περιλαμβάνει υπεράκτιες μεταφορές και ταυτόχρονη ανάπτυξη μακροφυκών κοντά στην ακτή (φύκια), ακολουθούμενη από την εξαγωγή τους στον βαθύ ωκεανό. Η σκόπιμη κατάληψη για μήνες ανοικτών ωκεάνιων υδάτων από μακροφύκη, τα οποία δεν απαντώνται φυσικά εκεί, πιθανότατα θα επηρεάσει τα υπεράκτια οικοσυστήματα μέσω μιας σειράς βιολογικών απειλών, συμπεριλαμβανομένης της αλλοιωμένης χημείας των ωκεανών και της αλλαγής της μικροβιακής φυσιολογίας και οικολογίας. Εδώ, παρουσιάζουμε μοντέλα προσομοίωσης της αναδάσωσης των ωκεανών και τα συνδέουμε με διδάγματα από άλλα παραδείγματα υπεράκτιας διασποράς, συμπεριλαμβανομένων των πλαστικών υπολειμμάτων ράφτινγκ, και συζητάμε τις επιπτώσεις για τα υπεράκτια οικοσυστήματα. Διερευνούμε ποιες πρόσθετες μετρήσεις απαιτούνται για την αξιολόγηση των οικολογικών επιπτώσεων αυτού του προτεινόμενου CDR. Κατά τη γνώμη μας, αυτές οι οικολογικές μετρήσεις πρέπει να έχουν ίση βαρύτητα με την ικανότητα CDR στην ανάπτυξη αρχικών δοκιμών, πιλοτικών μελετών και πιθανών αδειών.

 

Ετικέτες