Поскольку атмосфера продолжает заполняться парниковыми газами от человеческой деятельности, многие предложения появились на «геоинженере» растворах, экономичных климата, то есть изменяют атмосферу в глобальном масштабе, чтобы либо уменьшить концентрации углерода, либо отключить его эффект потепления.

Одно недавнее предложение стремится наполнить атмосферу перекисью водорода, настаивая на том, что оно оба окисляют метатан (Ch₄), чрезвычайно мощный парниковый газ при улучшении качества воздуха.

Слишком хорошо, чтобы быть правдой?

Ученые Университета Атхи Атмосфере Альфред Мэйхью и Джессика Хаскинс были скептически настроены, поэтому они решили проверить претензии этого предложения. Их результаты, опубликованные 3 января, подтверждают их сомнения и предлагают проверку реальности агентствам, рассматривая такие предложения, как способ предотвратить изменение климата.

«Наша работа показала, что эффективность предлагаемой технологии была довольно низкой, что означает, что широкое принятие технологии потребовалось бы для оказания какого -либо значимого влияния на атмосферную CH₄— сказал Мэйхью, постдокторский исследователь из Центра климатической науки и политики Уилкс. «Затем наши результаты показывают, что если эта технология принята в масштабе, мы начинаем видеть некоторые негативные побочные эффекты качества воздуха, особенно для зимнего загрязнения воздуха».

Чтобы провести исследование, ученые из Юты смоделировали, что произойдет, если вы развернули технологию, запатентованную канадской компанией, которая предлагает распылять аэрозолизированную перекись водорода или H₂O₂, в атмосферу в дневное время от 600-метровых башен. Эти башни будут приближаться к вершине самых высоких радиоактивных башен в мире.

«Когда эта перекись водорода находится в присутствии солнечного света, он станет действительно мощным окислителем, гидроксильным радикалом Огайо», — сказал Хаскинс, доцент атмосферных наук. «Это естественный скруббер в атмосфере, и это поможет ускорить преобразование метана в Co₂».

Метан представляет собой молекулу с одной связью с углеродом и водородом, в отличие от соединений с двумя связями, которые гораздо чаще встречаются в атмосфере. Гидроксилы с большей вероятностью окисляют эти двойные молекулы, такие как изопрен, выходящий с деревьев или летучие органические соединения, поэтому, по словам Хаскинса, просто не так эффективен для разрушения метана.

«О, не реагирует быстро с метаном», — сказал Хаскинс. «Это реагирует с таким количеством других вещей».

Негативное влияние метана на климат

В то время как углекислый газ от ископаемого топлива получает большую часть вины за изменение климата, метатан также является большим вкладчиком. В конце концов, метан разбивается на углекислый газ и воду.

Основной ингредиент в природном газе сгорел в домашних приборах и электростанциях, метане или гл.₄упаковывает в 76 раз больше удара по климату, чем углекислый газ в 20-летний период. По данным Международного энергетического агентства, метан сохраняется в атмосфере всего в течение 12 лет, но газ обвиняется почти в трети роста глобальных температур с момента промышленной революции.

Антропогенные источники, в первую очередь нефтегазовые, газовые и угольные операции и свалки, составляют 60% глобальных выбросов метана.

Искусственное ускорение окисления метана может замедлить изменение климата, но такие геоинженерические проекты могут иметь неблагоприятные воздействия на окружающую среду, которые лаборатория Хаскинса стремится охарактеризовать. В недавнем отчете Национальной академии наук было сделано непреднамеренные последствия технологий удаления метана атмосферы, вероятно, являются значительными, но плохо изученными. Исследование Хаскинса соблюдает призыв доклада тщательно изучить эти технологии, такие как тот, который высвобождает огромное количество перекиси водорода.

«Мы могли бы купить себя около 50 лет и избежать некоторых непосредственных последствий изменения климата, если бы мы сделали это, но никто не проводил никаких исследований побочных эффектов, чтобы увидеть, что должно произойти»,-сказал Хаскинс. «Это самая первая статья для оценки любых побочных эффектов качества воздуха таких геоинженерических решений».

Потенциальные побочные эффекты геоинженерия

Манипулирование такой сложной системой, как атмосфера Земли, является опасным действием, что потенциально приводит к непредвиденным проблемам.

«В климате так много отзывов, которые могут продолжаться. Атмосферная химия — только один пример. Вы меняете одну вещь, и вы думаете, что это сделает это, но на самом деле это может сделать противоположное в одном месте по сравнению с другим », — сказал Хаскинс. «Вы должны быть очень осторожны и проводить такие оценки. Это ответственная вещь? Какое влияние будет? »

Например, Хаскинс поднял тревожную историю искусственных газов, называемых хлорфторуглеродами, или CFC, которые ели в защитный слой озона, который защищает Землю от вредного ультрафиолетового излучения.

«Мы начали использовать CFC в промышленности в качестве пропеллентов и хладагентов, и вдруг мы вызоваем озоновую дыру», — сказала она. «И мы имеем дело с последствиями этого в течение 40 лет. И у нас по-прежнему не будет полностью разрешенного года без сзона до 2060 года, поэтому мы должны быть осторожны с тем, что делаем ».

Mayhew и Haskins использовали глобальную модель химического транспорта, называемую Geos-Chem, для моделирования предложения о высвобождении перекиси водорода из башен. Цель состояла в том, чтобы оценить, сколько метана будет окислен в трех разных сценариях излучения, от света до экстремального.

Их симуляция предполагала использование 50 башен, распространяющихся вокруг Северной Америки. Повторяя предложение компании, сценарий среднего высвобождения призвал каждую башню распылять 612 грамм или 1,35 фунта, в секунду в течение 10 часов в день в год.

«Это предложенное решение просто не удалит какого -либо значимого количества метана из атмосферы. Это не решит глобальное потепление. В большинстве случаев мы обнаружили, что 50 башен могут снизить 0,01% годовых выбросов антропогенного метана », — сказал Хаскинс. «Вам понадобится около 352 000 из них, чтобы удалить 50% антропогенного метана. Это безумный номер. И если вы сделали 50 башен с высоким уровнем выбросов, вам все равно понадобится около 43 000 ».

В то же время, места с плохим качеством воздуха зимнего времени может показать, что загрязнение частиц ухудшается.

«Существует потенциал, что будущие исследования могут показать, что воздействие качества воздуха на размещение этих башни близко к источникам точек метана минимально, если они активированы в определенное время года, и далеко не крупные населенные пункты», — сказал Мэйхью. «Если это так, то эта технология (или аналогичные подходы) может сыграть очень небольшую роль в борьбе с потеплением, но из нашей работы ясно, что побочные эффекты качества воздуха должны быть представлены в качестве центрального соображения для любого предлагаемого реального мира Внедрение таких технологий, как это ».

---

Исследование под названием «Потенциальные побочные эффекты качества воздуха излучающего H2O2 для улучшения окисления метана в качестве климатического решения» было размещено в Интернете 6 января в журнале Environmental Science & Technology. Финансирование было предоставлено Центром политики и политики в области климатических наук и политики Университета штата Юта и было выполнено с использованием Центра высокопроизводительных вычислительных ресурсов Университета.