[ویدئو] 20 سال Futura با Etienne Klein دومین مهمان استثنایی مجموعه "سردبیر" Futura ما به مدت یک روز: ientienne Klein. پدرخوانده مجله ما از بدو تأسیس ، او شخصیتی قوی ، با کارهای فراوان ، هم فیزیکدان ، هم فیلسوف علم و هم کنجکاوی بزرگ است!
به مناسبت 20 سالگی فوتورا ، اتین کلاین ، فیزیکدان و محبوب کننده بزرگ ، به کارکنان تحریریه ملحق می شود تا در طول این روز ویژه ، این س questionsالات را به شما ارائه دهد. در میان آنها ، مهندسی زمین. به دلیل مهندسی زمین ، کسانی هستند که آن را به عنوان راه حلی معجزه آسا برای گرمایش جهانی انسان می دانند. و کسانی که می خواهند آن را از قفسه ها ممنوع کنند. اما آیا برخی از فناوری هایی که ارائه می دهد نمی تواند در "تلاش جنگ" شرکت کند ؟ این س questionالی است که ما می پرسیم ، به ویژه در مورد آنچه کارشناسان فناوری های انتشار منفی می نامند.
برای موفقیت در نگه داشتن گرمایش جهانی زیر علامت +1.5 درجه سانتی گراد در مقایسه با دوران قبل از صنعت ، زمان در حال اتمام است. گزارش یونایتد در علم 2021 حتی تخمین می زند که جهان در حال حاضر در مسیر گرم شدن 2.7 درجه سانتی گراد با پیامدهای فاجعه بار است . برای جلوگیری از آن ، ما باید فوراً انتشار گازهای گلخانه ای خود را کاهش دهیم. به عنوان مثال ، تولید سوخت های فسیلی ما سالانه 3 درصد کاهش می یابد. اما تصمیمات سیاسی هنوز دیر اتخاذ می شود. اوراق قرضه سبز تصور شده توسط اروپا حتی پروژه های نیروگاه هسته ای را حذف می کند – در حالی که انتشار گازهای گلخانه ای تقریباً صفر نیست – به نفع پروژه های توسعه نیروگاه های گازی است. کافی است برخی را مجبور کنیم تا مهندسی زمین را به عنوان در خروجی این بحران بی سابقه آب و هوایی در تاریخ بشریت در نظر بگیرند.
به عنوان مثال ، کسانی هستند که مایلند ذرات را در استراتوسفر به دمای پایین تزریق کنند. مانند چیزی که هنگام فوران آتشفشان اتفاق می افتد. Slimane Bekki ، محقق در CNRS ، چند ماه پیش ، ایده بدی بود. اثرات جانبی – به ویژه تأثیرات احتمالی بر چرخه آب و بارش – در واقع می تواند بدتر از اثرات گرمایش جهانی انسان باشد.
اما در خانواده بزرگ فناوری های مهندسی زمین ، آنهایی نیز وجود دارند که به عنوان فناوری های انتشار منفی ارائه می شوند. بلندپروازی مشترک آنها حذف پایدار دی اکسید کربن (CO 2 ) از جو ما است. کارشناسان همچنین در مورد فناوری های CDR – برای حذف دی اکسید کربن – صحبت می کنند. و به نظر می رسد که هیئت بین دولتی تغییرات آب و هوا (IPCC) تأیید می کند که اهداف توافقنامه پاریس بدون توسل به این نوع فناوری محقق نمی شود.
وی گفت: "فناوری های انتشار گازهای گلخانه ای منفی شتاب می گیرند. من معتقدم که این نوع خاص از مهندسی آب و هوا قرار است به شکل قابل توجهی توسعه یابد .
یکی از الهام بخش ترین اقدامات سال 2019.
اتیوپی برای مبارزه با بحران آب و هوا و سبز کردن زمین ، رکورد 350 میلیون درخت را در 12 ساعت کاشت. بیایید در دهه 2020 درختکاری گسترده ای را در سراسر جهان انجام دهیم!
pic.twitter.com/EiZIfUd5xX
توجه داشته باشید که در این زمینه ، اصطلاح "فن آوری" گاهی گمراه کننده است. زیرا در بین فناوری های CDR ، دانشمندان برخی از فرایندهای بیولوژیکی را نیز طبقه بندی می کنند. تصور آنها این است که با مدیریت اقتباس شده از سرزمین ها ، آن را ارتقا دهند. با (دوباره) جنگل کاری ، همچنین ، به ویژه. در 29 ژوئیه 2019 ، اتیوپی حدود 350 میلیون درخت را در یک روز کاشت! استرالیا قصد دارد تا سال 2050 یک میلیارد درخت در زمین بگذارد. در مورد جاه طلبی هند ، این است که 95 میلیون هکتار جنگل را قبل از سال 2030 رشد دهد. و بسیاری از شرکت ها امروز برای کاهش رد پای کربن روی درختان حساب می کنند.
در گزارش مشترک پلت فرم علمی و سیاسی بین دولتی درباره تنوع زیستی و خدمات اکوسیستمی (IPBES) و IPCC ، که در ژوئن 2021 منتشر شد ، کارشناسان تاکید می کنند که این می تواند اقدامی برای کاهش گرمایش زمین باشد. ارزان ترین و سریع ترین – حتی اگر هنوز زمان می برد تا درختان رشد کنند – برای پیاده سازی. و همچنین با تعدادی از عوارض جانبی مثبت همراه خواهد بود: ارائه زیستگاه های جدید به تنوع زیستی و بهبود تاب آوری آن ، تنظیم سیلاب ها یا حتی محدود کردن فرسایش. در سال 2019 ، محققان تخمین زدند که 0.9 میلیارد هکتار را می توان در سیاره ما جنگل زدایی کرد. با درختان قادر به جذب کمتر از 205 گیگاتن کربن!
با این حال ، در گزارش IPBES و IPCC ، دانشمندان نسبت به توسعه دیوانه وار پروژه های احیای مجدد جنگل ها هشدار می دهند. برای مثال کاشت درختان در اکوسیستم هایی که از نظر تاریخی جنگل نبوده اند یا در جنگل های تک کشت ، جنگلکاری مجدد. فراتر از خطرات شکست ، خبرگزاری اتیوپی قبلاً گزارش داده است که تنها 20 تا 30 درصد از چهار میلیارد درخت کاشته شده در این کشور بین 2000 تا 2015 زنده مانده است. محققان هشدار می دهند که چنین عملیات می تواند "تاثیرات منفی قابل توجه زیست محیطی و اجتماعی" داشته باشد.
بنابراین ، هنگامی که گونه های تازه کاشته شده وارد رقابت با گونه های موجود می شوند ، غالباً منابع طبیعی گرانبها را می دزدند. محققان نمونه ای از اکالیپتوس را ذکر می کنند که از نظر جبران کربن بسیار سودآور است. فقط در هفت سال به بلوغ می رسد. اما برای این مقدار زیادی آب مصرف می کند. مزارع تک کشت در معرض طوفان ، آتش سوزی جنگل ها و بیماری ها قرار دارند. برای توسعه ، برخی حتی به کود و سموم دفع آفات نیاز دارند …
"خشکی و اقیانوس در حال حاضر کارهای زیادی انجام می دهند. آنها جذب نزدیک به 50 درصد از CO 2 منتشر شده توسط فعالیت های انسانی. آنا ماریا هرناندز سالگار ، رئیس IPBES تأکید می کند که طبیعت نمی تواند همه کارها را انجام دهد. جامعه و اقتصاد ما باید تغییر کند تا مسیر آینده ای پایدار را ترسیم کند. "
تنها کاری که می توان انجام داد کاشت مجدد گونه های محلی و بازآفرینی جنگل هایی است که تا همین اواخر در آنها وجود داشت. یا حتی ساده تر ، از جنگل های موجود و مناطق سبز محافظت کنید. و سپس بگذارید طبیعت کار خود را انجام دهد. © ronstik ، Adobe Stock
اگر رئیس IPBES نقش اقیانوس ها را برمی انگیزد ، به این دلیل است که آنها بیش از 70 of از سطح زمین را پوشانده اند و به مدت 50 سال ، آنها قبلاً بین 20 تا 30 em از انتشار CO2 ما را جذب کرده اند. بنابراین برای تقویت دستگاه ، برخی تصور می کنند که برخی از فناوری های مهندسی زمین را در پایین آب اجرا می کنند. در میان آنها ، مواردی که شامل بارور کردن اقیانوس ها است. درک ، برای افزایش فعالیت بیولوژیکی آنها و در نتیجه ، ظرفیت آنها برای ذخیره کربن. از لحاظ تئوری ، پتانسیل بسیار خوبی است. اما معدود آزمایشاتی که قبلاً انجام شده است قطعی نبوده است. بر اساس مطالعه MIT که در اوایل سال 2020 منتشر شد ، میزان آهن مورد نیاز میکروارگانیسم ها کاملاً متعادل است. بنابراین ، بارورسازی اقیانوس با آهن ممکن است هیچ تاثیری بر رشد فیتوپلانکتون ها و در نتیجه گرم شدن کره زمین نداشته باشد. و چند ماه پیش ، استفان بلن ، محقق آزمایشگاه اقیانوس شناسی میکروبی (دانشگاه CNRS / سوربن) ، مشکلات و ناشناخته های زیادی را در مورد عوارض جانبی احتمالی که ممکن است وجود داشته باشد برای ما بیان کرد. "این ایده در حال حاضر به سادگی قابل اجرا نیست. "
یکی دیگر از گزینه به طور خاص توسط برخی از شرکت های نفتی در نظر گرفته: تزریق در پایین از اقیانوس، یک CO 2 گرفته شده در جو، پس از آن مایع. در نروژ ، پروژه چراغ های شمالی قصد دارد هر سال از سال 2024 ، در 2600 متر زیر دریای شمال ، یک و نیم میلیون تن CO 2 ذخیره کند . CO 2 در سایتهای صنعتی در کشورهای ساحلی گرفته شد ، سپس با قایق و خط لوله به محل ذخیره سازی در 100 کیلومتری ساحل منتقل شد!
تاسیساتی که جذب و ذخیره دی اکسید کربن (CO 2 ) را با انرژی زیستی ترکیب می کند ، در حال حاضر حدود 1.5 میلیون تن CO 2 در سال استخراج می کند. ایده: زیست توده ای که کربن را در طول رشد خود ذخیره کرده است سوزانده و انتشار CO2 ضروری را برای هدایت آنها به مکانهای ذخیره زمین شناسی انجام دهید. © AlenKadr ، Adobe Stock
این نوع پروژه ها باید در دسته وسیع تری از کسانی که دانشمندان از آنها به عنوان فناوری CCS یاد می کنند طبقه بندی شوند – برای جذب و ترسیب کربن ، درک ، جذب و ذخیره کربن – فناوری هایی که امروزه در بسیاری از سناریوهای با هدف "بی طرفی کربن" وجود دارند . بالقوه خنثی سازی آنها در واقع بین 100 تا 1000 میلیارد تن CO 2 توسط 2100 است.
برای جذب CO 2 ، مهندسان قبلاً چند راه حل ارائه کرده اند. با خروج از کارخانه یا حتی مستقیماً در جو. خارج از کارخانه ، فن آوری ها اغلب بر اساس محلول های آمین هستند. اما وقتی نوبت به جابجایی حجم زیاد هوا می رسد ، گران می شوند. سپس می توان از هیدروکسید سدیم (NaOH) استفاده کرد. به کربنات سدیم (Na 2 CO 3 ) تبدیل می شود. سپس یک آهک درمان بازسازی سود با تولید کربنات کلسیم (آهک 3). در دمای بالا درمان می شود ، سپس CO 2 آزاد می کند و می توان آهک اصلی را بازیابی کرد. اما این فرایند انرژی بر است. به ویژه در گرما. برای اینکه فضیلت خود را حفظ کند ، حداقل لازم است بتوانیم کارخانه ها را به منابع تجدیدپذیر متصل کنیم.
و هنگامی که CO 2 به این شکل گرفته شد ، با آن چه می توان کرد؟ ایده اول: آن را ذخیره کنید. همانطور که در بالا ذکر شد ، در پایین اقیانوس. راه حل عمده دیگری که مورد توجه قرار می گیرد ، دفع زمین شناسی است . اگر CO2 گازی به حالت فوق بحرانی فشرده شود ، می توان آن را از طریق گمانه در سفره های زیرزمینی یا مخازن عمیق تزریق کرد. با عوارض جانبی بالقوه که بسیار محلی باقی می ماند. زیرا پیر تولوهات ، مدیر علمی سابق دفتر تحقیقات زمین شناسی و معدن ( BRGM ) و عضو آکادمی فناوری ، به ما اطمینان می دهد که "CO 2 در زیر زمین چند کیلومتر پراکنده نمی شود".
ریسک ؟ گاز زدایی سریع و گسترده. اگر ثابت شود که لایه های زیرزمینی به اندازه کافی ضد آب هستند. طبیعت به ما مثالی از عواقبی که این امر می تواند داشته باشد ارائه کرده است. این دریاچه در سال 1986 در کامرون بود. دریاچه ای آتشفشانی بین 100 تا 300000 تن CO 2 آزاد کرده بود که به معنای واقعی کلمه حدود 1750 نفر و 3000 دام را خفه می کرد. "اما این خطر به خوبی شناخته شده است. با انتخاب فناوریها و سایتهای مناسب می توان بر آن مسلط شد " ، پیر تولوهات به ما اطمینان می دهد.
در حالی که به نظر می رسد فناوری های CCS نسبت به سایر ایده های مهندسی مهندسی امنیت بیشتری دارند ، اما هنوز هم باید با احتیاط به آنها نگاه کرد. مکانهای ذخیره سازی به ویژه باید با دقت مشخص شوند و تاثیرات بالقوه مدل سازی شوند. و ما نباید این واقعیت را از دست بدهیم که آنها هنوز هم بسیار گران هستند. حدود 100 یورو برای هر تن CO 2 در زیر زمین ذخیره می شود. این تقریباً سه برابر قیمت فعلی کربن است!
ذخیره CO 2 در زیرزمینها ، در صورت عدم رسیدگی ، می تواند فلزات شبیه اورانیوم را آزاد کند. © شین ، Adobe Stock
به اصطلاح فن آوری های CCU – برای جذب و استفاده از کربن ، درک جذب و استفاده از کربن – در نهایت ، به گفته کارشناسان ، تا سال 2030 می تواند تا 15 of از انتشار کربن ما را جذب کند. کربنی که پس از آن ذخیره نمی شود ، اما برای تولید بتن یا سایر مصالح ساختمانی ، سوخت ، پلاستیک یا سایر محصولات ، مواد شیمیایی و معدنی ، مفید برای صنعت ، کشاورزی یا پزشکی. اما به تازگی ، محققان دانشگاه میشیگان (ایالات متحده) نشان دادند که از بیست مورد استفاده احتمالی از CO 2 که از اتمسفر گرفته شده ، تنها چهار مورد – دو مورد برای ساخت بتن ، یکی برای ساخت اسید فرمیک ، یک نگهدارنده و یک عامل ضد باکتری ، و یکی دیگر برای تولید مونوکسید کربن ، که به طور خاص در ساخت مواد شیمیایی مصنوعی استفاده می شود – بیش از 50 درصد احتمال ایجاد مزایای خالص آب و هوایی را دارد. این است که، تولید گازهای گلخانه ای به لطف فن آوری اجتناب بیشتر از تولید گازهای گلخانه ای تولید شده توسط ضبط از CO 2 و تولید محصول نهایی است. کاری که می تواند به جهت دهی و اولویت بندی استراتژی های تحقیق و توسعه کمک کند. به گفته محققان: "در حال حاضر فرصت بیشتری برای کاهش CO 2 تولید گازهای گلخانه ای با استفاده از وجود دارد منابع انرژی تجدید پذیر به جای سوخت های فسیلی تولید برق بر اساس سرمایه گذاری در بسیاری از فن آوری CCU. "
سرانجام ، همه دانشمندان مصاحبه شده موافقند که این فناوری های انتشار منفی جایگزینی برای اقدامات کاهش انتشار گازهای گلخانه ای ما نیست ، که اکنون باید بیش از سایر فناوری های مهندسی زمین مورد توجه قرار گیرد. "ما می توانیم مشکل را همه جا حل کنیم. ما نمی توانیم جلوگیری از کاهش تولید گازهای گلخانه ای CO 2 ما، "نتیجه سلیمان Bekki. پیر تولوهات گفت: "تکنیک های مهندسی زمین را نباید به عنوان راه حل های اولویت دار بحران آب و هوا در نظر گرفت. ما باید در نظر داشته باشیم که این الگوی زندگی ما است که باید در آن تجدید نظر کنیم. "
همه مقالات منتشر شده برای روز ویژه با اتین کلاین :
امسال Futura بیستمین سالگرد تاسیس خود را جشن می گیرد . 20 سال کشف ، اکتشاف و رواج علم.
به منظور تجربه کامل این ماجراجویی با ما ، دریغ نکنید:
با ما همراه باشید تا این دو دهه موفقیت را جشن بگیریم ، ما تا پایان سال 2021 شگفتی های زیادی در انتظار شما هستیم!
در سال 2021 ، Futura بیستمین سالگرد تاسیس خود را جشن می گیرد!
!
از ثبت نام شما سپاسگزاریم.
خوشحالم که شما را در بین خوانندگان ما می شمارم!
"مهندسی زمین مانند یک پرده ایدئولوژیک است که بر جامعه ما افکنده شده است"