Фільми про пограбування рідко розповідають про вирішення проблеми зміни клімату, і на це є вагома причина. Ніхто не хоче чути голос із заднього сидіння, коли Джордж Клуні їде по шосе з самоскидом, повним викрадених діамантів: «Гей, давайте подрібнимо цих блискучих цуценят на порошок і розкидаємо їх у стратосфері, щоб охолодити планету.”
Команда дослідників на чолі з кліматологом Сандро Ваттіоні з ETH Zurich у Швейцарії підрахувала, які матеріали були б найбільш придатними для методу глобального охолодження за допомогою стратосферного аерозольного впорскування (SAI), знайшовши кілька сотень трильйонів доларів. алмазні наночастинки повинні зробити свою справу.
Перш ніж ви підете на пошуки мудрого зломщика сейфів, мовчазного викривлювача та хитрої фатальної жінки, ніхто не припускає, що SAI є кращим засобом уникнення майбутньої кліматичної катастрофи. Не поки що на столі є безпечніші, набагато дешевші варіанти, як-от відмова від спалювання викопного палива.
І все ж такі вправи, як це дослідження, варті того, щоб мати в рукаві з різних причин. Вони насправді можуть допомогти нам уникнути найгіршого сценарію або показати нам, як уникнути дорогої помилки. Потенційно вони можуть навіть перетворитися на дослідження атмосфер екзотичних екзопланет далеко від Землі.
Десятиліттями вчені розмірковували над тим, чи може замулення атмосфери світловідбиваючими частинками створити рівно стільки тіні, щоб протистояти ефекту потепління від надлишку парникових газів.
З усіх варіантів діоксид сірки (SO2) отримав значну частку уваги, головним чином тому, що його домінуюча присутність у довгій історії вулканічних викидів забезпечила дослідників великою кількістю природних експериментів.
Хоча скидання десятків мільйонів тонн газу в атмосферу, швидше за все, знизить середню глобальну температуру на кілька градусів, нам можуть не сподобатися побічні ефекти. Виснаження озонового шару, потепління стратосфери та повернення кислотних дощів – це лише деякі з потенційних наслідків, які нам потрібно враховувати.
Тепер Ваттіоні та його команда стверджують, що фізичні якості частинок сірки можуть зробити їх поганим вибором світловідбиваючого матеріалу. Включивши рухи, термодинаміку та хімію семи гіпотетичних аерозолів у кліматичні моделі, дослідники оцінили придатність кандидатів з точки зору поглинання тепла, реакційної здатності та відбивної здатності.
Одним з головних факторів, який не часто враховується, на думку дослідників, є тенденція частинок злипатися або осідати, коли вони зважені в рідині, як-от атмосфера. Частинки, які осідають занадто швидко, можуть виявитися неефективними в розсіюванні достатньої кількості сонячного світла для достатнього охолодження планети. Ті, що злипаються занадто легко, можуть затримувати тепло, нагріваючи стратосферу таким чином, що змінюють повітряні потоки або здатність утримувати вологу.
Маючи вибір між двома різними видами діоксиду титану, глинозему, кальциту, алмазу, карбіду кремнію та діоксиду сірки, ви не зможете перевершити впорскування 5 мільйонів тонн 150-нанометрових частинок блиску в небо, щоб досягти достатнього охолодження.
Мало того, що кожна частинка алмазу залишалася б у повітрі достатньо довго, щоб виконувати належну роботу, вони не злипалися б разом і не реагували б на утворення токсичних речовин, подібних до кислотних дощів. Що стосується частинок сірки, то єдиним матеріалом, який почувався гірше, була форма діоксиду титану під назвою рутил, яка не змогла забезпечити жодних охолоджуючих переваг.
Єдине, що має SO2, це вартість. Приблизно $250 за мегатонну аерозоль на основі сірки є набагато дешевшим варіантом, ніж $600 000 за мегатонну алмазного пилу, особливо якщо загальна сума швидко зросте до десятків або навіть сотень трильйонів.
Враховуючи проблеми застосування лабораторних вимірювань і комп’ютерних моделей до реальних умов, прогнози дослідження далеко не гарантовані. У всякому разі, результати підтверджують, наскільки ми далекі від впровадження SAI як рішення глобального потепління. Це залишає ще одне місце у фургоні Джорджа Клуні для фатальної жінки зі схильністю до крихітних діамантів. Це дослідження було опубліковано в Geophysical Research Letters.