Pasaulinis anglies dvideginio išmetimas pernai pasiekė rekordinį lygį. Kaip teigiama Tarptautinės energetikos agentūros (IEA) ataskaitoje, 2018 metais jos siekė 33 mlrd.
„2018 m. padidėjus energijos poreikiui, pasaulinis su energija susijęs CO2 išmetimas per metus išaugo 1,7 % ir pasiekė visų laikų rekordą – 33,1 GtCO2“, – pažymėjo tyrimo autoriai. „Kinija, Indija ir JAV sudarė 85% išmetamųjų teršalų padidėjimo, o sumažėjo Vokietijoje, Japonijoje, Meksikoje, Prancūzijoje ir JK.
Žymus energijos poreikio padidėjimas buvo „staigmena daugeliui“ ir dar labiau apsunkino šalių galimybes pasiekti pasaulinius klimato tikslus, sakė TEA vadovas Fatihas Birolis.
„Matome nepaprastą pasaulinės energijos paklausos augimą, kuris auga sparčiausiai per šį dešimtmetį“, – „The Financial Times“ citavo Birolį. Tuo pačiu, jo nuomone, vargu ar galima tikėtis tokio pat energijos išteklių paklausos augimo tempo 2019 m.
Tačiau CO2 išmetimas yra tik dalis problemos. Remiantis ankstesne TEA ataskaita, naftos ir dujų gavyba, nepaisant aktyvių naftos kompanijų priemonių, išmeta labai didelę pasaulinio metano emisijų dalį.
Visų pirma, veikla, susijusi su angliavandenilių gamyba, transportavimu, perdirbimu ir vartojimu, sudaro 13 % metano emisijų visame pasaulyje. Nuotėkiai atsiranda visuose gamybos ciklo etapuose, o pasaulio naftos ir dujų bendrovės kol kas negali tiksliai išmatuoti šių nuotėkių apimties.
Apskritai žmogaus veikla sudaro 60 % pasaulio metano emisijų, likusieji 40 % yra natūralus dujų nutekėjimas iš gilių dirvožemio sluoksnių, išmetimai į pelkes, gyvūninės kilmės atliekos ir negyvos augmenijos puvimas.
Tačiau keista, kad Amerikos aviacijos ir kosmoso agentūra NASA situaciją vertina kitaip. Praėjusių metų pradžioje agentūra paskelbė naujo tyrimo rezultatus, pagal kuriuos pastaraisiais metais smarkiai išaugusios metano koncentracijos atmosferoje negali būti siejamos su galvijų auginimu ir garavimu iš augančių „amžinojo įšalo“ pelkių.
Daugiau nei pusę šių šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų sukelia pasaulinė degalų pramonė. Galutinėje ataskaitoje, paskelbtoje žurnale „Nature Communications“, pažymima, kad vidutinis metinis metano išmetimas dabar svyruoja nuo 12 iki 19 milijonų tonų per metus.
Anksčiau toks išplitimas buvo aiškinamas galvijų, ypač karvių – vienos iš pagrindinių metano skleidėjų – skaičiaus svyravimais, taip pat laipsnišku amžinojo įšalo atšilimu, dėl kurio susiformavo didelės pelkės, prisotintos šių dujų.
Tačiau NASA palydoviniai tyrimai parodė, kad angliavandenilių ir anglies gamybos ir naudojimo metano emisijos didėja greičiau, nei manyta anksčiau. Pavyzdžiui, Albertoje, Kanadoje, naftos pramonės išmetamų teršalų kiekis buvo 25–50 % didesnis nei buvo apskaičiuota anksčiau.
1 Žmogus ir klimatas.
2 Įvadas.
Energijos vartojimo, ekonominės veiklos ir pajamų ryšys
atmosferoje.Energijos suvartojimas ir anglies dvideginio išmetimas.
3 Anglis gamtoje.
Anglies izotopai.
4 Anglis atmosferoje.
Atmosferos anglies dioksidas.
Anglis dirvožemyje.
5 Anglies dioksido koncentracijos atmosferoje prognozės ateičiai. Pagrindinės išvados.
6 Bibliografija.
Įvadas.
Žmogaus veikla jau pasiekė tokį išsivystymo lygį, kai jos įtaka gamtai tampa globali. Gamtos sistemos – atmosfera, žemė, vandenynas – taip pat visa planetos gyvybė yra veikiami šių įtakų. Yra žinoma, kad per pastarąjį šimtmetį atmosferoje atsirado tam tikrų dujų komponentų, tokių kaip anglies dioksidas.
), azoto oksidas ( ), metanas ( ) ir troposferos ozonas ( ). Be to, į atmosferą pateko ir kitos dujos, kurios nebuvo natūralios pasaulinės ekosistemos sudedamosios dalys. Pagrindiniai iš jų yra chlorfluorangliavandeniliai. Šios pėdsakų dujos sugeria ir skleidžia spinduliuotę, todėl gali daryti įtaką Žemės klimatui. Visos šios dujos kartu gali būti vadinamos šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis.Idėja, kad klimatas gali pasikeisti dėl anglies dioksido išmetimo į atmosferą, pasirodė visai neseniai. Arrhenius pažymėjo, kad deginant iškastinį kurą gali padidėti atmosferos koncentracija.
ir taip pakeisti Žemės radiacijos balansą. Dabar apytiksliai žinome, kiek į atmosferą buvo pridėta dėl iškastinio kuro deginimo ir žemės naudojimo pokyčių (miškų naikinimo ir žemės ūkio plėtros), o pastebėtas koncentracijos atmosferoje padidėjimas gali būti siejamas su žmogaus veikla.Veiksmo mechanizmas
klimatui yra vadinamasis šiltnamio efektas. Nors jos yra skaidrios trumpųjų bangų saulės spinduliuotei, šios dujos sugeria ilgųjų bangų spinduliuotę, paliekančią žemės paviršių, ir spinduliuoja sugertą energiją visomis kryptimis. Dėl šio poveikio atmosferos koncentracijos padidėjimas sukelia Žemės paviršiaus ir žemesnės atmosferos kaitinimą. Nuolatinis atmosferos koncentracijų didėjimas gali lemti pasaulio klimato pokyčius, todėl ateities anglies dioksido koncentracijos prognozavimas yra svarbi užduotis.Anglies dioksido išmetimas į atmosferą
kaip pramonės rezultatas
išmetamųjų teršalų.
Pagrindinis antropogeninis emisijų šaltinis
yra visų rūšių anglies turinčio kuro deginimas. Šiais laikais ekonomikos plėtra dažniausiai siejama su padidėjusia industrializacija. Istoriškai ekonomikos augimas priklausė nuo energijos šaltinių prieinamumo ir sudeginto iškastinio kuro kiekio. Daugumos šalių ekonomikos ir energetikos raidos duomenys 1860–1973 m. Jie rodo ne tik ekonomikos augimą, bet ir energijos suvartojimo didėjimą. Tačiau vienas neatsiranda iš kito. Nuo 1973 m. daugelyje šalių sumažėjo specifinės energijos sąnaudos, o realios energijos kainos išaugo. Neseniai JAV atliktas pramoninės energijos naudojimo tyrimas parodė, kad nuo 1920 m. pirminės energijos sąnaudos ir pagamintų prekių ekonominio ekvivalento santykis nuolat mažėjo. Efektyvesnis energijos naudojimas pasiekiamas tobulinant pramonės technologijas, transporto priemones ir pastatų dizainą. Be to, daugelyje išsivysčiusių šalių įvyko ekonomikos struktūros pokyčių, išreiškiančių perėjimą nuo žaliavų ir perdirbimo pramonės plėtros prie galutinius produktus gaminančių pramonės šakų plėtros.Minimalus energijos suvartojimo lygis, tenkantis vienam gyventojui, šiuo metu reikalingas medicinos, švietimo ir pramogų poreikiams patenkinti, labai skiriasi įvairiuose regionuose ir įvairiose šalyse. Daugelyje besivystančių šalių labai svarbu padidinti vienam gyventojui tenkantį aukštos kokybės kuro suvartojimą, kad būtų pasiektas aukštesnis gyvenimo lygis. Dabar atrodo tikėtina, kad tolesnis ekonomikos augimas ir norimo gyvenimo lygio pasiekimas nėra susiję su energijos suvartojimo lygiu vienam gyventojui, tačiau šis procesas dar nėra pakankamai ištirtas.
Galima daryti prielaidą, kad iki kito šimtmečio vidurio daugumos šalių ekonomika galės prisitaikyti prie išaugusių energijos kainų mažindama darbo jėgos ir kitų rūšių išteklių poreikį, taip pat padidindama informacijos apdorojimo ir perdavimo spartą. , o gal keičiasi ekonominės pusiausvyros tarp prekių gamybos ir paslaugų teikimo struktūra. Taigi energetikos plėtros strategijos pasirinkimas su vienokia ar kitokia anglies ar branduolinio kuro naudojimo dalimi energetikos sistemoje tiesiogiai lems pramonės išmetamų teršalų kiekį.
.Energijos suvartojimas ir emisijos
anglies dioksidas.
Energija gaminama ne tam, kad būtų pagaminta energija. Pramoninėse šalyse didžioji dalis energijos pagaminama iš pramonės, transporto ir pastatų šildymo bei vėsinimo. Daugelis naujausių tyrimų parodė, kad dabartinį energijos suvartojimo lygį pramoninėse šalyse galima žymiai sumažinti naudojant energiją taupančias technologijas. Paskaičiuota, kad jei JAV plataus vartojimo prekių ir paslaugų gamyboje pereis prie mažiausiai energijos sunaudojančių technologijų, kurių gamybos apimtis yra tokia pati, tada į atmosferą patenkantis kiekis
sumažėtų 25 proc. Dėl to pasaulinis išmetamųjų teršalų kiekis sumažėtų 7%. Panašus poveikis pasireikš ir kitose pramoninėse šalyse. Tolimesnį išmetimo į atmosferą greitį galima sumažinti pakeitus ekonomikos struktūrą, diegiant efektyvesnius prekių gamybos būdus ir gerinant paslaugų teikimą gyventojams.Anglis gamtoje.
Tarp daugelio cheminių elementų, be kurių gyvybės egzistavimas Žemėje yra neįmanomas, anglis yra pagrindinė organinių medžiagų transformacija, susijusi su anglies atomo gebėjimu sudaryti ilgas kovalentines grandines ir žiedus. Biogeocheminis anglies ciklas natūraliai yra labai sudėtingas, nes jis apima ne tik visų gyvybės formų Žemėje funkcionavimą, bet ir neorganinių medžiagų pernešimą tiek tarp skirtingų anglies rezervuarų, tiek jų viduje. Pagrindiniai anglies rezervuarai yra atmosfera, žemyninė biomasė, įskaitant dirvožemį, hidrosfera su jūros biota ir litosfera. Per pastaruosius du šimtmečius atmosferos-biosferos-hidrosferos sistemoje įvyko anglies srautų pokyčių, kurių intensyvumas yra maždaug eilės tvarka didesnis nei šio elemento perdavimo geologinių procesų intensyvumas. Dėl šios priežasties turėtume apsiriboti sąveikos šioje sistemoje, įskaitant dirvožemį, analize.
Pagrindiniai cheminiai junginiai ir reakcijos.
Yra žinoma daugiau nei milijonas anglies junginių, iš kurių tūkstančiai dalyvauja biologiniuose procesuose. Anglies atomai gali būti vienoje iš devynių galimų oksidacijos būsenų: nuo +IV iki -IV. Dažniausias reiškinys – visiška oksidacija, t.y. +IV, tokių junginių pavyzdžiai apima
Ir . Daugiau nei 99% atmosferoje esančios anglies yra anglies dioksido pavidalu. Apie 97 % anglies vandenynuose egzistuoja ištirpusios formos ( . Elementinės anglies atmosferoje yra nedideliais kiekiais grafito ir deimanto pavidalu, o dirvožemyje – anglies pavidalu. Anglies asimiliacija fotosintezės metu sukelia redukuotos anglies susidarymas, esantis biotoje, negyvoje dirvožemio organinėje medžiagoje, viršutiniuose nuosėdinių uolienų sluoksniuose anglies, naftos ir dujų pavidalu, palaidotų dideliame gylyje, ir litosferoje. disperguota nepakankamai oksiduota anglis Kai kurie dujiniai junginiai, kurių sudėtyje yra nepakankamai oksiduotos anglies, patenka į atmosferą, kai redukuojasi anaerobiniuose procesuose, tačiau jie greitai oksiduojasi ir metanas. Manoma, kad jis patenka į sistemą, nes taip pat prisideda prie šiltnamio efekto Vandenynuose yra daug ištirpusių organinių junginių, kurių oksidacijos procesai dar nėra gerai žinomi.2018 metai baigėsi ir, Nacionalinės vandenynų ir atmosferos administracijos duomenimis, 2019 metų pradžioje vidutinis anglies dioksido lygis Žemės atmosferoje yra 409 ppm.
Grafike parodyta vidutinė paros CO 2 koncentracija keturiose Pasaulinio stebėjimo skyriaus bazinėse observatorijose; Barrow, Aliaska (mėlyna), Mauna Loa, Havajai (raudona spalva), Amerikos Samoa (žalia spalva) ir Pietų Antarktidos ašigalis (geltona spalva). Stora juoda linija rodo kiekvieno įrašo išlygintų, nesezoninių kreivių vidurkį. Ši tendencijos linija yra labai geras pasaulinio vidutinio CO 2 lygio įvertinimas. Grafiko tendencija yra aukštyn, o tai reiškia, kad 2019 metais planetoje išvysime naują anglies dvideginio koncentracijos piką.
Anglies dioksido rezultatai 2018 m
„Global Carbon Budget“ svetainėje 2018 m. pabaigoje buvo pateikta infografija apie CO 2 apyvartą žemės atmosferoje.
Remiantis pateikta informacija, pasaulinė CO 2 emisija 2018 m. sudarė apie 37,1 gigatoną anglies dioksido. Tai yra maždaug 2,7% daugiau nei pernai. Vertės šiek tiek skiriasi nuo 1,8% iki 3,7%, o tai susiję su sudėtingais pasaulinės anglies dioksido apyvartos žemės atmosferoje skaičiavimais.
Kurios šalys išmeta daugiausiai CO 2?
Verta paminėti reikšmingą išmetamųjų teršalų kiekio didėjimo tendenciją nuo 1960 m. Buvo svarstomi išsamiau. Pažiūrėsime į pagrindinių šalių, tiekiančių šias dujas į mūsų planetos orą, sąrašą.
1960 m., kaip ir buvo galima tikėtis, lyderio pozicijas užėmė JAV, Rusija ir Vokietija. Čia yra nedidelis niuansas - nurodoma tik Rusija be šalių, kurios buvo NVS dalis, pavyzdžiui, Ukraina ir Kazachstanas. Toliau 4-oje vietoje buvo Kinija, tada Europos, Rytų ir kt. 1960 m. išmetamų teršalų kiekis buvo apie 9411 megatonų (9,4 Gt).
2017 m. padėtis smarkiai pasikeitė Kinija, kurios pramonė ėmėsi lyderio vaidmens.
Kinija yra pigi darbo jėga. Daugelis korporacijų perkėlė savo gamybos įrenginius į šią šalį, toliau spręsdamos taršos mokesčių problemą. O pati Kinija pastaruoju metu labai stipriai pakilo pagal gamybą ir prekybą su kitomis šalimis.
2 ir 3 vietas atitinkamai užima JAV ir Indija. Pastaroji šalis gyventojų skaičiumi jau beveik pasivijo Kiniją, o pigi darbo jėga ten savo produkcija vilioja ir investuotojus. Rusija užima 4 vietą, po jos seka Japonija, vėliau Vokietija ir kt. Emisijos kiekis padidėjo iki 36 153 megatonų (36,1 Gt).
Kur nukeliauja CO 2, patekęs į atmosferą?
Pats atsakymas šios svetainės skaitytojui akivaizdus, jis lieka žemės atmosferoje ir joje kaupiasi,
Deginant anglį, dujas ir naftą išmetama apie 34 Gt CO 2 per metus. Pridėjus miškų gaisrus, miškų naikinimą ir ganyklų kūrimą, gauname dar 5 Gt CO 2. Labai keista dabar žiūrėti į vulkaninius išmetimus, kurie sudaro tik 500 Mt (0,5 Gt) anglies dvideginio, dėl nenuoseklumo į juos neatsižvelgiame. Per metus sausumos augalai sugeria 12 Gt, o vandenynas šiek tiek mažiau - 9 Gt. Dar 700 megatonų išleidžiama anglies ciklams virš vandens ir sausumos, todėl anglies dvideginio kiekis per metus padidėja +17,3 Gt. Tendencija didėja, niekas nesiruošia pasirašyti susitarimų dėl dujų emisijos ribojimo.
Išvada
Baigdamas siūlau pažiūrėti vaizdo įrašą, kaip per 800 000 metų pasikeitė anglies dioksido vertė, pirmiausia NOAA autoriai padarė įrašus naudodami instrumentus. Persukant grafiką anglies dioksido kiekiui ore nustatyti buvo naudojami duomenys, gauti iš Antarktidoje paimtų ledo šerdies mėginių.
Visuotinį atšilimą sukelia CO2 išmetimas į atmosferą. Automobilius pakeisti elektromobiliais reikia čia ir dabar. Dėl klimato kaitos kalta išsivysčiusių šalių pramonė. Už politikų ir „žaliųjų“ judėjimų aktyvistų propagandos būgnų griaustinio beveik nesigirdi ramaus specialistų balso, kurių daugelis mano, kad problema ne tik ir ne tiek išmetamosiose dujose. Galbūt viskas daug paprasčiau – ir kartu sudėtingiau.
Šių metų spalio viduryje JAV nacionalinė aeronautikos ir kosmoso agentūra (NASA) paskelbė reguliarią medžiagą, skirtą OCO-2 (Orbiting Carbon Observatory) tyrimų palydovo rezultatų analizei.
Šioje kosminėje laboratorijoje įrengti didelės raiškos spektrometrai, leidžiantys įvertinti anglies dvideginio kiekį atmosferoje. Laboratorijoje tiriamas saulės šviesos atspindys nuo Žemės paviršiaus, įskaitant vadinamąją saulės sukeltą chlorofilo fluorescenciją augaluose, susijusius su fotosintezės procesu. Tai pirmoji laboratorija, kuri leido „čia ir dabar“ režimu dideliame plote nustatyti anglies dvideginio kiekį, taip pat įvertinti sausumos augmenijos absorbcinį aktyvumą.
Žalioji Europa ir dekarbonizuota Indonezija bei Afrika
Laboratorija startavo 2014 metų vasarą, o jau gruodį NASA pristatė pirmuosius anglies dvideginio pasiskirstymo pasauliniu mastu (nuo spalio 1 d. iki lapkričio 17 d.) ir augalijos aktyvumo (nuo rugpjūčio iki spalio mėn.) žemėlapius. Ir jei buvo tikimasi augalų aktyvumo sumažėjimo Šiaurės pusrutulyje šiuo metu ir aktyvumo padidėjimo Pietų pusrutulyje, tai vietų, kuriose CO2 koncentracija yra didžiausia, pasiskirstymas nustebino. Paaiškėjo, kad jo gausiausia virš Indonezijos, Pietų Afrikos ir Brazilijos – tai yra vietose, kurių jokiu būdu negalima pavadinti pramonės centrais. Tarp pramonės centrų ryškiausi buvo Kinijos pietryčiai ir JAV rytinės bei vakarinės pakrantės (daug mažesniu mastu). Europa atsidūrė „žaliojoje zonoje“.
Ekspertai tokio didelio masto išmetamųjų teršalų priežastį įžvelgė vietinių gyventojų sezoniškai deginant augaliją ir jį lydinčius gaisrus. Tačiau gali būti ir kitų priežasčių, pavyzdžiui, sausra. Sausros metu augalų augimas sustoja, o tai reiškia, kad sustoja ir anglies dvideginio absorbcija iš atmosferos dėl fotosintezės. Tapo aišku, kad anglies dvideginio emisijas išsivysčiusiose Šiaurės pusrutulio šalyse būtina kontroliuoti, tačiau planetoje yra ir kitų jėgų, kurios gali panaikinti visas mūsų pastangas.
Kas rūpinasi, kas gauna maisto
Iki 2015 metų rudens tapo aišku, kad gamta turi savo nuomonę apie anglies dvideginio dinamiką atmosferoje. Jei pavasarį šiauriniame pusrutulyje beveik visur anglies dioksido kiekis ore viršijo 400 ppm (tai yra 400 milijoninių dalių), tai vasarą, kai augalai sausumoje ir fitoplanktonas jūrose pradėjo aktyviai vystytis, jo turinys ėmė pastebimai mažėti.
Šis kritimas ypač pastebimas pietinės Rytų Europos, Ukrainos, Rusijos pietinės dalies, Sibiro, Kazachstano ir šiaurinės Kinijos teritorijose. Tą vasarą Italijos ir Graikijos augmenija taip pat bandė „daug suvalgyti“ anglies dvideginio, tačiau ispanai ir prancūzai nepateisino lūkesčių. Tačiau Baltijos šalių miškai ir žolės, kaip ir Skandinavijos, taip pat nebuvo visiškai aktyvūs.
Tačiau tyrimai parodė, kad negalima atmesti argumentų tų, kurie kalba apie tai, kaip svarbu atsižvelgti į augalų anglies dvideginio pasisavinimą ir natūralius jo išsiskyrimo procesus. Be to, planetos augmenija gali prisitaikyti prie CO2 koncentracijos atmosferoje svyravimų.
Ši sudėtinga pusiausvyra
Augalų gyvenimas, nuo mikroskopinio fitoplanktono iki didžiųjų ąžuolų, sekvojų ir baobabų, yra toks pat aktyvus kaip ir gyvūnų pasaulis. Augalai ir valgo, ir kvėpuoja. Kaip ir gyvūnai, jie įkvepia oro ir iškvepia anglies dioksidą. Tačiau visų gyvūnų ir žmonių džiaugsmui jiems reikia to paties anglies dioksido, vandens ir saulės šviesos, kad galėtų maitinti ir kurti savo kūną. Tačiau deguonis jiems šiuo atveju yra perteklius, atliekos.
Kaip ir visi gyvi daiktai, augalai miršta ir suyra į paprastas molekules. Dėl to į atmosferą išsiskiria metanas (CH4) ir anglies dioksidas (CO2). Jei deginsime žolę ar medieną, vėl išskirsime dar vieną anglies dioksido dalį.
Nuo seno buvo manoma, kad kylant vidutinei temperatūrai, augalai kvėpuodami patirs stresą. Dėl to į atmosferą išmetamo anglies dvideginio kiekis gerokai padidės. Tačiau tyrimai parodė, kad realybėje, vidutinei temperatūrai pakilus 6 laipsniais, augalai išmes penkis kartus mažiau anglies dvideginio, nei buvo skaičiuojama anksčiau.
Tai labai reikšmingi skaičiai, nes mūsų planetos augalai į atmosferą iškvepia šešis kartus daugiau anglies dvideginio, nei žmonija išskiria degindama iškastinį kurą.
Kūdikio El Niño stiprybė
Tačiau gyvybės vystymosi aušroje, paleozojaus, anglies dvideginio kiekis atmosferoje buvo nepamatuojamai didesnis – mažiausiai dešimt kartų. Viena iš priežasčių – augalijos trūkumas žemėje. Ir, beje, būtent devono ir karbono periodais, kai augalija atėjo į sausumą ir pradėjo sparčiai daugintis, CO2 kiekis atmosferoje pradėjo sparčiai mažėti. Šiandien anglys yra anglies dioksidas iš anglies periodo, kurį augalai surišo daugiau nei prieš 300 milijonų metų.
Sprendžiant iš turimų medžiagų, Ramiajame vandenyne prie Pietų Amerikos krantų periodiškai stiprėjanti ir silpnėjanti ciklinė El Niño srovė lėmė oro sąlygų pokyčius planetos pusiaujo zonoje. Indonezijoje kilo sausros ir smarkūs gaisrai, Brazilijoje – sausra, nutrūko fotosintezė ir gaisrai, o Afrikoje – tiesiog liūtys ir didžiulis augalų puvimas, kurį taip pat lydi anglies dvideginio išmetimas į atmosferą.
Juros periodo dinozaurų laikais anglies dioksido lygis buvo 1500–2000 ppm. Ir tai taip pat buvo turtingo, klestinčio gyvenimo metas. Tad ar turėtume bijoti CO2 kiekio padidėjimo atmosferoje, jei anglies dioksidas yra būtinas produktas maitinti viską, kas auga Žemėje?
Elektromobiliai? Medžiai!
Visa tai leidžia daryti vieną išvadą: planetoje vykstančių procesų tarpusavio ryšiai yra daug sudėtingesni, nei buvo įsivaizduojama anksčiau. Jeigu mums rūpi CO2 padidėjimas atmosferoje, tai galbūt privalomas perėjimas prie elektrinių transporto priemonių (elektros automatizaciją duodate iki 2030 m.!) nėra pats efektyviausias sprendimas. Galbūt mums reikia sustabdyti siaučiantį medžių kirtimą visame pasaulyje. Juk medžiai yra surišti anglies dvideginiu. Dauguma mūsų planetos gyventojų gyvena skurde, o iki šiol žibalo, kaip lempų kuro, suvartojimas yra proporcingas visos JAV civilinės aviacijos sunaudojamam reaktyvinių degalų kiekiui. Gal reikia mokyti žmones, kaip apsieiti nedeginant žolės ir nekertant miškų? Parūpinti jiems lempas su saulės baterijomis?
Pasaulyje yra apie milijardą automobilių, pridėkite prie jų laivų, traukinių ir lėktuvų variklius. Ar realu artimiausioje ateityje visa tai paversti elektrine trauka? O gal turėtume sutelkti dėmesį į prisitaikymą prie tikrosios klimato kaitos? Ar vėjo turbinos ir saulės baterijos išgelbės mus nuo kylančio jūros lygio ir smarkių liūčių, ar turėtume kasti griovius ir statyti užtvankas? O gal laikas pagalvoti apie kilimą aukščiau? Šiandien šie klausimai jau yra už mokslinių diskusijų ribų ir įgauna gana praktinę prasmę.
Anglies dioksidas atlieka svarbią funkciją Žemės atmosferoje. Dalyvauja visų gyvų organizmų atsiradimo ir irimo bei organinių junginių susidarymo iš neorganinių procesuose.
Biosferoje CO 2 palaiko fotosintezės procesą, kuris sudaro sausumos florą ir vandenyno paviršių.
Kartu su vandens, metano ir ozono molekulėmis jis sudaro „“.
Anglies dioksidas yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios turi įtakos žemės šilumos mainams ore ir yra pagrindinis elementas formuojant žemės klimatą.
Šiandien dėl naujų dirbtinių ir natūralių šaltinių atsiradimo atmosferoje didėja anglies dioksido koncentracija. Tai reiškia, kad planetos klimatas pasikeis.
Didžioji dalis planetos anglies dioksido yra gamtoje. Tačiau CO 2 šaltiniai yra ir pramonės įmonės bei transportas, kurie į atmosferą išskiria dirbtinės kilmės anglies dvideginį.
Natūralūs šaltiniai
Kai medžiai ir žolė pūva, kasmet išsiskiria 220 milijardų tonų anglies dvideginio. Vandenynai išleidžia 330 milijardų tonų. Gaisrai, kurie kilo dėl natūralių veiksnių, sukelia anglies dvideginio išmetimą, prilygstantį antropogeninių išmetamųjų teršalų kiekiui.
Natūralūs anglies dioksido šaltiniai yra:
- Floros ir faunos kvėpavimas. Augalai ir gyvūnai sugeria ir gamina CO 2, taip veikia jų kvėpavimas.
- Ugnikalnio išsiveržimas. Vulkaninėse dujose yra anglies dioksido. Regionuose, kuriuose yra aktyvių ugnikalnių, anglies dioksidas gali išeiti iš žemės įtrūkimų ir įtrūkimų.
- Organinių elementų skilimas. Kai organiniai elementai dega ir pūva, atsiranda CO 2.
Anglies dioksidas kaupiamas anglies junginiuose: anglys, durpės, nafta, kalkakmenis. Vandenynus, kuriuose yra didelės anglies dioksido ir amžinojo įšalo atsargos, galima vadinti rezervinėmis saugyklomis. Tačiau amžinasis įšalas pradeda tirpti, o tai matyti besitraukiančiose aukščiausių pasaulio kalnų sniego kepurėse. Skilus organinėms medžiagoms, pastebimas anglies dioksido išmetimo į atmosferą padidėjimas. Dėl to parduotuvė paverčiama šaltiniu.
Aliaskos, Sibiro ir Kanados šiauriniai regionai dažniausiai yra amžinojo įšalo. Jame yra daug organinių medžiagų. Dėl Arkties regionų šildymo amžinasis įšalas tirpsta, o jo turinys pūva.
Antropogeniniai šaltiniai
Pagrindiniai dirbtiniai CO 2 šaltiniai yra:
- Įmonės išmetami teršalai, atsirandantys degimo proceso metu. Rezultatas yra.
- Transportas.
- Ūkinės paskirties žemių pavertimas iš miškų į ganyklas ir ariamą žemę.
Pasaulyje daugėja aplinkai draugiškų automobilių, tačiau jų procentas, palyginti su vidaus degimo mašinomis, yra labai mažas. Elektromobilių kaina yra didesnė nei įprastų automobilių, todėl daugelis neturi finansinių galimybių įsigyti tokio tipo transportą.
Intensyvus miškų naikinimas pramonei ir žemės ūkiui nėra antropogeninis CO 2 šaltinis tiesiogine prasme. Dėl miškų atsodinimo anglies dioksidas nedalyvauja fotosintezėje. Tai veda prie jo kaupimosi atmosferoje.
Anglies dioksido absorberiai
Absorberiai yra bet kokios dirbtinės arba natūralios sistemos, kurios sugeria anglies dioksidą iš oro. Absorberis yra struktūra, kuri iš oro sugeria daugiau CO 2, nei išskiria į jį.
Natūralūs absorbentai
Miškai gali turėti įtakos anglies dioksido kiekiui ore. Jie gali būti ir kriauklės, ir lygiagrečiai išmetamų teršalų šaltiniai (kirtimo metu). Kai auga medžiai ir auga miškas, anglies dvideginis absorbuojamas. Šis procesas laikomas biomasės vystymosi pagrindu. Pasirodo, progresuojantis miškas veikia kaip kriauklė.
Šiaurės pusrutulio miškas
Kai miškai deginami ir naikinami, didžioji sukauptos anglies dalis vėl virsta anglies dioksidu. Dėl to miškas vėl yra CO 2 šaltinis.
Fitoplanktonas taip pat yra anglies dioksido absorbentas žemėje. Tačiau didžioji dalis absorbuotos anglies, perduodamos per maisto grandinę, lieka vandenyne.
Dirbtiniai absorberiai
Garsiausi CO 2 absorberiai yra: kaustinis kalio tirpalas, natrio kalkės ir asbestas, kaustinė soda.
Šie junginiai paverčiami kitais junginiais. Yra įrenginių, kurie surenka anglies dioksidą iš elektrinių išmetamų teršalų ir paverčia jį skystu arba kietu, kad vėliau būtų naudojamas pramonėje. Atliekami bandymai vandenyje ištirpusio anglies dioksido įpurškimui į bazalto uolienas po žeme. Reakcijos metu susidaro kietas mineralas.
Anglies dioksido įpurškimo stotis po žeme
Sąveika su vandenynu
Vandenynuose anglies dioksido buvimas viršija atmosferos kiekį, jei jis bus paverstas anglimi, jis sudarys maždaug 36 trilijonus tonų. randamas hidrokarbonatų ir karbonatų pavidalu. Šie junginiai susidaro vykstant cheminėms reakcijoms tarp povandeninių uolienų, vandens ir anglies dioksido. Šios reakcijos yra grįžtamos, jos sukelia kalkakmenio ir kitų karbonatinių uolienų susidarymą, išskiriant pusę bikarbonatų anglies dioksido pavidalu.
Vandenyno anglies dioksido ciklas
Šis reakcijų ciklas, vykstantis šimtus milijonų metų, paskatino didžiąją dalį Žemės atmosferos anglies dvideginio surišti su karbonatinėmis uolienomis. Dėl to didžioji dalis anglies dioksido, susidarančio dėl intensyvaus žmogaus išmetamo anglies dvideginio į atmosferą, bus ištirpsta vandenynuose. Tačiau šio proceso greitis ateityje dar nežinomas.
Fitoplanktono buvimas vandenynų paviršiuje padeda absorbuoti CO 2 iš oro į vandenyną. Fitoplanktonas sugeria tam tikrą anglies dioksido kiekį, įgydamas energijos ir ląstelių vystymosi šaltinį. Kai ji miršta ir nugrimzta į dugną, anglis lieka su ja.
Sąveika su žeme
Anglies dioksidas ore yra genetiškai susijęs su žeme. Nuolat vykstantys dirvožemio judėjimai didina CO 2 atsargas ore, kur augalai jį panaudoja organiniams elementams formuoti. Anglies dioksidas atlieka svarbią funkciją dirvožemio formavimuisi ir aeracijai. Dalyvauja naikinant pagrindinius mineralus, didinant tirpumą, judant karbonatus ir fosfatus.
Didelė anglies dioksido dalis žemės ore susidaro dėl dirvožemio organizmų veiklos irimo ir organinio elemento oksidacijos metu. Iki 1/3 CO 2 išsiskiria aukštų augalų šaknys. Taip pat iš giliausių žemės sferų įteka anglies dioksido su nepilnamečių ir vadosų kilmės dujomis. Dirvožemyje, susidariusiame ant kalkingų uolienų, CO 2 gali veikti kaip kalcio karbonato sunaikinimo dirvožemio rūgštimis produktas.
CO 2 iš žemės oro turi didžiulę biologinę reikšmę. Jo perteklius (daugiau nei 1%) stabdo sėklų dygimą ir šaknų sistemos augimą. Jei pašalinsite anglies dioksidą, jo trumpalaikis perteklius vis tiek lems lėtą sėklų augimą.
Dirvožemyje, kuriame daug organinių medžiagų, vasarą ir pavasarį CO 2 koncentracija padidėja iki 3-9%. Černozemo dirvožemis per 24 valandas išskiria nuo 2 iki 6 kg anglies dioksido. Dirvos ore 75-150 cm gylyje CO 2 kiekis dvigubai didesnis nei viršutiniuose sluoksniuose. Šiltuoju metu CO 2 kiekis dirvožemio ore yra dvigubai didesnis nei žiemą. Tai galima paaiškinti organizmų aktyvumo padidėjimu dirvožemyje.
Būtina suprasti, kad dėl daugybės ūkininkavimo būdų padidėja anglies dioksido koncentracija dirvožemyje. Tarp jų yra:
- organinės trąšos;
- žolės sėjimas;
- suspaudimas ritinėliais.
Žinoma, neverta sakyti, kad žemės derlingumas ir kokybė priklauso tik nuo anglies dvideginio, tam įtakos turi ir kiti veiksniai.
Norint reguliuoti CO2 dinamiką dirvožemyje ir padidinti jo kiekį iki reikiamo kiekio, norint gauti gerą derlių, būtina:
- suaktyvinti gyvybės procesus dirvožemyje naudojant aeraciją;
- atlikti tinkamą žolės sėją, siekiant išlaikyti ir atnaujinti organinių medžiagų atsargas;
- daryti žaliąją trąšą ir tręšti organinėmis trąšomis.
Išvada
Nėra jokių abejonių, kad be anglies dioksido egzistavimas mūsų Žemėje būtų radikaliai kitoks. Jis dalyvauja svarbiausiuose biologiniuose, cheminiuose, geologiniuose ir klimato procesuose. Svarbu žinoti apie juos, kad paaiškintume daugelį aplink mus vykstančių reiškinių.
