Globálne emisie oxidu uhličitého dosiahli minulý rok rekordné hodnoty. Podľa správy Medzinárodnej energetickej agentúry (IEA) ich v roku 2018 predstavovalo 33 miliárd ton.
„V dôsledku vyššieho dopytu po energii v roku 2018 vzrástli globálne emisie CO2 súvisiace s energiou medziročne o 1,7 % na historické maximum 33,1 Gt CO2,“ poznamenávajú autori štúdie. „Čína, India a USA sa podieľali 85 % na náraste emisií, zatiaľ čo Nemecko, Japonsko, Mexiko, Francúzsko a Spojené kráľovstvo zaznamenali zníženie.“
Výrazný nárast dopytu po energii bol "pre mnohých prekvapením" a ešte viac sťažil krajinám dosahovanie ich globálnych klimatických cieľov, uviedol v tejto súvislosti šéf IEA Fatih Birol.
„Vidíme mimoriadny nárast globálneho dopytu po energii, ktorý rastie najrýchlejším tempom za toto desaťročie,“ citoval Birola denník The Financial Times. Zároveň podľa jeho názoru možno len ťažko očakávať rovnaké tempo rastu dopytu po energetických zdrojoch v roku 2019.
Emisie CO2 sú však len časťou problému. Podľa predchádzajúcej správy IEA sa produkcia ropy a plynu napriek aktívnym opatreniam ropných spoločností podieľa veľmi významnou časťou na svetových emisiách metánu.
Najmä činnosti súvisiace s ťažbou, prepravou, spracovaním a spotrebou uhľovodíkov predstavujú 13 % celosvetových emisií metánu. K únikom dochádza vo všetkých fázach výrobného cyklu a svetové ropné a plynárenské spoločnosti zatiaľ nie sú schopné presne zmerať objem týchto únikov.
Vo všeobecnosti ľudská činnosť predstavuje 60 % celosvetových emisií metánu, zvyšných 40 % – prirodzené presakovanie plynu z hlbokých vrstiev pôdy, emisie močiarov, živočíšne odpadové produkty a rozklad odumretej vegetácie.
Kuriózne však je, že americká letecká agentúra NASA posudzuje situáciu inak. Začiatkom minulého roka zverejnila agentúra výsledky novej štúdie, podľa ktorej za závažný nárast koncentrácie metánu v atmosfére v posledných rokoch nemôže chov dobytka a vyparovanie rastúcich „večne zamrznutých“ močiarov.
Viac ako polovicu emisií tohto skleníkového plynu má na svedomí globálny palivový priemysel. Záverečná správa publikovaná v časopise Nature Communications uvádza, že priemerné ročné emisie metánu sú teraz medzi 12 a 19 miliónmi ton ročne.
Predtým sa takéto rozšírenie vysvetľovalo kolísaním počtu hovädzieho dobytka, najmä kráv - jedného z hlavných emitorov metánu, a tiež postupným topením permafrostu, čo viedlo k vytváraniu veľkých močiarov nasýtených týmto plynom.
Satelitné štúdie NASA však ukázali, že emisie metánu z výroby a používania uhľovodíkov a uhlia sa zvyšujú rýchlejšie, ako sa doteraz predpokladalo. Napríklad emisie z ropného priemyslu v Alberte v Kanade sa ukázali byť o 25 – 50 % vyššie, ako sa pôvodne odhadovalo.
1 Človek a klíma.
2 Úvod.
Vzťah medzi spotrebou energie, ekonomickou aktivitou a príjmom
v atmosfére.Spotreba energie a emisie oxidu uhličitého.
3 uhlíka v prírode.
Izotopy uhlíka.
4 Uhlík v atmosfére.
atmosférický oxid uhličitý.
Pôdny uhlík.
5 Predpovede koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére do budúcnosti. Hlavné závery.
6 Bibliografia.
Úvod.
Ľudská činnosť už dosiahla taký stupeň rozvoja, na ktorom sa jej vplyv na prírodu stáva globálnym. Prírodné systémy – atmosféra, zem, oceán – ako aj život na planéte ako celku podliehajú týmto vplyvom. Je známe, že v priebehu minulého storočia obsah niektorých plynných zložiek v atmosfére, ako je oxid uhličitý (
), oxid dusný ( ), metán ( ) a troposférický ozón ( ). Okrem toho sa do atmosféry dostali aj ďalšie plyny, ktoré nie sú prirodzenými zložkami globálneho ekosystému. Hlavnými sú fluórchlórované uhľovodíky. Tieto plynné nečistoty absorbujú a vyžarujú žiarenie, a preto sú schopné ovplyvňovať klímu Zeme. Všetky tieto plyny spolu možno nazvať skleníkovými plynmi.Názor, že by sa klíma mohla zmeniť v dôsledku uvoľňovania oxidu uhličitého do atmosféry, sa teraz neobjavil. Arrhenius poukázal na to, že spaľovanie fosílnych palív môže viesť k zvýšeniu koncentrácie atmosférických
a tým zmeniť radiačnú rovnováhu Zeme. Teraz už približne vieme, koľko sa toho uvoľnilo do ovzdušia spaľovaním fosílnych palív a zmenami vo využívaní pôdy (odlesňovanie a rozširovanie poľnohospodárskej pôdy) a pozorovaný nárast koncentrácií v atmosfére môžeme pripísať ľudskej činnosti.Mechanizmus vplyvu
klíma je takzvaný skleníkový efekt. Zatiaľ čo je priehľadný pre slnečné krátkovlnné žiarenie, tento plyn absorbuje dlhovlnné žiarenie opúšťajúce zemský povrch a absorbovanú energiu vyžaruje do všetkých smerov. V dôsledku tohto efektu vedie zvýšenie koncentrácie v atmosfére k zahrievaniu zemského povrchu a spodnej atmosféry. Pokračujúci nárast koncentrácií v atmosfére môže viesť ku globálnej zmene klímy, takže predpovedanie budúcich koncentrácií oxidu uhličitého je dôležitou úlohou.Uvoľňovanie oxidu uhličitého do atmosféry
v dôsledku priemyselného
emisie.
Hlavný antropogénny zdroj emisií
je spaľovanie všetkých druhov uhlíkatých palív. V súčasnosti je ekonomický rozvoj zvyčajne spojený s rastom industrializácie. Historicky hospodárska obnova závisela od dostupnosti cenovo dostupných zdrojov energie a množstva spálených fosílnych palív. Údaje o vývoji hospodárstva a energetiky pre väčšinu krajín za obdobie 1860-1973. Svedčia nielen o ekonomickom raste, ale aj o raste spotreby energie. Jedno však nie je dôsledkom druhého. Od roku 1973 došlo v mnohých krajinách k poklesu špecifických nákladov na energiu so zvýšením reálnych cien energie. Nedávna štúdia priemyselného využitia energie v Spojených štátoch ukázala, že od roku 1920 sa pomer nákladov na primárnu energiu k ekonomickému ekvivalentu vyrobeného tovaru neustále znižuje. Efektívnejšie využitie energie je dosiahnuté vďaka zlepšeniu priemyselných technológií, vozidiel a dizajnu budov. Okrem toho v mnohých industrializovaných krajinách došlo k posunom v štruktúre hospodárstva, ktoré sa prejavili v prechode od rozvoja surovín a spracovateľského priemyslu k expanzii odvetví, ktoré produkujú finálny produkt.Minimálna úroveň spotreby energie na obyvateľa, ktorá je v súčasnosti potrebná na pokrytie potrieb medicíny, vzdelávania a rekreácie, sa v jednotlivých regiónoch a krajinách výrazne líši. V mnohých rozvojových krajinách je výrazný nárast spotreby vysokokvalitných palív na obyvateľa nevyhnutný na dosiahnutie vyššej životnej úrovne. Teraz sa zdá pravdepodobné, že pokračujúci ekonomický rast a dosiahnutie požadovanej životnej úrovne nesúvisia so spotrebou energie na obyvateľa, ale tento proces ešte nie je dobre pochopený.
Dá sa predpokladať, že do polovice budúceho storočia sa ekonomiky väčšiny krajín dokážu prispôsobiť vyšším cenám energií, zníženiu potreby pracovnej sily a iných druhov zdrojov, ako aj zvýšeniu rýchlosti spracovania a prenosu informácií. alebo možno zmena štruktúry ekonomickej rovnováhy medzi výrobou tovaru a poskytovaním služieb. Miera priemyselných emisií bude teda priamo závisieť od výberu stratégie rozvoja energetiky s tým či oným podielom využívania uhlia alebo jadrového paliva v energetickom systéme.
.Spotreba energie a emisie
oxid uhličitý.
Energia sa nevyrába pre samotnú výrobu energie. V priemyselných krajinách väčšina vyrobenej energie pochádza z priemyslu, dopravy, vykurovania a chladenia budov. Mnohé nedávne štúdie ukázali, že súčasnú úroveň spotreby energie v priemyselných krajinách možno výrazne znížiť používaním technológií na úsporu energie. Bolo vypočítané, že ak Spojené štáty prejdú vo výrobe spotrebného tovaru a v sektore služieb na energeticky najmenej náročné technológie pri rovnakom objeme výroby, potom množstvo vzduchu uvoľneného do atmosféry
sa zníži o 25 %. Výsledné zníženie globálnych emisií by bolo 7 %. Podobný efekt by nastal aj v iných priemyselných krajinách. Ďalšie zníženie miery uvoľňovania do ovzdušia je možné dosiahnuť zmenou štruktúry hospodárstva v dôsledku zavedenia efektívnejších spôsobov výroby tovarov a zlepšením poskytovania služieb obyvateľstvu.uhlíka v prírode.
Medzi mnohými chemickými prvkami, bez ktorých je život na Zemi nemožný, je hlavným uhlík.Chemické premeny organických látok sú spojené so schopnosťou atómu uhlíka vytvárať dlhé kovalentné reťazce a kruhy. Biogeochemický cyklus uhlíka je, samozrejme, veľmi zložitý, pretože zahŕňa nielen fungovanie všetkých foriem života na Zemi, ale aj prenos anorganických látok medzi rôznymi zásobárňami uhlíka a v nich. Hlavnými zásobárňami uhlíka sú atmosféra, kontinentálna biomasa vrátane pôd, hydrosféra s morskou biotou a litosféra. Počas posledných dvoch storočí došlo v systéme atmosféra-biosféra-hydrosféra k zmenám v tokoch uhlíka, ktorých intenzita je približne rádovo vyššia ako intenzita geologických procesov prenosu tohto prvku. Z tohto dôvodu by sme sa mali obmedziť na analýzu interakcií v rámci tohto systému, vrátane pôd.
Základné chemické zlúčeniny a reakcie.
Je známych viac ako milión zlúčenín uhlíka, z ktorých tisíce sa podieľajú na biologických procesoch. Atómy uhlíka môžu byť v jednom z deviatich možných oxidačných stavov: od +IV do -IV. Najčastejším javom je úplná oxidácia, t.j. +IV, príklady takýchto zlúčenín sú
a . Viac ako 99% uhlíka v atmosfére je vo forme oxidu uhličitého. Asi 97 % uhlíka v oceánoch existuje v rozpustenej forme (. Elementárny uhlík je v atmosfére prítomný v malom množstve vo forme grafitu a diamantu a v pôde vo forme dreveného uhlia. Asimilácia uhlíka počas fotosyntézy vedie k tvorba redukovaného uhlíka, ktorý je prítomný v biote, mŕtvej organickej hmote pôdy, v horných vrstvách sedimentárnych hornín vo forme uhlia, ropy a plynu pochovaných vo veľkých hĺbkach a v litosfére - vo forme rozptýlených podoxidovaný uhlík.Niektoré plynné zlúčeniny obsahujúce podoxidovaný uhlík, najmä metán, sa dostávajú do atmosféry pri redukcii látok, ku ktorej dochádza pri anaeróbnych procesoch. Hoci pri bakteriálnom rozklade vzniká niekoľko rôznych plynných zlúčenín, rýchlo sa oxidujú a možno uvažovať, že vstupujú do atmosféry systému.Výnimkou je metán, ktorý tiež prispieva k skleníkovému efektu.Oceány obsahujú značné množstvo rozpustených zlúčenín organických uhlík, ktorého oxidačné procesy ešte nie sú dobre známe.Rok 2018 je za nami a podľa National Oceanic and Atmospheric Administration je začiatkom roka 2019 priemerná hladina oxidu uhličitého v zemskej atmosfére na úrovni 409 ppm.
Graf zobrazuje priemernú dennú koncentráciu CO 2 na štyroch základných observatóriách divízie globálneho monitorovania; Barrow, Aljaška (modrá), Mauna Loa, Havaj (červená), Americká Samoa (zelená) a južný pól Antarktídy (žltá). Hrubá čierna čiara predstavuje priemer vyhladených, nesezónnych kriviek pre každý záznam. Táto trendová čiara je veľmi dobrým odhadom globálnych priemerných hladín CO 2 . Trend grafu je stúpajúci, čo znamená, že v roku 2019 uvidíme nový vrchol koncentrácie oxidu uhličitého na planéte.
Výsledky za rok 2018 o oxide uhličitom
Webová stránka Global Carbon Budget vytvorila infografiku obratu CO 2 v zemskej atmosfére na konci roka 2018.
Podľa poskytnutých informácií dosiahli globálne emisie CO 2 v roku 2018 približne 37,1 gigaton oxidu uhličitého. To je približne o 2,7 % viac ako vlani. Existuje mierna odchýlka v hodnotách od 1,8% do 3,7% v dôsledku zložitých výpočtov globálneho obratu oxidu uhličitého v zemskej atmosfére.
Ktoré krajiny vypúšťajú najviac CO 2 ?
Za zmienku stojí výrazný vzostupný trend emisií od roku 1960. boli zvážené podrobnejšie. Zvážime zoznam hlavných krajín, ktoré dodávajú tento plyn do ovzdušia našej planéty.
V roku 1960 podľa očakávania obsadili popredné miesta USA, Rusko a Nemecko. Je tu malá nuansa - je uvedené iba Rusko bez krajín, ktoré boli súčasťou SNŠ, napríklad Ukrajina a Kazachstan. Ďalej na 4. mieste bola Čína, potom krajiny Európy, východu atď. Množstvo emisií v roku 1960 bolo asi 9411 megaton (9,4 Gt)
V roku 2017 sa situácia dramaticky zmenila, keď Čína prevzala vedenie so svojím priemyslom.
Čína je lacná pracovná sila. Mnohé korporácie presunuli svoje výrobné zariadenia do tejto krajiny, čím dodatočne vyriešili problém daní z emisií. Áno, a samotná Čína v poslednej dobe veľmi silno vzrástla, pokiaľ ide o produkciu a obchod s inými krajinami.
Na 2. a 3. mieste sú USA a India. Posledne menovaná krajina počtom obyvateľov takmer dobehla Čínu a lacná pracovná sila tam svojou produkciou láka investorov. 4. miesto je Rusko, nasleduje Japonsko, potom Nemecko atď. Emisie vzrástli na 36 153 megaton (36,1 Gt).
Kam sa dostane CO 2, keď sa dostane do atmosféry?
Samotná odpoveď je čitateľovi tejto stránky zrejmá, zostáva v atmosfére zeme a hromadí sa v nej,
Emisie zo spaľovania uhlia, plynu a ropy sú približne 34 Gt CO 2 ročne. Pridajte lesné požiare, odlesňovanie a pastvu a získate ďalších 5 Gt CO 2 . Je veľmi zvláštne pozerať sa teraz na vulkanické emisie, ktorých je len 500 Mt (0,5 Gt) oxidu uhličitého, pri výpočtoch ich neberieme do úvahy kvôli volatilite. Počas ročného obdobia rastliny na súši absorbujú 12 Gt, zatiaľ čo oceán je o niečo menej - 9 Gt. Ďalších 700 megaton sa minie na uhlíkové cykly nad vodou a pôdou, čo vedie k nárastu oxidu uhličitého o +17,3 Gt ročne. Trend je stúpajúci, nikto sa nechystá podpisovať zmluvy na obmedzenie emisií plynov.
Záver
Na záver navrhujem pozrieť si video, ako sa menila hodnota oxidu uhličitého v priebehu 800 000 rokov, najskôr si autori z NOAA urobili poznámky k prístrojom. Reverzné navíjanie grafu využívalo údaje získané zo vzoriek ľadového jadra odobratých v Antarktíde na určenie obsahu oxidu uhličitého vo vzduchu.
Globálne otepľovanie je spôsobené emisiami CO2 do atmosféry. Nahradenie automobilov elektrickými vozidlami je potrebné tu a teraz. Za klimatické zmeny môže priemysel vo vyspelých krajinách. Za hrmením propagandistických bubnov politikov a aktivistov „zelených“ hnutí takmer nepočuť pokojný hlas špecialistov, z ktorých mnohí veria, že nejde len a nie až tak o výfukové plyny. Možno je všetko oveľa jednoduchšie - a zároveň ťažšie.
Americká Národná agentúra pre letectvo a vesmír (NASA) zverejnila v polovici októbra tohto roku pravidelné materiály o rozbore výsledkov získaných výskumným satelitom OCO-2 (Orbiting Carbon Observatory).
Toto vesmírne laboratórium je vyzbrojené spektrometrami s vysokým rozlíšením, ktoré nám umožňujú odhadnúť množstvo oxidu uhličitého v atmosfére. Laboratórium študuje odraz slnečného svetla od zemského povrchu, vrátane takzvanej slnkom indukovanej fluorescencie chlorofylu v rastlinách spojenej s procesom fotosyntézy. Ide o prvé laboratórium, ktoré umožnilo v režime „tu a teraz“ zistiť obsah oxidu uhličitého na obrovskom území, ako aj vyhodnotiť absorbčnú aktivitu suchozemskej vegetácie.
Zelená Európa a „uhlíková“ Indonézia a Afrika
Laboratórium bolo spustené v lete 2014 a už v decembri NASA predstavila prvé mapy distribúcie oxidu uhličitého v celosvetovom meradle (od 1. októbra do 17. novembra) a vegetačnej aktivity (od augusta do októbra). A ak sa očakával pokles aktivity rastlín na severnej pologuli v tomto období a aktivácia na južnej pologuli, tak rozloženie miest s najvyššou koncentráciou CO2 bolo prekvapením. Ukázalo sa, že najviac je to nad Indonéziou, južnou Afrikou a Brazíliou – teda nad miestami, ktoré nemožno nazvať priemyselnými centrami. Spomedzi priemyselných centier najviac vyčnieval (v oveľa menšej miere) juhovýchod Číny a východné a západné pobrežie USA. Európa je v zelenej zóne.
Odborníci videli dôvod takýchto rozsiahlych emisií v sezónnom vypaľovaní vegetácie miestnymi obyvateľmi a sprievodných požiaroch. Môžu však existovať aj iné dôvody, napríklad sucho. Rast rastlín sa počas sucha zastaví, čo znamená, že sa zastaví aj absorpcia oxidu uhličitého z atmosféry v dôsledku fotosyntézy. Ukázalo sa, že kontrola emisií uhlíka vo vyspelých krajinách severnej pologule je nevyhnutná – ale na planéte sú aj iné sily, ktoré môžu anulovať všetky naše snahy.
Koho to zaujíma - kto jedlo
Na jeseň 2015 sa ukázalo, že príroda má svoj vlastný názor na dynamiku oxidu uhličitého v atmosfére. Ak na jar na severnej pologuli takmer všade prekročil obsah oxidu uhličitého vo vzduchu 400 ppm (teda 400 častíc na milión), potom v lete, keď sa rastliny na súši a fytoplanktón v moriach začali aktívne rozvíjať, obsah začal citeľne klesať.
Tento pokles je badateľný najmä v oblastiach južnej východnej Európy, Ukrajiny, južného Ruska, Sibíri, Kazachstanu a severnej Číny. Vegetácia Talianska a Grécka sa toho leta tiež snažila „dostať“ oxidu uhličitého, no Španieli a Francúzi nenaplnili očakávania. Lesy a trávy pobaltských, ale aj škandinávskych krajín však tiež neboli celkom aktívne.
Štúdie však ukázali, že nemožno odmietnuť argumenty tých, ktorí hovoria o dôležitosti zohľadnenia absorpcie oxidu uhličitého rastlinami a prirodzených procesov jeho uvoľňovania. Okrem toho sa vegetácia planéty môže prispôsobiť skokom v koncentrácii CO2 v atmosfére.
Táto ťažká rovnováha
Svet rastlín, od mikroskopického fytoplanktónu po grandiózne duby, sekvoje a baobaby, je rovnako aktívny ako svet zvierat. Rastliny jedia aj dýchajú. Rovnako ako zvieratá dýchajú vzduch a vydychujú oxid uhličitý. Ale na potešenie všetkých zvierat a ľudí potrebujú rovnaký oxid uhličitý, vodu a slnečné svetlo na výživu a stavbu tela. Ale kyslík pre nich je v tomto prípade prebytok, strata životne dôležitej činnosti.
Ako všetky živé veci, aj rastliny umierajú a rozkladajú sa na jednoduché molekuly. Tým sa do atmosféry uvoľňuje metán (CH4) a oxid uhličitý (CO2). Ak spálime trávu alebo drevo, opäť uvoľníme ďalšiu porciu oxidu uhličitého.
Dlho sa verilo, že so zvýšením priemernej teploty budú rastliny zažívať stres pri dýchaní. V dôsledku toho sa množstvo oxidu uhličitého uvoľneného do atmosféry výrazne zvýši. Štúdie však ukázali, že v skutočnosti pri zvýšení priemernej teploty o 6 stupňov budú rastliny vypúšťať päťkrát menej oxidu uhličitého, ako sa pôvodne počítalo.
Ide o veľmi významné čísla, keďže rastliny na našej planéte vydychujú do atmosféry šesťkrát viac oxidu uhličitého, ako ľudstvo vypúšťa spaľovaním fosílnych palív.
Sila El Niño baby
Na úsvite rozvoja života, v paleozoiku, bol však obsah oxidu uhličitého v atmosfére nemerateľne vyšší – najmenej desaťnásobný. Jedným z dôvodov je nedostatok vegetácie na pozemkoch. A mimochodom, práve v období devónu a karbónu, keď na súš prišla vegetácia a začala sa rýchlo množiť, obsah CO2 v atmosfére začal rýchlo klesať. Uhlie je dnes oxidom uhličitým z obdobia karbónu, viazaným rastlinami pred viac ako 300 miliónmi rokov.
Súdiac podľa dostupných materiálov, cyklický prúd El Niño, ktorý sa pravidelne zosilňuje a oslabuje v Tichom oceáne pri pobreží Južnej Ameriky, viedol k zmene poveternostných podmienok v rovníkovej zóne planéty. V Indonézii boli suchá a silné požiare, v Brazílii sucho, zastavenie fotosyntézy a požiare a v Afrike len dažde a masívne hnitie rastlín, ktoré je sprevádzané aj emisiami oxidu uhličitého do atmosféry.
V dobe jurských dinosaurov bol obsah oxidu uhličitého na úrovni 1500-2000 ppm. A bolo to aj obdobie bohatého, prosperujúceho života. Oplatí sa teda báť zvýšenia úrovne CO2 v atmosfére, ak je oxid uhličitý nevyhnutným produktom na sýtenie všetkého, čo na Zemi rastie?
Elektrické vozidlá? Stromy!
To všetko nás vedie k jednému záveru: prepojenia procesov na planéte sú oveľa zložitejšie, ako sa doteraz predpokladalo. Ak sa obávame nárastu CO2 v atmosfére, tak asi direktívny prechod na elektromobily (daj elektrickú automatizáciu do roku 2030!) nie je najefektívnejším riešením. Možno treba zastaviť nekontrolovateľný výrub stromov po celom svete. Stromy sú predsa viazaný oxid uhličitý. Väčšina obyvateľov našej planéty žije v chudobe a spotreba petroleja ako paliva do lámp je zatiaľ úmerná množstvu leteckého paliva, ktoré spotrebuje celé civilné letectvo USA. Možno by sme mali naučiť ľudí, aby sa zaobišli bez vypaľovania trávy, výrubu lesov? Dodávať im solárne lampy?
Na svete je asi miliarda áut, pridajte k nim motory lodí, vlakov a lietadiel. Je reálne toto všetko v dohľadnej dobe preniesť na elektrickú trakciu? Alebo by sme sa mali zamerať na prispôsobenie sa skutočnej zmene klímy? Zachránia nás veterné turbíny a solárne panely pred stúpajúcou hladinou morí a prudkými dažďami, alebo budeme musieť kopať priekopy a stavať priehrady? Alebo možno je čas popremýšľať o posune vyššie? Dnes už tieto otázky presahujú rámec vedeckých diskusií a nadobúdajú celkom praktický význam.
Oxid uhličitý hrá dôležitú úlohu v zemskej atmosfére. Podieľa sa na procesoch vzhľadu a rozkladu všetkých živých organizmov a na tvorbe organických zlúčenín z anorganických.
V biosfére CO 2 podporuje proces fotosyntézy, ktorý tvorí flóru pevniny a povrchu oceánu.
Spolu s molekulami vody, metánu a ozónu tvorí „“.
Oxid uhličitý je skleníkový plyn, ktorý ovplyvňuje prenos zemského tepla vo vzduchu a je kľúčovým prvkom pri formovaní zemskej klímy.
V súčasnosti dochádza k zvýšeniu koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére v dôsledku vzniku nových umelých a prírodných zdrojov. To znamená, že klíma planéty sa zmení.
Väčšina oxidu uhličitého na planéte sa vyskytuje prirodzene. Zdrojmi CO 2 sú však aj priemyselné podniky a doprava, ktoré zabezpečujú vypúšťanie oxidu uhličitého umelého pôvodu do atmosféry.
prírodné pramene
Keď hnijú stromy a tráva, každý rok sa uvoľní 220 miliárd ton oxidu uhličitého. Oceány uvoľňujú 330 miliárd ton. Požiare, ktoré vznikli v súvislosti s prírodnými faktormi, vedú k uvoľňovaniu CO 2, ktoré sa v množstve rovná antropogénnym emisiám.
Prírodné zdroje oxidu uhličitého sú:
- Dych flóry a fauny. Rastliny a zvieratá absorbujú a produkujú CO2, takto dýchajú.
- Erupcie sopiek. Sopečné plyny obsahujú oxid uhličitý. V oblastiach, kde sú aktívne sopky, je oxid uhličitý schopný vychádzať zo zemských trhlín a zlomov.
- Rozklad organických prvkov. Keď organické prvky horia a hnijú, uvoľňuje sa CO 2 .
Oxid uhličitý je uložený v uhlíkových kombináciách: uhlie, rašelina, ropa, vápenec. Oceány, ktoré obsahujú veľké zásoby oxidu uhličitého a permafrostu, možno nazvať rezervnými skladmi. Permafrost sa však začína topiť, čo je vidieť aj na zmenšovaní snehových čiapok najvyšších hôr sveta. S rozkladom organickej hmoty sa pozoruje zvýšenie uvoľňovania oxidu uhličitého do atmosféry. V dôsledku toho sa úložisko skonvertuje na zdroj.
Severné oblasti Aljašky, Sibíri a Kanady sú väčšinou permafrost. Obsahuje veľa organických látok. Vplyvom zahrievania arktických oblastí sa permafrost topí a jeho obsah hnije.
Antropogénne zdroje
Hlavnými umelými zdrojmi CO 2 sú:
- Emisie z podnikov, ktoré vznikajú počas spaľovacieho procesu. Výsledkom je .
- Doprava.
- Transformácia hospodárskych pozemkov z lesov na pasienky a ornú pôdu.
Počet ekologických strojov vo svete rastie, ale ich percento v pomere k spaľovacím strojom je veľmi malé. Náklady na elektromobily sú vyššie ako na konvenčné autá, takže mnohí nemajú finančnú príležitosť na nákup tohto druhu dopravy.
Intenzívne odlesňovanie pre priemysel a poľnohospodárstvo priamo nesúvisí s antropogénnymi zdrojmi CO 2 . Odlesňovacie aktivity sú dôvodom neúčasti oxidu uhličitého v procese fotosyntézy. Čo vedie k jeho akumulácii v atmosfére.
Absorbéry oxidu uhličitého
Absorbéry sú akékoľvek umelé alebo prírodné systémy, ktoré absorbujú oxid uhličitý zo vzduchu. Drez je konštrukcia, ktorá zo vzduchu nasáva viac CO2, ako doň uvoľňuje.
Prírodné absorbenty
Lesy môžu ovplyvniť množstvo oxidu uhličitého v ovzduší. Môžu byť súčasne záchytmi aj zdrojmi emisií (pri ťažbe). Ako stromy rastú a les rastie, oxid uhličitý sa absorbuje. Tento proces sa považuje za základ rozvoja biomasy. Ukazuje sa, že progresívny les pôsobí ako pohlcovač.
les severnej pologule
Pri vypaľovaní a ničení lesov sa väčšina nahromadeného uhlíka opäť premení na oxid uhličitý. V dôsledku toho je les opäť zdrojom CO 2 .
Fytoplanktón sú tiež zachytávače oxidu uhličitého na Zemi. Zároveň väčšina absorbovaného uhlíka, prenášaného cez potravinový reťazec, zostáva v oceáne.
Umelé absorbéry
Najznámejšie absorbéry CO 2 sú: roztok hydroxidu draselného, sodné vápno a azbest, hydroxid sodný.
Tieto zlúčeniny sa premieňajú na iné zlúčeniny. Existujú zariadenia, ktoré zachytávajú oxid uhličitý z emisií elektrární a premieňajú ho na kvapalné alebo pevné skupenstvo s následným využitím v priemysle. Robia sa testy na vstrekovanie oxidu uhličitého rozpusteného vo vode do čadičových hornín pod zemou. Počas reakcie vzniká pevný minerál.
podzemná čerpacia stanica oxidu uhličitého
Interakcia s oceánom
Prítomnosť oxidu uhličitého v oceánoch presahuje obsah atmosféry, ak sa premení na uhlík, potom vyjde asi 36 biliónov ton. nachádza sa vo forme hydrogénuhličitanov a uhličitanov. Tieto zlúčeniny vznikajú pri chemických reakciách medzi podvodnými horninami, vodou a oxidom uhličitým. Tieto reakcie sú vratné, spôsobujú vznik vápenca a iných karbonátových hornín s uvoľňovaním polovice uhľovodíkov vo forme oxidu uhličitého.
Cyklus oxidu uhličitého v oceáne
Počas stoviek miliónov rokov tento cyklus reakcií viedol k fixácii väčšiny oxidu uhličitého zo zemskej atmosféry v uhličitanových horninách. Výsledkom je, že väčšina oxidu uhličitého produkovaného intenzívnymi ľudskými emisiami oxidu uhličitého do atmosféry sa rozpustí v oceánoch. Ale rýchlosť, akou bude tento proces v budúcnosti pokračovať, zostáva neznáma.
Prítomnosť fytoplanktónu na povrchu oceánov pomáha absorbovať CO2 zo vzduchu do oceánu. Fytoplanktón absorbuje určité množstvo oxidu uhličitého, čím získava energiu a zdroj pre vývoj buniek. Keď zomrie a klesne na dno, uhlík mu zostane.
Interakcia so zemou
Oxid uhličitý vo vzduchu je na genetickej úrovni prepojený so zemou. Neustále plynúce pohyby pôdy zvyšujú zásoby CO 2 vo vzduchu, kde ho využívajú rastliny na tvorbu organických prvkov. Oxid uhličitý hrá dôležitú úlohu pri tvorbe a prevzdušňovaní pôdy. Podieľa sa na rozklade základných minerálov, zvyšovaní rozpustnosti, pohybe uhličitanov a fosforečnanov.
Významný podiel oxidu uhličitého v prízemnom ovzduší vzniká v dôsledku činnosti pôdnych organizmov, pri rozpade a oxidácii organického prvku. Až 1/3 CO 2 produkujú korene vysokých rastlín. Dochádza aj k príjmu oxidu uhličitého s plynmi juvenilného a vadózneho pôvodu z najhlbších gulí zeme. V pôdach vytvorených na vápenatých horninách je CO 2 schopný pôsobiť ako produkt deštrukcie uhličitanu vápenatého pôdnymi kyselinami.
Prízemný vzdušný CO 2 má veľký biologický význam. Jeho nadbytok (viac ako 1%) brzdí klíčenie semien a rast koreňového systému. Ak oxid uhličitý aj tak odstránite, jeho krátkodobý nadbytok povedie k pomalému rastu semien.
V pôdach s vysokým obsahom organickej hmoty sa koncentrácia CO 2 v lete a na jar zvyšuje na 3 – 9 %. Černozemné pôdy produkujú 2 až 6 kg oxidu uhličitého za 24 hodín. V pôdnom vzduchu v hĺbke 75-150 cm je obsah CO 2 dvakrát vyšší ako vo vrchných vrstvách. V teplom období je obsah CO 2 v pôdnom vzduchu dvakrát vyšší ako v zime. Dá sa to vysvetliť zvýšením aktivity organizmov v pôde.
Je potrebné si uvedomiť, že mnohé spôsoby hospodárenia vedú k zvýšeniu koncentrácie oxidu uhličitého v pôde. Medzi nimi sú:
- organické hnojivá;
- bylinky;
- valčeková kompresia.
Samozrejme, nemá cenu hovoriť, že úrodnosť a kvalita pôdy závisí výlučne od oxidu uhličitého, sú tu aj iné faktory, ktoré to ovplyvňujú.
Na reguláciu dynamiky CO2 v pôde a zvýšenie jeho obsahu na požadované množstvo na získanie dobrej úrody je potrebné:
- aktivovať životné procesy v pôde pomocou prevzdušňovania;
- vykonávať správny výsev trávy s cieľom zachovať a obnoviť zásoby organickej hmoty;
- robiť zelené hnojenie a aplikovať organické hnojivá.
Záver
Niet pochýb o tom, že bez oxidu uhličitého by bola existencia na našej Zemi radikálne odlišná. Podieľa sa na najdôležitejších biologických, chemických, geologických a klimatických procesoch. Je dôležité vedieť o nich, aby sme vysvetlili mnohé javy vyskytujúce sa okolo nás.
