ذرات خنک‌کننده راهی برای کاهش دمای زمین

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از sciencealert، طبق توافقاتی که در جلسه سال گذشته پاریس حاصل شد، کمیته‌های مختلف در یک اقدام تاریخی پیرامون آب و هوای کره زمین به توافق رسیدند که تلاش‌ها و اقدامات بین‌المللی عظیمی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای انجام دهند اما دانشمندان بر این باورند که راه دیگری نیز برای این منظور وجود دارد تا بتوان از طریق آن دمای کره زمین را کاهش داد.

در این فرآیند که به «مهندسی زمین‌شناسی خورشیدی» شناخته می‌شود، ذرات منعکس شده از نور را می‌توان به لایه استراتوسفر زمین هدایت کرد تا بعد از برخورد با اشعه‌های خورشیدی به فضا برگردند و کره زمین را خنک‌تر نگه دارند.

پیش از این نیز درباره استفاده از این روش بحث‌هایی شده بود اما به دلیل خطراتی که ممکن است داشته باشد، مورد توجه قرار نگرفت اما به تازگی دانشمندان ادعا کرده‌اند که می‌توانند از این روش به گونه‌ای استفاده کنند که بی‌خطر و ایمن باشد.

«مهندسی زمین‌شناسی خورشیدی» معمولا به پراکنده شدن ذرات سولفات در استراتوسفر اطلاق می‌شود. این حالت به طور طبیعی در انفجارهای آتش‌فشانی و زمانی رخ می‌دهد که این ذرات نور خورشید را منعکس می‌کند و اثر خنک‌کنندگی روی کره زمین دارد.

اما محققان دانشگاه هاروارد معتقدند که ذرات سولفات، در استرالتوسفر اسید سولفوریک تولید می‌کنند که به لایه اوزون آسیب وارد می‌کند. دانشمندان به تازگی اعلام کرده‌اند که استفاده از ذراتی متفاوت که همچنان بتوانند نور خورشید را منعکس کنند و به لایه اوزون هم آسیب وارد نکنند، می‌تواند راه‌حل مناسبی باشد.

هر زمان که سطوح غیرواکنش‌دهنده را در مراحل اولیه به استراتوسفر وارد می‌کنیم، واکنش‌هایی را به دست می‌آوریم که وقتی با اسید سولفوریک پوشیده می‌شود، در نهایت منجر به تخریب لایه اوزون می‌شود.

محققان به دنبال آن هستند که به جای تلاش برای کاهش واکنش‌پذیری این ذرات، به موادی نیاز داریم که واکنش‌پذیری بالایی داشته باشند اما به روشی از آنها استفاده کنیم که مانع از تخریب لایه اوزون شوند.

آنها مواد مختلفی را آزمایش کردند که بتوانند اسیدهای سولفوریک، نیتریک و اسید هیدروکلریک را در سطوح خود خنثی کنند و در نهایت به ماده «کلسیت» رسیدند که از مواد تشکیل‌دهنده سنگ آهک به شمار می‌رود و می‌تواند اسیدها را به نمک‌های با ثبات تبدیل کند.

محققان شرایط لایه استراتوسفر را در محیط آزمایشگاهی شبیه‌سازی کردند و از ماده «کلسیت» استفاده کردند. آنها معتقدند که این ماده می‌تواند با جلوگیری از تخریب لایه اوزون، نور خورشید را منعکس کند.

«کلسیت» یکی از بیشترین ترکیباتی است که در پوسته زمین یافت می‌شود. مقداری از این ماده که در «مهندسی زمین‌شناسی خورشیدی» مورد استفاده قرار می‌گیرد، کم‌تر از مقداری است که در گرد و غبارهای سطحی یافت می‌شود.

ترکیب شیمیایی استراتوسفر پیچیده است و شناخت همه جوانب آن دشوار است اما اصلی‌ترین آن، وقوع یک واکنش شیمیایی عظیم ‌در اتمسفر به دلیل نحوه خنثی کردن اسیدها توسط کلسیت است. کلسیت نور خورشید را کم‌تر یا بیشتر از کاری که قطرات اسید انجام می‌دهند، پراکنده می‌کند و دمای استراتوسفر را خیلی بالا نمی‌برد.

هدف اصلی از استفاده از این ماده این است که کلسیت، یک ماده پایه به شمار می‌رود و با اسیدهای قوی در استراتوسفر واکنش می‌دهد و در نتیجه تولید نمک می‌کند که ممکن است به زمین ببارد. از این طریق می‌توان مشکل سوراخ لایه اوزون را برطرف کرد.

مترجم: ندا اظهری