Geoengineering salah? Solusi iklim yang diusulkan sebenarnya dapat memiliki efek samping yang berbahaya
Ilmuwan atmosfer Utah mengungkapkan bahwa strategi “geoengineering” yang diusulkan untuk menghilangkan gas rumah kaca yang kuat dapat memperburuk kualitas udara sambil menawarkan manfaat minimal.
Ketika aktivitas manusia melepaskan peningkatan jumlah gas rumah kaca ke atmosfer, banyak proposal telah muncul ke solusi iklim berskala besar “Geoengineer”. Upaya ini bertujuan untuk mengurangi konsentrasi karbon atmosfer atau mengurangi efek pemanasan mereka.
Salah satu proposal tersebut melibatkan memperkenalkan hidrogen peroksida ke atmosfer. Para pendukung berpendapat bahwa pendekatan ini dapat mengoksidasi metana (CH₄), gas rumah kaca yang sangat kuat, sementara secara bersamaan meningkatkan kualitas udara.
Terlalu bagus untuk menjadi kenyataan?
Ilmuwan atmosfer Universitas Utah Alfred Mayhew dan Jessica Haskins skeptis, sehingga mereka berangkat untuk menguji klaim di balik proposal ini. Hasil mereka mengkonfirmasi keraguan mereka dan menawarkan pemeriksaan realitas kepada agensi yang mempertimbangkan proposal tersebut sebagai cara untuk mencegah perubahan iklim.
“Pekerjaan kami menunjukkan bahwa efisiensi teknologi yang diusulkan cukup rendah, yang berarti adopsi teknologi yang luas akan diperlukan untuk membuat dampak yang berarti pada CH atmosfer4”Kata Mayhew, seorang peneliti postdoctoral di Universitas Wilkes Center for Climate Science & Policy. “Lalu, hasil kami menunjukkan bahwa jika teknologi ini diadopsi pada skala, maka kami mulai melihat beberapa efek samping berkualitas udara negatif, terutama untuk polusi udara partikel musim dingin.”
Untuk melakukan penelitian ini, para ilmuwan Utah memodelkan apa yang akan terjadi jika Anda menggunakan teknologi yang dipatenkan oleh perusahaan Kanada, yang mengusulkan untuk menyemprotkan aerosol hidrogen peroksida, atau h₂o₂, ke atmosfer pada siang hari dari 600 meter menara. Menara ini akan mendekati ketinggian menara radio tertinggi di dunia.
“Ketika hidrogen peroksida berada di hadapan sinar matahari, itu akan membuat oksidan yang sangat kuat, radikal hidroksil OH,” kata Haskins, asisten profesor ilmu atmosfer. “Itu scrubber alami di atmosfer, dan itu akan membantu mempercepat konversi metana menjadi co₂.”
Metana adalah kombinasi molekul berikat tunggal karbon dan hidrogen, yang bertentangan dengan senyawa ikatan ganda yang jauh lebih umum di atmosfer. Hidroksil lebih cenderung mengoksidasi molekul-molekul double-bonded, seperti isoprene yang keluar dari pohon atau senyawa organik yang mudah menguap, jadi OH tidak begitu efisien untuk memecah metana, menurut Haskins.
“Oh, tidak bereaksi cepat dengan metana,” kata Haskins. “Bereaksi dengan begitu banyak hal lain.”
Dampak besar metana pada iklim
Sementara karbon dioksida dari bahan bakar fosil mendapat banyak kesalahan atas perubahan iklim, metana juga merupakan kontributor besar. Akhirnya, metana dipecah menjadi karbon dioksida dan air.
Bahan utama dalam gas alam dibakar dalam peralatan rumah tangga dan pembangkit listrik, metana, atau ch4mengemas 76 kali lebih banyak pukulan yang menghangatkan iklim daripada karbon dioksida selama jangka waktu 20 tahun. Metana berlanjut di atmosfer hanya selama 12 tahun, tetapi gas disalahkan atas hampir sepertiga dari kenaikan suhu global sejak Revolusi Industri, menurut Badan Energi Internasional.
Sumber antropogenik, terutama operasi minyak, gas dan batubara dan tempat pembuangan sampah, menyumbang 60% dari emisi metana global.
Mempercepat oksidasi metana secara artifisial dapat memperlambat perubahan iklim, tetapi proyek -proyek geoengineering seperti itu dapat membawa dampak lingkungan yang merugikan, yang ingin dicirikan oleh laboratorium Haskins. Sebuah laporan baru -baru ini dari National Academy of Sciences menyimpulkan konsekuensi yang tidak diinginkan dari teknologi penghapusan metana atmosfer cenderung signifikan tetapi kurang dipahami. Studi Haskins mengindahkan panggilan laporan untuk meneliti teknologi ini, seperti yang akan melepaskan sejumlah besar hidrogen peroksida.
“Kami dapat membeli diri kami sekitar 50 tahun dan menghindari beberapa dampak langsung dari perubahan iklim jika kami melakukan ini, tetapi tidak ada yang sebelumnya melakukan studi efek samping untuk melihat apa yang akan terjadi,” kata Haskins. “Ini adalah makalah pertama yang menilai efek samping kualitas udara dari solusi geoengineering tersebut.”
Efek samping potensial geoengineering
Memanipulasi sistem yang serumit atmosfer Bumi adalah tindakan yang secara inheren berbahaya, berpotensi mengakibatkan masalah yang tidak terduga.
“Ada begitu banyak umpan balik yang bisa berlanjut di iklim. Kimia atmosfer hanyalah satu contoh. Anda mengubah satu hal dan Anda pikir itu akan melakukan ini, tetapi sebenarnya mungkin melakukan yang sebaliknya di satu tempat versus yang lain, ”kata Haskins. “Anda harus benar -benar berhati -hati dan melakukan penilaian semacam ini. Apakah ini hal yang bertanggung jawab untuk dilakukan? Apa dampaknya? ”
Sebagai contoh, Haskins mengangkat sejarah bermasalah dari gas buatan yang disebut klorofluorokarbon, atau CFC, yang memakan ke lapisan pelindung ozon yang melindungi bumi dari radiasi ultraviolet yang berbahaya.
“Kami mulai menggunakan CFC di industri sebagai propelan dan pendingin, dan tiba -tiba kami menyebabkan lubang ozon,” katanya. “Dan kami telah berurusan dengan konsekuensi dari itu selama 40 tahun. Dan kami masih tidak akan memiliki tahun no-ozone-hole yang sepenuhnya terselesaikan sampai mungkin 2060, jadi kami harus berhati-hati dengan apa yang kami lakukan. ”
Mayhew dan Haskins menggunakan model transportasi kimia global, yang disebut geos-chem, untuk mensimulasikan proposal untuk melepaskan hidrogen peroksida dari menara. Tujuannya adalah untuk memperkirakan berapa banyak metana akan dioksidasi di bawah tiga skenario emisi yang berbeda, dari cahaya ke ekstrem.
Simulasi mereka membayangkan penggunaan 50 menara yang tersebar di Amerika Utara. Mereplikasi proposal perusahaan, skenario rilis menengah menyerukan setiap menara untuk menyemprot 612 gram, atau 1,35 pound, per detik selama 10 jam sehari selama setahun.
“Solusi yang diusulkan ini tidak akan menghilangkan jumlah metana yang berarti dari atmosfer. Ini tidak akan menyelesaikan pemanasan global. Paling -paling, kami menemukan 50 menara dapat mengurangi 0,01% dari emisi metana antropogenik tahunan, ”kata Haskins. “Anda akan membutuhkan sekitar 352.000 dari mereka untuk menghilangkan 50% metana antropogenik. Ini nomor gila. Dan jika Anda melakukan 50 menara emisi tinggi, Anda masih membutuhkan sekitar 43.000. ”
Sementara itu, tempat -tempat dengan kualitas udara musim dingin yang buruk dapat melihat polusi partikel menjadi jauh lebih buruk.
“Ada potensi bahwa penelitian di masa depan dapat menunjukkan bahwa dampak kualitas udara dari menempatkan menara -menara ini dekat dengan sumber titik metana minimal jika mereka diaktifkan pada waktu -waktu tertentu dalam setahun, dan jauh dari pusat populasi yang besar,” kata Mayhew. “Jika itu masalahnya, maka teknologi ini (atau pendekatan serupa) dapat memainkan peran yang sangat kecil dalam memerangi pemanasan, tetapi jelas dari pekerjaan kami bahwa efek samping berkualitas udara harus ditempatkan sebagai pertimbangan utama untuk setiap dunia nyata yang diusulkan dunia nyata yang diusulkan dunia nyata yang diusulkan di dunia nyata yang diusulkan yang diusulkan dunia nyata yang diusulkan di dunia nyata Implementasi teknologi seperti ini. “
Referensi: “Efek samping kualitas udara potensial dari pemancaran H2O2 untuk meningkatkan oksidasi metana sebagai solusi iklim” oleh Alfred W. Mayhew dan Jessica D. Haskins, 3 Januari 2025, Ilmu & Teknologi Lingkungan.
Doi: 10.1021/acs.est.4c11697
Pendanaan disediakan oleh University of Utah's Wilkes Center for Climate Science & Policy dan dilakukan dengan menggunakan Pusat Sumber Daya Komputasi Kinerja Tinggi Universitas.
