2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
Az üvegházhatás ellensúlyozásának módjait keresve egyes tudósok azt javasolták, hogy rögzítsék a bűnös szén-dioxidot, amint azt az erőművek kibocsátják, majd cseppfolyósítják a gázt és fecskendezik az óceánba. De ebben a tervben vannak buktatók.
A szén-dioxid felemelkedhet a felszín felé, gázbuborékokká alakulhat, és kiszabadulhat a légkörbe, meghiúsítva az egész nagy terv célját. Még ennél is rosszabb, ha a folyadékból gázzá konverzió hirtelen megtörténik, a gáz csóvában buborékolhat és kitörhet – ez potenciális veszélyt jelenthet.
Kis méretű óceáni kísérleteket végeztek a szén-dioxid (CO2) tényleges viselkedésének vizsgálatára, de az ilyen kísérletek túlságosan költségesek és időigényesek ahhoz, hogy az óceáni körülmények széles skálájában elvégezzék őket. A Michigani Egyetem kutatója, Youxue Zhang által kidolgozott új elméleti modell azonban felhasználható az óceánokba fecskendezett CO2 sorsának feltárására különböző hőmérsékleti és nyomási körülmények között. Zhang modellje azt mutatja, hogy a folyékony CO2-t legalább 800 méter (körülbelül fél mérföld) és esetleg 3000 méter (közel két mérföld) mélységbe kell befecskendezni, hogy ne szökjön ki.
A befecskendezett CO2-kitörések komoly aggodalomra adnak okot, mondta Zhang, "mert a szén-dioxidról ismert, hogy halálos vízkitöréseket idézett elő". 1986-ban a kameruni Nyos-tó CO2-kitörése mintegy 1700 embert, valamint a környéken élő állatokat ölt meg; két évvel korábban ugyanabban az országban a Monouni-tó kisebb mennyiségű CO2-kibocsátása 37 ember halálát okozta. A haláleseteket nem közvetlenül a robbanások okozták, hanem a szén-dioxid fulladás okozta. "A szén-dioxid sűrűbb a levegőnél, ezért leülepedett és végigfolyt a folyó völgyében, halálra fojtva az embereket és az állatokat."
A CO2-befecskendezési stratégiák tervezésének kihívása annak kitalálása, hogyan lehet megakadályozni, hogy a folyadékcseppek 300 méter magasra emelkedjenek – ez a hozzávetőleges mélység, amelynél a hőmérséklettől és nyomástól függően a folyékony CO2 gázzá válik. Az egyik megoldás az, hogy a cseppeket kicsinyítjük.
"A 800 méteres mélységbe fecskendezett cseppek felemelkednek, de ha elég kicsik, teljesen fel kell oldódniuk, mielőtt elérnék a folyadék-gáz átmenet mélységét - feltételezve, hogy minden tökéletesen működik" - mondta Csang, a geológiai tudományok professzora.. Magas befecskendezési sebesség mellett azonban a CO2-cseppekkel teli tengervíz átlagos sűrűsége kisebb lenne, mint a környező tengervízé, ami olyan körülményeket teremtene, amelyek gyorsan emelkedő csóvához vezethetnek. Problémák adódhatnak akkor is, ha az injekciós készülék hibásan működik, és nagyobb cseppeket bocsát ki.
"Egy még biztonságosabb befecskendezési séma az lenne, ha 3000 méternél nagyobb mélységbe fecskendeznénk be, ahol a CO2 folyadék sűrűbb, mint a tengervíz, és elsüllyedne és feloldódna" - mondta Zhang.
A Zhang elméletén alapuló számítások szorosan egyeznek az olyan kísérletekből származó megfigyelésekkel, amelyek során távirányított merülőeszközök követték nyomon és lefényképezték a folyékony CO2 egyes cseppjeit.
"Természetesen nem végezhet ilyen kísérleteket mindenféle körülmények között, különböző mélységekben és különböző hőmérsékleteken" - mondta Zhang. "Ezért kell egy elmélet ahhoz, hogy bármilyen körülmények között ki tudja számítani a viselkedést."
A CO2 óceánba való befecskendezése környezeti következményekkel járhat, amelyekkel foglalkozni kell, mielőtt döntés születik arról, hogy az ilyen befecskendezések életképes módja-e a légkörbe történő szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére – tette hozzá Zhang.
Zhang munkáját az Environmental Science & Technology folyóirat október 1-i számában megjelent cikk ismertette. A kutatást részben a National Science Foundation és az American Chemical Society Petroleum Research Fund támogatta.
