Vědci by rádi na obloze rozprašovali diamantové nanočástice
aikos2309
Kdysi to byla bizarní konspirační teorie, dnes je to zcela skutečný předmět vědeckých diskusí: rozprašování reflexních částic do atmosféry za účelem boje proti změně klimatu se nejspíš zanedlouho stane realitou – otázkou je jen to, co a v jakém množství nám budou rozstřikovat nad hlavami.
Při zmínkách o geoinženýrské metodě známé jako vstřikování stratosférického aerosolu (SAI) si ještě přednedávnem mainstreamoví vědci ťukali na čelo, nyní ji však označují za účinný způsob, jak „získat čas“ v boji proti údajné hrozbě zvané změna klimatu.
Už padly nejrůznější návrhy na látky, které by měla letadla sprejovat do atmosféry, ale tahle vás nejspíš překvapí: je to diamantový prach.
Určité logické opodstatnění tento nápad má, vždyť všichni víme, jak se diamant na slunci třpytí, čili jak dobře odráží světlo. Díky této své schopnosti by jemný diamantový prášek mohl přechodně ochladit planetu v průměru o 1°C a rovněž zpomalit tempo oteplování, což by prý vládám poskytlo více času zajistit dosažení nulových emisí skleníkových plynů.
„Je to velmi kontroverzní téma,“ říká Sandro Vattioni, výzkumný pracovník v oblasti experimentální fyziky atmosféry na ETH v Curychu a spoluautor studie. „Existuje mnoho vědců, kteří by výzkum na toto téma nejraději zakázali.“
Nová studie, na níž se Vattioni spolu s několika dalšími vědci (ti byli pro změnu z Harvardu) podílel, vyšla letos v říjnu a modelovala dopady vnesení 5,5 milionů tun diamantového prachu do stratosféry ročně.
Stratosféra, vrstva zemské atmosféry ve výšce 12 až 50 kilometrů nad povrchem, představuje stabilní prostředí, v němž se částice mohou vznášet více než rok a odrážet sluneční světlo zpět do vesmíru.
Nápad vhánět aerosoly do stratosféry inspirovaly přírodní děje, jmenovitě přirozené ochlazovací účinky pozorované po velkých sopečných erupcích. Sopky při výbuchu vrhají vysoko do atmosféry oxid siřičitý, který se ve stratosféře mění na sirnaté aerosoly. Tyto jemné částice odrážejí sluneční světlo a dočasně ochlazují planetu. Využití sirných aerosolů v boji proti změně klimatu má však značné nevýhody, vysvětlil Vattioni.
Částice kyseliny sírové, jež v atmosféře vzniknou, mohou pohlcovat teplo, ohřívat stratosféru a narušovat globální větrné a srážkové poměry. Tyto účinky by se mohly přenést na troposféru a způsobit nezamýšlené důsledky pro životní prostředí a počasí.
Podle studie v případě diamantů tato rizika nehrozí. Jejich vysoká odrazivost a odolnost vůči shlukování z nich činí ideální kandidáty pro geoinženýrské aplikace. Na rozdíl od aerosolů na bázi síry diamantové částice odrážejí sluneční světlo, aniž by absorbovaly teplo a ohřívaly stratosféru. Tím se minimalizuje riziko narušení globálních meteorologických systémů.
„Materiálové vlastnosti diamantového prášku jej činí pro tento účel obzvláště vhodným,“ řekl Vattioni.
Výpočty naznačují, že pevné částice diamantu nebo oxidu hlinitého by mohly co do přesměrování sluneční energie být bezpečnější než kapičky sulfátu.
O možnosti „napumpovat“ do atmosféry vodný sulfátový sprej, jenž by podobně jako po sopečné erupci odrážel a rozptyloval sluneční energii, výzkumníci debatují už několik let. Nejspíš není nutné dodávat, že stejně jako většina typů geoinženýrství je tato myšlenka velmi kontroverzní a dosud neověřená.
Pokud by se však měl tento „management slunečního záření“ uskutečnit, bylo by podle Vattioliho týmu bezpečnější použít prach z pevných částic o velikosti nanometrů. Nanočástice diamantu nebo oxidu hlinitého by prý mohly být účinnější a méně škodlivé pro životní prostředí než sulfáty.
V atmosféře ze síranů (sulfátů) vzniká kyselina sírové, která poškozuje ozónovou vrstvu. Sulfáty též pohlcují určité vlnové délky světla a ohřívají spodní část stratosféry, což může ovlivnit cirkulaci vzduchu a klima. Další problém tkví v tom, že by rozptylovaly světlo, což by sice mohlo podpořit růst rostlin, ale snížilo by to výkon solárních modulů.
Na druhou stranu jak oxid hlinitý, tak diamantový prach jednak nevytvářejí (což se rozumí samo sebou) kyselinu sírovou a jednak absorbují a rozptylují určité vlnové délky slunečního světla jiným způsobem.
Diamanty na nebi
Rozprašování diamantového prachu na obloze by samozřejmě přišlo na pěkné peníze. Diamantový prach je levnější než leštěné drahé kameny: drobné syntetické diamantové částice jsou nyní k dostání za méně než 100 dolarů za kilogram, upozorňují harvardští vědci. Podle výsledků jejich studie by však bylo třeba stovek tisíc tun prachu ročně, aby se vykompenzovalo pouhých několik procent energie zachycené skleníkovými plyny, které lidé vypouštějí do ovzduší. Ačkoli vědci zdůrazňují, že neprovedli podrobnou analýzu nákladů, byly by při současných cenách zapotřebí miliardy dolarů ročně.
Výzkumníci jsou však pevně přesvědčeni, že konečné náklady budou nižší, a jakmile se podaří zvýšit výrobu na správné množství, cena klesne. Podle jejich názoru nelze odhadovat náklady celé operace na základě současné ceny diamantů.
Vědci si jsou nicméně vědomi faktu, že použití jak oxidu hlinitého, tak diamantových nanočástic s sebou může nést neznámá rizika. Sulfáty jsou díky výzkumu sopek poměrně dobře známé. Chemické chování pevných částic – například to, jak jejich povrch katalyzuje chemické reakce – je podstatně méně prozkoumané, třebaže už výzkumníci na Harvardu provádějí laboratorní testy, aby se o něm dozvěděli více.
Nakonec se přece jen vraťme k ceně. Navzdory všem slibům by projekt samozřejmě nebyl nijak levný. Rozprašování milionů tun diamantového prachu ročně by stálo odhadem 175 bilionů dolarů. To vyvolává otázku, zda je taková investice proveditelná – a také zda ji lze ospravedlnit z hlediska etiky.
