Znajdź zawartość

Naukowcy pracujący nad Global Carbon Project, informują, że w bieżącym roku emisja CO2 ze spalania paliw kopalnych osiągnie rekordowo wysoki poziom. Z szacunków wynika, że do końca bieżącego roku ludzkość, spalając paliwa kopalne, wyemituje do atmosfery 37,4 miliardów ton dwutlenku węgla. To o 0,8% więcej niż w roku ubiegłym. Do tego należy dodać emisję związaną ze zmianami w użytkowaniu gruntów (np. wycinkę lasów), z której emisja wyniesie 4,2 miliarda ton. W sumie więc tegoroczna antropogeniczna emisja dwutlenku węgla osiągnie 41,6 miliarda ton, czyli o miliard ton więcej, niż w roku ubiegłym. W ciągu ostatniej dekady emisja ze spalania paliw kopalnych rosła, a z użytkowania gruntów zmalała aż o 20%, dzięki czemu średni poziom emisji utrzymywał się mniej więcej na tym samym poziomie. W bieżącym roku jest jednak inaczej. Rośnie zarówno emisja z paliw, jak i ze zmian użytkowania gruntu. W tym drugim przypadku jest to w znacznej mierze spowodowane przez susze, które pogarszają emisję ze zdegradowanych przez człowieka lasów. Pomimo rosnącej emisji autorzy raportu wykazują umiarkowany optymizm. Mówią, że po raz pierwszy widać wyraźnie, iż zmniejszanie wycinki lasów w ostatnich dekadach przynosi efekty, a coraz większy udział energii odnawialnej zarówno w energetyce, jak i transporcie, pokazuje, że szczyt zużycia paliw kopalnych jest coraz bliżej. Wciąż jednak nie wiadomo, jak odległy jest moment, gdy użycie paliw kopalnych zacznie spadać. Z przeprowadzonych szacunków wynika, że w roku bieżącym – w porównaniu z rokiem ubiegłym – emisja CO2 z węgla wzrośnie o 0,2%, z ropy naftowej o 0,9%, a z gazu o 2,4%. Udział tych paliw w emisji będzie wynosił, odpowiednio 41%, 32% i 21%. Uczeni przewidują, że emisja Chin, które odpowiadają obecnie za 32% emisji światowej, wzrośnie o 0,2%, chociaż możliwy jest też niewielki spadek. USA (13% globalnej emisji) zmniejszą swoją emisję o 0,6%. Indie (8% emisji CO2), wyemitują w bieżącym roku o 4,6% więcej niż w ubiegłym, a emisja UE (7%) zmniejszy się o 3,8%. Cała reszta świata wyemituje o 1,1% dwutlenku węgla więcej, niż w roku ubiegłym. Szacunki mówią też, że lotnictwo i transport morski, które emitują 3% całości CO2, a z których emisje nie są przypisywane do żadnego kraju, wyemitują o 7,8% więcej, ale wciąż będzie to o 3,5% mniej niż z czasów sprzed pandemii. Średni poziom CO2 w atmosferze w 2024 roku wyniesie 422,5 części na milion. To o 2,8 części na milion więcej niż w roku ubiegłym i o 52% więcej, niż w okresie przedprzemysłowym. Naukowcy zauważają też, że zjawisko El Niño doprowadziło do zmniejszenia absorpcji atmosferycznego CO2 przez ekosystemy w roku 2023, jednak sytuacja wkrótce powinna wrócić do normy. Lądy i oceany wciąż pochłaniają około połowy CO2 emitowanego przez człowieka. Uczeni z Global Carbon Budget uważają, że obecnie istnieje 50% ryzyko, że już za 6 lat każdy kolejny rok będzie o co najmniej 1,5 stopnia Celsjusza cieplejszy niż w okresie preindustrialnym. Stwierdzają również, że niemal skończył się czas, by powstrzymać globalne ocieplenie na poziomie poniżej 1,5 stopnia Celsjusza. « powrót do artykułu

Oceany pochłaniają około 26% dwutlenku węgla emitowanego przez człowieka. Są więc niezwykle ważnym czynnikiem zmniejszającym nasz negatywny wpływ na atmosferę. Większość tego węgla – około 70% – wykorzystuje fitoplankton i inne organizmy żywe. Gdy one giną, resztki ich ciał opadają w postaci przypominającej płatki śniegu. Ten zawierający węgiel „śnieg” zalega na dnie, jest przykrywany osadami i pozostaje bezpiecznie zamknięty na bardzo długi czas, nie trafiając z powrotem do atmosfery. Jednak badania, których wyniki ukazały się właśnie na łamach Science wskazują, że proces ten nie wygląda tak prosto, jak byśmy chcieli. Grupa naukowców z Uniwersytetu Stanforda, Woods Hole Oceanographic Institution oraz Rutgers University zbudowała specjalny mikroskop, potocznie nazwany Gravity Machine, który pozwala badać mikroorganizmy i inne niewielkie elementy występujące w kolumnie wody o dowolnej długości. Okazało się, że „morski śnieg” nie opada na dno tak szybko, jak sądziła nauka. Mikroskop pozwolił na symulowanie zachowania „śniegu” w środowisku naturalnym i okazało się, że „płatki śniegu” ciągną za sobą śluzowe warkocze, która spowalniają ich opadanie. Czasem warkocze te całkowicie uniemożliwiają opadnięcie i „śnieg” pozostaje zawieszony w górnych częściach kolumny wody. Żyjące tam organizmy mogą go pochłaniać i w procesie oddychania wydalić do wody znajdujący się tam węgiel, a to z kolei zmniejsza tempo pochłaniania przez ocean CO2 z atmosfery. Mikroskop, za pomocą którego prowadzono badania, wykorzystuje koło o średnicy kilkunastu centymetrów. Do koła naukowcy wlewali wodę pobraną w oceanie na różnych głębokościach. Koło się obracało, a obecne w wodzie mikroorganizmy mogły swobodnie opadać pod wpływem grawitacji. Dzięki ruchowi obrotowemu koła, mikroorganizmy mogły bez końca opadać, w ten sposób możliwe jest symulowanie opadania na dowolną odległość. Temperatura, oświetlenie i ciśnienie wewnątrz koła dobiera jest odpowiednio do symulowanej głębokości, na której „znajduje się” badana próbka. Jednocześnie to, co dzieje się w próbce jest bez przerwy monitorowane za pomocą mikroskopu. Dzięki takiej konstrukcji instrumentu badawczego zauważono, że poszczególne „płatki śniegu” tworzą, niewidoczną goły okiem, śluzowatą strukturę ciągnącą się na podobieństwo warkocza komety. Odkrycia warkocza dokonano, gdy do próbki dodano niewielkie mikrokoraliki, by zbadać, jak będą one przepływały wokół „płatków”. Zauważyliśmy, że koraliki utknęły w czymś niewidzialnym, co ciągnęło się za płatkami, mówi jeden z badaczy. Bliższe badania pokazały, że ten śluzowaty warkocz dwukrotnie wydłuża czas pobytu „płatków” w górnych 100 metrach kolumny wody. Odkrycie pokazuje, że proces pochłaniania węgla przez oceany jest bardziej złożony niż sądziliśmy. Jest jednak mało prawdopodobne, by oznaczało ono, że oceany pochłaniają mniej węgla, niż sądzimy. Ilość tego węgla została bowiem określona metodami empirycznymi, więc wpływ warkocza został - choć nieświadomie - uwzględniony. « powrót do artykułu

Od 2001 roku globalna emisja CO2 z pożarów lasów wzrosła o 60%, a w przypadku niektórych regionów lasu borealnego wzrost ten wyniósł niemal 300%, alarmuje międzynarodowy zespół naukowy. Eksperci z Wielkiej Brytanii, Brazylii, Hiszpanii, USA i Holandii, pracujący pod kierunkiem uczonych z University of East Anglia, podzielili światowe lasy na 12 „piromów”, jednostek, na których wzorce pożarów lasów są napędzane przez podobne czynniki, jak działalność człowieka, zjawiska naturalne czy zmiany klimatyczne. Przeprowadzili jedne z pierwszych badań, które w skali globalnej porównują pożary lasów z pożarami innych miejsc. Naukowcy wykazali, że jeden z największych „piromów” znajdują się w lasach borealnych Eurazji i Ameryki Północnej. Tam emisja z pożarów zwiększyła się niemal 3-krotnie w ciągu ostatnich 23 lat. Znaczący wzrost pożarów lasów zaobserwowano w lasach poza tropikami. Przyczyniły się one do dodatkowej emisji 500 milionów ton CO2 rocznie, a centrum tej emisji przesuwa się na północ. Zwiększenie emisji z pożarów lasów wiązane jest z dwoma czynnikami. Pierwszy to coraz częstsze pojawianie się wielkich upałów i suszy, które sprzyjają powstawaniu pożarów. Czynnik drugi to bardziej bujna roślinność, która zapewnia paliwo pożarom. Oba trendy są znacznie bardziej widoczne na wyższych szerokościach geograficznych na północy, które ocieplają się około 2-krotnie szybciej od światowej średniej. Badania pokazały, że w ciągu ostatnich dwóch dekad nie tylko zwiększyła się częstotliwość pożarów, ale również stały się one bardziej intensywne. Współczynnik spalania węgla, za pomocą którego mierzy się intensywność pożarów, wzrósł w badanym okresie o 50%. Wzrost zasięgu i intensywności pożarów lasów doprowadził do znacznego zwiększenia emisji do atmosfery. Obserwujemy też zdumiewające przesuwanie się głównego regionu pożarów na północ. Tłumaczymy to coraz większym wpływem zmian klimatu na lasy borealne, mówi główny autor badań, doktor Matthew Jones z UEA. Jeśli chcemy ochronić najważniejsze ekosystemy leśne przed rosnącym zagrożeniem pożarowym, musimy ograniczyć globalne ocieplenie, a to pokazuje, jak ważne jest zmniejszenie emisji, dodaje. W wyniku zwiększającej się liczby pożarów, ich rosnącej intensywności i przesuwania się głównego pasa pożarów na północ, lasy poza tropikami emitują już o 500 milionów ton CO2 rocznie więcej niż przed 20 laty. To też oznacza, że dochodzi do coraz większego zachwiania równowagi pomiędzy ilością CO2 przechwytywanego z powietrza przez lasy, a ilością, jakie lasy emitują. Szybkie przesuwanie się pożarów na obszary poza lasami tropikalnymi to widoczny znak rosnącej wrażliwości lasów na pożary. Wiemy, że po bardzo intensywnych pożarach las się słabo odradza, więc obecnie specjaliści z coraz większym zainteresowaniem badają, jak zwiększenie intensywności pożarów będzie wpływało w najbliższych dekadach na możliwości przechwytywania dwutlenku węgla przez lasy, stwierdza Jones. Wzrost intensywności i liczby pożarów lasów zbiega sę ze zmniejszeniem pożarów tropikalnych sawann. Wcześniejsze badania wykazały, że od roku 2001 całkowity obszar zniszczony przez pożary (zarówno terenów leśnych, jak i poza lasami), zmniejszył się o 25%, a główną przyczyną spadku jest mniej pożarów sawann. To niepokojący trend, gdyż podczas pożarów lasów dochodzi do znacznie większej emisji szkodliwych substancji, co zagraża zdrowiu zarówno mieszkańców okolic, w których wybuchł pożar, jak o osób mieszkających dalej, gdzie wiatr zanosi dym z pożarów. « powrót do artykułu

Przestawienie światowego systemu energetycznego na źródła odnawialne będzie wiązało się z większą emisją węgla do atmosfery, gdyż wytworzenie ogniw fotowoltaicznych, turbin wiatrowych i innych urządzeń wymaga nakładów energetycznych. Jednak im szybciej będzie przebiegał ten proces, tym większe będą spadki emisji, ponieważ więcej energii ze źródeł odnawialnych w systemie oznacza, że źródła te będą w coraz większym stopniu napędzały zmianę. Takie wnioski płyną z badań, których autorzy oszacowali koszt zmiany systemu produkcji energii, liczony nie w dolarach, a w emisji gazów cieplarnianych. Wniosek z naszych badań jest taki, że do przebudowania światowej gospodarki potrzebujemy energii i musimy to uwzględnić w szacunkach. W jaki sposób by ten proces nie przebiegał, nie są to wartości pomijalne. Jednak im więcej zainwestujemy w początkowej fazie w zieloną energię, w tym większym stopniu ona sama będzie napędzała zmiany, mówi główny autor badań, doktorant Corey Lesk z Columbia University. Naukowcy obliczyli jaka będzie emisja gazów cieplarnianych związana z wydobyciem surowców, wytworzeniem, transportem, budowaniem i innymi czynnościami związanymi z tworzeniem farm słonecznych i wiatrowych oraz ze źródłami geotermalnymi i innymi. Do obliczeń przyjęto scenariusz zakładający, że świat całkowicie przechodzi na bezemisyjną produkcję energii. Jedne z wcześniejszych badań pokazują, że przestawienie całej światowej gospodarki (nie tylko systemu energetycznego) na bezemisyjną do roku 2050, kosztowałoby 3,5 biliona dolarów rocznie. Z innych badań wynika, że same tylko Stany Zjednoczone musiałyby w tym czasie zainwestować nawet 14 bilionów dolarów. Teraz możemy zapoznać się z badaniami pokazującymi, jak duża emisja CO2 wiązałaby się ze zbudowaniem bezemisyjnego systemu produkcji energii. Jeśli proces zmian będzie przebiegał w tym tempie, co obecnie – a zatem gdy pozwolimy na szacowany wzrost średniej globalnej temperatury o 2,7 stopnia Celsjusza do końca wieku – to do roku 2100 procesy związane z budową bezemisyjnego systemu produkcji energii będą wiązały się z emisją 185 miliardów ton CO2 do atmosfery. To dodatkowo tyle, ile obecnie ludzkość emituje w ciągu 5-6 lat. Będzie więc wiązało się to ze znacznym wzrostem emisji. Jeśli jednak tworzylibyśmy tę samą infrastrukturę na tyle szybko, by ograniczyć wzrost średniej temperatury do 2 stopni Celsjusza – a przypomnijmy, że taki cel założono w międzynarodowych porozumieniach – to zmiana struktury gospodarki wiązałaby się z emisją dodatkowych 95 miliardów ton CO2 do roku 2100. Moglibyśmy jednak założyć jeszcze bardziej ambitny cel i ograniczyć wzrost globalnej temperatury do 1,5 stopnia Celsjusza. W takim wypadku wiązałoby się to z wyemitowaniem 20 miliardów ton CO2, a to zaledwie połowa rocznej emisji. Autorzy badań zastrzegają, że ich szacunki są prawdopodobnie zbyt niskie. Nie brali bowiem pod uwagę emisji związanych z koniecznością budowy nowych linii przesyłowych, systemów przechowywania energii czy zastąpienia samochodów napędzanych paliwami kopalnymi przez pojazdy elektryczne. Skupili się poza tym tylko na dwutlenku węgla, nie biorąc pod uwagę innych gazów cieplarnianych, jak metan czy tlenek azotu. Zauważają też, że zmiana gospodarki wiąże się nie tylko z problemem emisji, ale też z innymi negatywnymi konsekwencjami, jak konieczność sięgnięcia po rzadziej dotychczas używane minerały, których złoża mogą znajdować się w przyrodniczo cennych czy dziewiczych obszarach, zauważają też, że budowa wielkich farm fotowoltaicznych i wiatrowych wymaga zajęcia dużych obszarów, co będzie wpływało na mieszkających tam ludzi oraz ekosystemy. Pokazaliśmy pewne minimum. Koszt maksymalny jest zapewne znacznie większy, mówi Lesk. Dodaje, że badania przyniosły zachęcające wyniki. Pokazują bowiem, że im szybciej i więcej zainwestujemy na początku, tym mniejsze będą koszty. Jeśli jednak wielkie inwestycje nie rozpoczną się w ciągu najbliższych 5–10 lat, stracimy okazję do znacznego obniżenia kosztów. « powrót do artykułu

Trwający niemal przez cały obecny rok kryzys energetycznych spowodował, że do produkcji energii w większym stopniu zaczęto wykorzystywać węgiel, co spowodowało obawy o znaczne zwiększenie emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Emisja rzeczywiście wzrosła w porównaniu z rokiem 2021, ale o mniej niż 1%. To znacznie mniej niż prognozowano i znacznie mniej niż wynosił wzrost ubiegłoroczny. A stało się tak dzięki bardziej intensywnemu użyciu źródeł odnawialnych oraz samochodów elektrycznych. Międzynarodowa Agencja Energetyczna (MAE, ang. IEA) poinformowała, że do końca bieżącego roku związana z produkcją energii emisja dwutlenku węgla do atmosfery wzrośnie o niemal 300 milionów ton w porównaniu z rokiem ubiegłym i wyniesie około 33,8 miliarda ton. To znacznie mniej niż wzrost o 2 miliardy ton, który miał miejsce w roku 2021. Za tegoroczny wzrost odpowiada głównie sektor produkcji energii elektrycznej oraz lotnictwa pasażerskiego. Analitycy MAE dodają, że tegoroczny wzrost emisji przekroczyłby 1 miliard ton, gdyby nie duże inwestycje w źródła odnawialne i rozpowszechnianie się samochodów elektrycznych. W wyniku rosyjskiej napaści na Ukrainę znacząco wzrosły ceny gazu, co spowodowało, że świat zaczął spalać więcej węgla. Jednak ta zwiększona emisja z węgla została w dużej mierze zniwelowana poprzez szersze użycie źródeł odnawialnych. W wyniku tego nieco poprawiła się światowa średnia emisji na jednostkę wyprodukowanej energii. To bardzo dobry prognostyk, gdyż wskazuje, że pogorszenie się tego wskaźnika w ubiegłym roku – co było spowodowane znacznym wzrostem emisji przy wychodzeniu gospodarki z kryzysu po pandemii – było tylko przejściowe i udało się utrzymać trend zmniejszania emisji na jednostkę energii. To bardzo ważne, gdyż po kryzysie finansowym z 2008 roku wskaźnik emisji na jednostkę wyprodukowanej energii pogarszał się przez wiele lat. Globalny kryzys energetyczny spowodowany inwazją Rosji na Ukrainę spowodował, że wiele krajów zaczęło zastępować gaz innymi źródłami energii. Optymistycznym zjawiskiem jest fakt, że energetyka słoneczna i wiatrowa uzupełniły większość niedoborów, dzięki czemu zwiększenie emisji spowodowane wykorzystywaniem węgla wydaje się zjawiskiem niewielkim i przejściowym. To oznacza, że emisja CO2 rośnie znacznie wolniej niż się obawiano i dochodzi do rzeczywistej strukturalnej zmiany w sektorze produkcji energii, komentuje dyrektor MAE Fatih Birol. W 2022 roku globalna produkcja mocy ze słońca i wiatru wzrosła w porównaniu z rokiem ubiegłym o ponad 700 TWh. To największy roczny wzrost w historii. Gdyby nie on, emisja CO2 byłaby w bieżącym roku o ponad 600 milionów ton wyższa. Ilość energii pozyskiwanej ze słońca i wiatru rośnie najszybciej w całym sektorze energetycznym. Mimo tego, w niektórych krajach – głównie w Azji – drugim najszybciej rosnącym źródłem energii jest węgiel. Dlatego też w bieżącym roku globalna emisja CO2 z węgla wzrośnie o ponad 200 milionów ton w porównaniu z rokiem ubiegłym. W Unii Europejskiej, pomimo zwiększenia zużycia węgla, spodziewany jest spadek emisji. Eksperci sądzą, że wzrost ilości energii wytwarzanej z węgla jest w UE tymczasowy, a w przyszłym roku do europejskiej sieci zostaną podłączone źródła odnawialne o łącznej mocy około 50 GW. W Chinach tegoroczna emisja pozostanie niemal na niezmienionym poziomie. Będzie to spowodowane spowolnieniem gospodarczym, suszą wpływającą na hydroelektrownie oraz przyłączaniem dużych ilości źródeł odnawialnych. Obok wspomnianych już hydroelektrowni, które w wielu regionach świata zmniejszyły produkcję energii z powodu suszy, kolejnym niskoemisyjnym źródłem, które dostarczyło mniej energii były elektrownie atomowe. Ich globalna produkcja zmniejszyła się w bieżącym roku o ponad 80 TWh. Za znaczną część niedoborów odpowiadały francuskie elektrownie atomowe, z których ponad połowa była wyłączona przez część roku. To zaś spowodowało zwiększenie produkcji energii z węgla i ropy. Analitycy spodziewają się, że w związku ze zmniejszonym wykorzystywaniem gazu emisja CO2 z tego źródła zmniejszy się w bieżącym roku o około 40 milionów ton. Znacząco zwiększył się jednak popyt na ropę naftową, przez co o około 180 milionów ton wzrosła emisja CO2 z tego źródła. Związane jest to przede wszystkim ze znoszeniem ograniczeń w podróżowaniu. Lotnictwo pasażerskie odpowiadało za około 75% wzrostu emisji z ropy naftowej i to pomimo tego, że emituje obecnie o około 20% CO2 mniej niż przed pandemią. Specjaliści podkreślają, że niepewność na światowym rynku gazu będzie kształtowała również przyszłoroczne trendy. Jednak zmiany strukturalne i spowodowany nimi spadek emisji CO2 na jednostkę energii są ewidentne. Dlatego też analitycy spodziewają się, że korzystny trend będzie kontynuowany, tym bardziej, że w wielu miejscach na świecie rządzący przyjęli ambitne projekty redukcji emisji. Mowa tutaj o US Inflation Reduction Plan, europejskim Fit for 55, japońskim Green Transformation oraz o ambitnych planach dotyczących czystej energetyki przyjętych przez rządy Chin i Indii. Ze szczegółami raportu MAE będziemy mogli zapoznać się w przyszłym tygodniu. « powrót do artykułu

Teleskop Webba (JWST) zdobył pierwsze pewne dowody na obecność dwutlenku węgla w atmosferze egzoplanety. CO2 znaleziono w atmosferze gazowego olbrzyma znajdującego się w odległości 700 lat świetlnych od Ziemi. Odkrycie daje nadzieję, że Webb będzie w stanie wykryć i zmierzyć poziom dwutlenku węgla w atmosferach mniejszych podobnych do Ziemi planet skalistych. Planeta, o której mowa, to WASP-39b, gazowy olbrzym o masie niemal czterokrotnie mniejszej od masy Jowisza, za to o średnicy o 30% większej. Tak niska masa w porównaniu z tak dużą objętością jest częściowo spowodowana wysokimi temperaturami planety, sięgającymi 900 stopni Celsjusza. WASP-39 znajduje się 8-krotnie bliżej swojej gwiazdy niż Merkury Słońca. Obiega ją w ciągu zaledwie 4 ziemskich dni. Gazowy gigant został odkryty w 2011 roku, a dzięki teleskopom Hubble'a i Spitzera wiemy, że w jej atmosferze znajduje się para wodna, sód i potas. Dzięki niezwykłej czułości Webba w podczerwieni dowiedzieliśmy się właśnie o obecności CO2. Odkrycia dokonano dzięki urządzeniu NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph). Zarejestrował on światło macierzystej gwiazdy przechodzące przez atmosferę planety. Jako, że różne gazy pochłaniają fale światła o różnej długości, analizując spektrum docierającego do nas światła możemy dowiedzieć się, jakie molekuły obecne są w atmosferze. Webb zarejestrował spadek ilości docierającego światła w zakresie pomiędzy 4,1 a 4,6 mikrometrów. W ten sposób zdobyliśmy pierwszy jednoznaczny dowód na obecność dwutlenku węgla w atmosferze planety poza Układem Słonecznym. To bardzo ważne wydarzenie, będącym dowodem na czułość instrumentów Webba i możliwości całego teleskopu. Dotychczas bowiem nie dysponowaliśmy narzędziem, które pozwalałoby na rejestrowanie tak subtelnych zmian w spektrum pomiędzy 3 a 5,5 mikrometra w atmosferach egzoplanet. A to jest właśnie najbardziej interesujący nas zakres, gdyż w nim znajdują się pasma absorpcji takich gazów jak para wodna, metan czy właśnie dwutlenek węgla. Skoro zaś Webb udowodnił, że potrafi rejestrować te sygnały, powinien być w stanie zarejestrować je również w przypadku mniejszych skalistych planet. A obecność w ich atmosferach wody, metanu czy dwutlenku węgla może wskazywać na możliwość istnienia życia. Ponadto analiza składu atmosfery zdradza wiele istotnych informacji na temat pochodzeniu i ewolucji planet. Mierząc dwutlenek węgla możemy stwierdzić, jaki był stosunek gazów i materiału stałego podczas formowania się planety. W nadchodzącej dekadzie JWST dokona wielu podobnych pomiarów na różnych planetach. Dzięki temu dowiemy się, jak powstają planety i na ile unikatowy jest Układ Słoneczny, mówi Mike Line z Arizona State University. « powrót do artykułu

Przed dwoma dniami prezydent Biden popisał Inflation Reduction Act, ustawę przewidującą wydatkowanie z federalnego budżetu 437 miliardów dolarów w ciągu najbliższych 10 lat. Przewidziano w niej 370 miliardów USD na energetykę odnawialną i inne technologie niskoemisyjne. Jednak najbardziej interesujące są przepisy dotyczące technologii produkcji wodoru. Z jednej strony dlatego, że przewidziano środki znacznie większe niż spodziewali się analitycy, z drugiej zaś, że przepisy nie wyróżniają żadnej technologii pozyskiwania wodoru. Specjaliści zajmujący się rynkiem wodoru mówią, że dzięki temu w końcu można będzie mówić o początku prawdziwej rewolucji wodorowej. Wodór można przecież wykorzystać zarówno jako paliwo napędzające pojazdy czy statki, jak i do produkcji energii elektrycznej zasilającej nasze domy. Ustawa przewiduje bowiem, że producenci wodoru mogą pomniejszyć należny państwu podatek, a wielkość tego pomniejszenia będzie zależała wyłącznie od ilości dwutlenku węgla emitowanego podczas produkcji wodoru. I tak producenci wykorzystujący najczystszą obecnie metodę pozyskiwania wodoru, w czasie której na każdy kilogram wodoru emituje się 0,45 kg CO2, będą mogli odpisać 3 USD na każdy wytworzony kilogram wodoru. Dzięki temu wodór taki może być tańszy niż tzw. szary wodór uzyskiwany z gazu metodą reformingu parowego. W metodzie tej na każdy kilogram wodoru emituje się 8–10 kg CO2. Obecnie cena szarego wodoru w USA to około 2 USD/kg. Dlatego też niemal cały wodór – ok. 10 milionów ton rocznie – produkowany w Stanach Zjednoczonych wytwarzany jest tą metodą. Największym na świecie producentem wodoru są Chiny. Państwo Środka wytwarza 25 milionów ton tego pierwiastka rocznie, z czego aż 62% uzyskuje się z węgla, co wiąże się z emisją 18–20 kg CO2 na kilogram wodoru. Zarówno USA jak i Chiny produkują czysty tzw. zielony wodór uzyskiwany metodą elektrolizy z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, ale produkcja ta nie przekracza 1% całości. Ten zielony wodór kosztuje bowiem ok. 5 USD/kg. Teraz, dzięki możliwości odpisania 3-dolarowego podatku, stanie się on konkurencyjny cenowo z szarym wodorem. Amerykanie opracowali też plan dojścia do produkcji zielonego wodoru bez ulg podatkowych. Przepisy przewidują, że do roku 2026 kwota, którą można będzie odpisać od kilograma zielonego wodoru zostanie zmniejszona do 2 USD, a w roku 2031 wyniesie 1 USD. Przepisy te znacznie przyspieszą transformację wodorową. Specjaliści z National Renewable Energy Laboratory spodziewali się, że cena zielonego wodoru spadnie o trzy dolary do roku 2026. Teraz, dzięki ustawie, spadnie ona natychmiast. Mamy gwałtowne obniżenie kosztów do poziomu, przy którym zielony wodór staje się konkurencyjny, a w wielu miejscach tańszy, od wodoru pozyskiwanego z paliw kopalnych. Stąd też wielkie nadzieje związane z nową ustawą. Wspomniany odpis podatkowy to tylko jeden z ostatnich kroków na rzecz wodorowej rewolucji. W ubiegłym roku w życie weszła ustawa Infrastructure Investment and Jobs Act, w której przewidziano 8 miliardów USD na stworzenie w USA ośmiu regionalnych „hubów wodorowych” produkujących zielony wodór. W oczekiwaniu na rozdysponowanie tych pieniędzy, co ma nastąpić we wrześniu lub październiku, przedsiębiorstwa zgłosiły 22 projekty potencjalnych hubów. Wkrótce też ma ruszyć warty 2,65 miliarda USD projekt firm Mitsubishi Power Americas i Magnum Development, w ramach którego zainstalowane zostaną 840-megawatowe turbiny zasilane mieszaniną gazu naturalnego i wodoru, wspierane przez instalację fotowoltaiczną. W miejscu tym 220-megawatowy system elektrolizy będzie wytwarzał wodór. W znajdujących się w pobliżu podziemnych wysadach solnych powstaną zaś magazyny przechowujące do 300 GWh energii w postaci wodoru. Nowe amerykańskie przepisy powinny znacznie przyspieszyć prace prowadzone chociażby przez Hydrogen Council. To ogólnoświatowa organizacja skupiająca obecnie 132 korporacje pracujące nad technologiami wodorowymi. « powrót do artykułu

Madrycki IMDEA Energy Institute we współpracy z Politechniką Federalną w Zurichu (ETH) uruchomił pierwszą na świecie pilotażową instalację słoneczną do produkcji paliwa lotniczego, nafty, z pary wodnej i dwutlenku węgla pozyskiwanych z powietrza. Uruchomienie instalacji to pokłosie badawczej demonstracyjnej rafinerii słonecznej, która ruszyła w 2019 roku na dachu ETH Machine Laboratory. Znaną alternatywą dla tradycyjnych paliw kopalnych jest produkcja ich z gazu syntezowego, wytwarzanego w procesie syntezy Fischera-Tropscha. Naukowcy z ETH Zurich zauważyli, że do produkcji gazu można wykorzystać metodę termochemiczną napędzaną energią słoneczną. W metodzie tej woda i dwutlenek węgla przechodzą szereg reakcji i powstaje gaz syntezowy. Teraz, wraz z Hiszpanami, stworzyli prototypową instalację. Składa się ona z wieży koncentrującej promienie słoneczne, reaktora i jednostki zamieniającej gaz na paliwo metodą syntezy Fischera-Tropscha. Na wieży znajduje się podążający za Słońcem heliostat, który koncentruje promienie słoneczne na znajdującym się obok reaktorze. Reaktor ma kształt wnęki wyłożonej ceramicznymi porowatymi strukturami z tlenku ceru (IV). Dzięki skoncentrowanym promieniom słonecznym w reaktorze panuje temperatura około 1500 stopni Celsjusza, co wystarcza, by rozbić przechwycone z atmosfery dwutlenek węgla i parę wodną i wytworzyć z nich gaz syntezowy. Następnie w jednostce zamieniającej gaz w ciecz, powstaje nafta. Produkowane w ten sposób paliwo jest – pod względem emisji węgla – całkowicie neutralne. Podczas jego spalania do atmosfery trafia tyle węgla, ile zostało z niej wycofane na potrzeby produkcji paliwa. Nasza pilotażowa instalacja to wciąż obiekt demonstracyjny dla celów badawczych. Jest to jednak kompletny obiekt przemysłowy, który jest odpowiedni do implementacji w masowej produkcji. Wytwarzany tutaj syngas jest takiej samej jakości i czystości jak ten powstający z używanej obecnie przemysłowo syntezie Fischera-Tropscha, zauważają autorzy badań. Efektywność konwersji energii słonecznej na energię gazu syntezowego wynosi tutaj 4,1%, co jest rekordem w dziedzinie termochemicznej produkcji paliw. To jednak wciąż zbyt mało, by technologia ta była konkurencyjna względem innych metod. Już jednak wiadomo, że wynik ten można będzie poprawić. Zmierzona efektywność konwersji została bowiem osiągnięta bez jakiegokolwiek systemu odzyskiwania ciepła opadowego. Tymczasem wiadomo, że w przypadku tego typu reakcji marnuje się ponad 50% energii słonecznej. Część z tej energii można odzyskać. Przeprowadzone przez nas analizy termodynamiczne wskazują, że rozsądnie zaprojektowany system odzyskiwania ciepła pozwoli na zwiększenie efektywności energetycznej systemu do ponad 20%, zapewnia profesor Aldo Steinfeld z ETH, który stał na czele zespołu badawczego. Obecnie naukowcy pracują nad zoptymalizowaniem ceramicznych elementów reaktora. Kolejnym stojącym przed nimi wyzwaniem będzie przeskalowanie instalacji do produkcji masowej. Jako, że nowe technologie są znacznie droższe od już wdrożonych, nie należy liczyć na to, że początkowo paliwo lotnicze „z powietrza” będzie tańsze. Profesor Steinfeld uważa, że może ono rozpowszechnić się na rynku, gdy wprowadzone zostaną prawne rozwiązania dotyczące ograniczenia zanieczyszczeń przez przemysł lotniczy. Może to być na przykład wymóg, by do paliw kopalnych dodawać paliwa uzyskiwane bardziej ekologicznymi metodami. Początkowo wymóg taki mógłby dotyczyć niewielkiej domieszki, rzędu 1-2%. To, co prawda, podniosłoby cenę paliwa lotniczego, ale byłaby to podwyżka niezauważalna, rzędu kilku euro na przeciętny lot, mówi Stainfeld. Powolne zwiększanie ilości domieszki prowadziłoby do zwiększanie inwestycji i budowę nowych instalacji do produkcji bezemisyjnego paliwa lotniczego. Zdaniem Stainfelda ekologiczne paliwo lotnicze stałoby się konkurencyjne cenowo do czasu, aż jego obowiązkowe domieszki sięgnęłyby 10–15 procent. Wszystko wskazuje jednak na to, że na rynkowy debiut nowego paliwa nie trzeba będzie czekać aż tak długo. Z laboratorium Steinfelda wydzielono już komercyjną firmę Synhelion, która w 2023 roku chce rozpocząć budowę pełnoskalowej instalacji przemysłowej i współpracuje z liniami lotniczymi SWISS, które – przynajmniej podczas niektórych lotów – mają używać wyłącznie paliwa wytwarzanego „z powietrza”. Ze szczegółami można zapoznać się na łamach pisma Joule. « powrót do artykułu

Naukowcy z Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie (UWM) pracują nad rozwiązaniami technologicznymi, które pozwolą na hodowlę i wykorzystanie glonów Chlorella na dużą skalę. Zespół skupia się na ich zdolności do pochłaniania dwutlenku węgla i możliwości wykorzystania olejów zawartych w komórkach alg. Jak podkreślono w komunikacie uczelni, już teraz wiadomo, że glony mogą kumulować go o wiele więcej niż inne znane nam rośliny oleiste. Uzyskane dotąd wyniki są na tyle obiecujące, że rozpoczęły się poszukiwania zakładów przemysłowych do testów. Prowadzone są już pierwsze rozmowy, uczeni zgłosili też swój pomysł do programu ogłoszonego przez Grupę Azoty. Pożądane właściwości Chlorelli Glony mają ogromny potencjał. My skupiliśmy się na tych właściwościach Chlorelli,  które mogłyby zostać z powodzeniem wykorzystane w przemyśle energetycznym, czyli produkcji biooleju oraz zdolności wychwytywania dwutlenku węgla - tzw. biosekwestracji – wyjaśnia prof. dr. hab. inż. Marcin Zieliński. Podstawowym celem zespołu jest stworzenie warunków do hodowli w jak najkrótszym czasie i możliwie najniższym kosztem jak największej ilości alg, które będą wychwytywać maksymalnie dużo dwutlenku węgla i przy okazji zgromadzą jak najwięcej biooleju. Potencjalne zastosowania biooleju Olej wytwarzany przez glony można wykorzystać w przemyśle spożywczym, a także jako produkt prozdrowotny/suplement diety i biopaliwo. Aby z tego oleju mogło powstać biopaliwo, konieczne jest przeprowadzenie różnych procesów, w wyniku których zostanie uzyskany biodiesel, ale z naszych badań wynika, że jest to jak najbardziej możliwe - wyjaśnia dr Paulina Rusanowska. Czas na testy w zakładach przemysłowych Opracowane rozwiązania zostały już przetestowane w warunkach laboratoryjnych. Teraz naukowcy szukają zakładów przemysłowych, które byłyby zainteresowane ich sprawdzeniem. Zależy nam na współpracy z firmami, które np. produkują spaliny i chcą ograniczyć emisję CO2. Glony można wykorzystać do oczyszczania spalin z dwutlenku węgla, a przy okazji uzyskać także inne cenne produkty, jak np. bioolej czy nawóz organiczny z alg - zachwala prof. Zieliński. Dr Rusanowska dodaje, że na tym etapie można już ze sporą dozą pewności powiedzieć, że możliwe jest opłacalne hodowanie Chlorelli w dużym zakładzie przemysłowym. Należy się, oczywiście, liczyć z wkładem początkowym, bo konieczne jest wybudowanie reaktorów do hodowli oraz zapewnienie światła i pożywki na bazie fosforu i azotu. Wierzymy jednak, że zaproponowane przez nas rozwiązania zafunkcjonują i taka inwestycja będzie się opłacać. « powrót do artykułu

Drugi największy na świecie emitent dwutlenku węgla, Stany Zjednoczone, zapowiedział, że do 2030 roku zredukuje emisję o 50–52 procent w porównaniu z emisją z roku 2005. Administracja prezydenta Bidena chce w ten sposób zachęcić inne kraje do wyznaczenia sobie bardziej ambitnych celów przed listopadowym spotkaniem COP26 ONZ. Zapowiedź Białego Domu oznacza duży postęp w porównaniu z dotychczas wyznaczanymi celami. Wcześniej USA obiecywały 28-procentową redukcję do roku 2025. Zgodnie zaś z nowymi zapowiedziami za cztery lata amerykańska emisja zmniejszy się o 38% w porównaniu z rokiem 2005. Zapowiedzi rządu USA, mimo że ambitne, nie są jednak wystarczające. Organizacja Climate Action Tracker, która śledzi, jak poszczególne kraje wypełniają założenia Porozumienia Paryskiego, zgodnie z którymi ludzkość ma powstrzymać globalne ocieplenie na poziomie 1,5 stopnia Celsjusza powyżej epoki przedprzemysłowej mówi, że do roku 2030 Stany Zjednoczone powinny zredukować swoją emisję o 57–63 procent. W najnowszym oświadczeniu Biały Dom powtórzył, że do roku 2035 cała produkcja energii elektrycznej w USA ma się odbywać bezemisyjnie. Zapowiedziano też zwiększenie powierzchni lasów, większe rozpowszechnienie pomp cieplnych w budynkach mieszkalnych oraz mniej energochłonne samochody. USA nie są jedyny krajem, który stawia sobie coraz bardziej ambitne cele. Amerykanie poinformowali o nowych celach kilka dni po tym, gdy Wielka Brytania zapowiedziała, że do roku 2035 zredukuje swoją emisję aż o 78% w porównaniu z rokiem1990. Japonia, która jest 6. na świecie największym konsumentem węgla, obiecuje, że do roku 2030 zmniejszy emisję o 46% w porównaniu z rokiem 2013. Jeszcze niedawno zapowiadano, że będzie to 26%. W tym samym czasie Kanada ma zamiar zredukować swoją emisję o 40–45 procent w porównaniu z rokiem 2005. To znacznie mniej niż potrzebne 60% redukcji, ale dużo więcej niż wcześniej zapowiadane 30%. Nawet prezydent Brazylii, Jair Bolsonaro, zapowiedział bardziej zdecydowana działania. Stwierdził, że do roku 2050 jego kraj stanie się neutralny pod względem emisji węgla, a do roku 2030 zakończy się wylesianie Amazonii. « powrót do artykułu

Francuscy naukowcy rozwiązali zagadkę, która trapi ludzkość od tysięcy lat. Wraz z nieuchronnie nachodzącym latem wiele osób coraz częściej sięga po chłodne napoje, w tym po piwo. Teraz, dzięki uczonym z Université de Reims Champagne-Ardenne dowiedzieliśmy się, ile bąbelków uwalnia się z przeciętnej 0,5 litrowej szklanki piwa zanim cała piana opadnie. Już wcześniej inny zespół naukowy stwierdził, że w lampce szampana znajduje się około 1 miliona bąbelków. Co z piwem? Naukowcy z Reims oceniają, że ile bąbelków uwolni się z „delikatnie nalanego” piwa typu lager. Lagery są niezwykle popularnymi piwami. Dwutlenek węgla powstaje w nich podczas fermentacji, a dodatkowo jest w wprowadzany do napoju w czasie pakowania. Uczeni najpierw zmierzyli ilość dwutlenku węgla rozpuszczoną w komercyjnym lagerze przed napełnieniem nim szklanki. Następnie, wykorzystując tę informację i przyjmując, że piwo podczas nalewania do kufla ma temperaturę 5,5 stopnia Celsjusza, oszacowali, ile bąbelków powinno unosić się ze standardowego naczynia. Obserwowali też unoszące się bąbelki za pomocą szybko działającej kamery. Wykazały one, że unoszące ku powierzchni bąbelki stają się coraz większe, przechwytując i usuwając z napoju coraz więcej gazu. Na podstawie tak przeprowadzonych badań uczeni stwierdzili, że zanim piana opadnie, z piwa uwolni się od 200 000  do 2 000 000 bąbelków. Naukowców zaskoczył fakt, że niedoskonałości szkła inaczej wpływają na formowanie się bąbelków w szampanie, a inaczej w piwie. W piwie liczba bąbelków rośnie bardziej niż w szampanie, gdy napój jest nalewany do szkła z większymi niedoskonałościami. O wynikach przełomowych badań poinformowano w artykule Cracking open the mystery of how many bubbles are in a glass of beer opublikowanym na łamach pisma Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego. « powrót do artykułu

Obecny w atmosferze dwutlenek węgla napędza wzrost roślin. Wiele osób żywi przekonanie, że im więcej węgla w atmosferze, tym bujniejszy wzrost roślinności, a im więcej roślinności, tym więcej węgla z atmosfery one wchłaniają. Wyniki badań, które opublikowano właśnie na łamach Nature wskazują, że gdy więcej CO2 w atmosferze powoduje bardziej bujny wzrost roślin ma to... negatywny wpływ na zdolność gleby do przechowywania węgla. Jedno z możliwych wyjaśnień tego fenomenu brzmi: bujniejsza roślinność wykorzystuje więcej składników zawartych w glebie. A to z kolei przyczynia się do zwiększonej aktywności mikroorganizmów, w wyniku której z gleby uwalniany jest dwutlenek węgla, który bez tej dodatkowej aktywności zostałby w niej uwięziony. Wyniki badań przeczą powszechnemu przekonaniu, że im więcej biomasy rośnie, tym więcej jej się rozkłada, a zawarty w niej węgiel zostaje uwięziony w glebie. Autorzy najnowszych badań przeanalizowali dane ze 108 przeprowadzonych wcześniej eksperymentów, podczas których sprawdzano poziom węgla w glebie, tempo wzrostu roślin oraz wpływ wysokiego stężenia CO2 na oba te czynniki. Ze zdumieniem zauważyli istnienie mechanizmu, który przeczy intuicji. Gdy zwiększa się masa roślin, zwykle zmniejsza się ilość węgla w glebie, mówi główny autor badań, Cesar Terrer z Uniwersytetu Stanforda. Okazało się, że jednoczesny wzrost masy roślinnej oraz koncentracja węgla w glebie są bardzo trudne do osiągnięcia, mówi jeden z autorów badań, profesor Rob Jackson. Uczony dodaje, że obecnie stosowane modele klimatyczne nie biorą pod uwagę tego zjawiska, wskutek czego prawdopodobnie przeszacowują one zdolność gleby do przechowywania węgla pobranego z atmosfery. Szacuje się, że rośliny i gleba absorbują obecnie około 30% CO2 emitowanego przez człowieka. Oszacowanie, jak wiele węgla może zostać uwięzione w glebie jest niezwykle ważne, gdyż węgiel ten powinien pozostawać przez długi czas. Gdy roślina ulega rozkładowi, część uwięzionego w niej węgla powraca do atmosfery. Jednak gdy węgiel zostaje uwięziony w glebie, pozostaje tam przez setki lub tysiące lat, wyjaśnia Terrer. Nowa praca bazuje na opracowaniu autorstwa Terrera, Jacksona i innych, którzy w 2019 roku oszacowali, że dwukrotne – w porównaniu z epoką przedprzemysłową – zwiększenie koncentracji atmosferycznego CO2 doprowadzi do zwiększenia biomasy o około 12%, zatem rośliny prawdopodobnie odegrają znacznie mniejszą niż przewidywano rolę w wycofywaniu węgla z atmosfery. Teraz, po sprawdzeniu jednoczesnej zdolności roślin i gleby do pobierania węgla z atmosfery, uczeni doszli do wniosku, że należy zrewidować i ten mechanizm. W glebie uwięzione jest więcej węgla niż w roślinach. Dlatego też musimy się jej lepiej przyjrzeć, gdy zastanawiamy się nad przewidywanymi zmianami szaty roślinnej, stwierdza Jackson. Z badań wynika, że niespodziewanie dużo węgla mogą w przyszłości absorbować użytki zielone, jak łąki czy pastwiska. W scenariuszu, w którym CO2 jest dwukrotnie wyższe niż przed rewolucją przemysłową, zdolność użytków zielonych do przechowywania węgla rośnie o 8%. Tymczasem zdolność lasów pozostaje na tym samym poziomie co obecnie. Stanie się tak pomimo tego, iż biomasa lasów ma w tym czasie wzrosnąć o 23%, a biomasa użytków zielonych o 9%. Dzieje się tak częściowo dlatego, że drzewa wiążą w glebie stosunkowo mało pochłanianego przez siebie węgla. Z punktu widzenia bioróżnorodności sadzenie lasów na obszarach zajętych przez naturalne użytki zielone czy sawanny to błąd. Nasze badania pokazują, że ekosystemy użytków zielonych są bardzo ważne z punktu widzenia pochłaniania węgla, mówi Terrer. « powrót do artykułu

W jednym z holenderskich browarów testowana jest właśnie niezwykła instalacja grzewcza, która nie emituje dwutlenku węgla do atmosfery. Wszystko dzięki temu, że zamiast węgla spalane jest w niej... żelazo. Próba podpalenie kawałka żelaza to karkołomne przedsięwzięcie, którego koszty nie są warte potencjalnych zysków. Jednak inaczej ma się sprawa z drobno sproszkowanym żelazem. Ono, po wymieszaniu z powietrzem, jest wysoce palne. Gdy spala się taką mieszaninę, dochodzi do utleniania żelaza. Gdy spalamy węgiel produktem utleniania tego pierwiastka jest szkodliwy dla atmosfery dwutlenek węgla. Gdy zaś spalamy żelazo, produktem utleniania jest Fe203, czyli.. rdza. Bardzo interesującą cechą rdzy jest fakt, że to ciało stałe, które bardzo łatwo odzyskać po procesie spalania. W ten oto sposób spalając drobno sproszkowane żelazo otrzymujemy jedyny odpad – rdzę – który bardzo łatwo się wychwytuje. Gęstość energetyczna żelaza wynosi 11,3 kWh/L czyli jest lepsza niż gęstość energetyczna benzyny. Znacznie gorzej ma się sprawa z energią właściwą. Ta wynosi jedynie 1,4 kWh/kg. To oznacza, że na określoną ilość energii żelazny proszek zajmuje nieco mniej miejsca niż benzyna, ale jest on niemal 10-krotnie cięższy. Sproszkowane żelazo nie przyda się więc do zasilania samochodów czy domów. Jedak może okazać się świetnym rozwiązaniem dla przemysłu. W przypadku wielu procesów przemysłowych energia elektryczna, którą możemy pozyskiwać m.in. z czystych źródeł, nie jest w stanie zapewnić odpowiedniego rodzaju energii cieplnej. Dlatego też naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego z Eindhoven od lat pracują nad wykorzystaniem żelaza w roli czystego paliwa. W ubiegłym miesiącu w jednym z browarów uruchomili testową instalację, w której spalane jest sproszkowane żelazo. Powstała w procesie spalania rdza może być ponownie wykorzystywana. Żelazo jest traktowane jak rodzaj akumulatora. Spalanie go rozładowuje, zamieniając żelazo w Fe203. Aby je ponownie załadować należy pozbawić ten związek tlenu, odzyskując żelazo, które można ponownie spalić. Żeby jednak cały proces był bezemisyjny, również odzyskiwanie żelaza powinno takie być. Dlatego też holenderscy naukowcy testują obecnie trzy sposoby na jego odzyskanie. Jeden z nich polega na przetransportowaniu rdzy taśmociągiem do pieca, gdzie w temperaturze 800–1000 stopni dodawany jest wodór. Tlenek żelaza zamienia się w żelazo, wodór zaś łączy z tlenem dając wodę. Minusem tej metody jest ponowne stapiania się sproszkowanego żelaza w jedną warstwę, którą należy zmielić. W drugiej metodzie wykorzystywany jest standardowy reaktor fluidalny. Również dodawany jest wodór, jednak cały proces odbywa się w temperaturze 600 stopni Celsjusza. Dzięki temu żelazo pozostaje w formie sproszkowanej, jednak jego odzyskiwanie trwa dłużej. Trzecia i ostatnia metoda polega na wdmuchiwaniu tlenku żelaza i wodoru do komory reaktora, w której panuje temperatura 1100–1400 stopni. Dzięki wdmuchiwaniu żelazo pozostaje w formie sproszkowanej. To może być najlepsza z trzech wymienionych technologii, jest jednak nowa, więc najpierw trzeba udowodnić, że działa. Oczywiście zarówno do wyprodukowania wodoru czy uzyskania odpowiedniej temperatury w reaktorze/piecu potrzebna jest energia. Jednak może być to energia elektryczna uzyskana z czystych źródeł. Można się zastanowić, dlaczego zamiast żelaza nie spalać po prostu wodoru. Problem w tym, że wodór jest bardzo trudny i niebezpieczny w transporcie. Jego przechowywanie również nie jest łatwe, wymaga wysokich ciśnień i niskich temperatur. Sproszkowane żelazo może być łatwo i długo przechowywane i bardzo łatwo jest je przewozić z olbrzymich ilościach np. koleją. Sproszkowane żelazo może więc w przyszłości zastąpić węgiel w wielu procesach przemysłowych. Będzie to wymagało przerobienia obecnych instalacji do spalania węgla na takie do spalania żelaza. Holenderscy naukowcy badają też, czy sproszkowane żelazo może posłużyć jako paliwo dla masowców, wielkich statków będących dużym źródłem emisji węgla z paliw kopalnych. Profesor Philip de Goey z Uniwersytetu Technologicznego w Eindhoven mówi, że ma nadzieję, iż w ciągu najbliższych 4 lat powstanie pierwsza 10-megawatowa instalacja przemysłowa do spalania sproszkowanego żelaza, a w ciągu 10 lat pierwsza elektrownia węglowa zostanie przerobiona na elektrownię na żelazo.   « powrót do artykułu

Unikalną aplikację komputerową, która pozwoli małym i średnim piekarniom zoptymalizować procesy technologiczne, a tym samym ograniczyć marnotrawienie żywności i emisję CO2, opracowuje międzynarodowy zespół ekspertów z udziałem naukowców z Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie. Aplikacja powstaje w ramach projektu PrO4Bake, finansowanego przez Wspólnotę Wiedzy i Innowacji w obszarze żywności EIT Food. Działania projektowe koordynuje Uniwersytet w Hohenheim (Niemcy) przy zaangażowaniu partnerów z przemysłu, m.in. firmy Siemens, oraz ośrodków naukowych z Polski, Danii, Szwecji, Hiszpanii i Włoch. Kilka tygodni temu PrO4Bake został nominowany do nagrody EIT Innovators Award 2020. To, co nazywane jest odpadem piekarniczym, jest niczym innym jak efektem nadprodukcji lub niesprzedania wyrobów przez piekarnię. W polskich piekarniach powstaje średnio do kilku ton odpadów piekarniczych w tygodniu. To nie tylko ogromne marnotrawstwo żywności, ale także niepotrzebne zużycie energii. W przeciwieństwie do wielkoskalowej produkcji przemysłowej, małe i średnie piekarnie mogą odpowiedzieć indywidualnie na preferencje lokalnej społeczności. Zaproponowana w projekcie PrO4Bake aplikacja pozwoli takim piekarniom nie tylko dostosować asortyment produktów do oczekiwanego zapotrzebowania konsumentów, ale i zoptymalizować czas produkcji, efektywniej wykorzystać surowce i istniejące maszyny oraz wdrożyć energooszczędny proces produkcyjny. To z kolei pozwoli im zminimalizować ślad ekologiczny, zmniejszyć ilość generowanych odpadów, zużycie energii oraz emisję CO2. W pierwszym etapie realizacji projektu pobierane są dane z procesów produkcji we współpracujących piekarniach. W Polsce to zadanie realizuje Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie, który gromadzi informacje udostępniane przez małe i średnie piekarnie w województwie warmińsko-mazurskim. Jednym z kluczowych elementów opracowania algorytmu dla aplikacji będą też kompleksowe badania konsumenckie, prowadzone we wszystkich krajach uczestniczących w projekcie. Analiza ta uwzględni wymagania i oczekiwania konsumentów związane m.in. z pogodą czy okresami świątecznymi oraz akceptacją dla zmian dostępności produktów w ciągu dnia. Wszystkie te czynniki zostaną przetworzone za pomocą nowoczesnych narzędzi obliczeniowych, m.in. algorytmów ewolucyjnych i technologii cyfrowych bliźniaków, które pozwolą ekspertom z firmy Siemens stworzyć optymalny prototyp gotowy do komercjalizacji. Opracowana aplikacja zostanie skomercjalizowana poprzez szereg szkoleń, tak aby umożliwić europejskim piekarniom dostosowanie asortymentu produktów do oczekiwanego zapotrzebowania konsumentów i wyprodukowanie w piekarni tylko takiej ilości, która będzie sprzedawana, a tym samym utrzymanie na jak najniższym poziomie zarówno ilości odpadów, jak i zużycia energii – mówi dr hab. inż. Małgorzata Wronkowska, koordynator projektu w IRZiBŻ PAN. Projekt PrO4Bake rozpoczął się w 2020 roku i będzie trwał dwa lata. « powrót do artykułu

Oceany są tak czułe na poziom dwutlenku węgla w atmosferze, że zmniejszenie jego emisji szybko prowadzi do mniejszego pochłaniania go przez wodę. Autorzy najnowszych studiów uważają, że w bieżącym roku oceany pochłoną mniej CO2, gdyż w związku z epidemią COVID-19 ludzkość mniej go wyemitowała. Galen McKinley z należącego do Columbia University Lamont-Doherty Earth Observatory uważa, że w bieżącym roku oceany nie będą kontynuowały obserwowanego od wielu lat trendu, zgodnie z którym każdego roku pochłaniają więcej węgla niż roku poprzedniego. Nie zdawaliśmy sobie sprawy z tego zjawiska, dopóki nie przeprowadziliśmy badań na temat wymuszania zewnętrznego. Sprawdzaliśmy w ich ramach, jak zmiany wzrostu koncentracji atmosferycznego dwutlenku węgla wpływają na zmiany jego pochłaniania przez ocean. Uzyskane wyniki nas zaskoczyły. Gdy zmniejszyliśmy emisję i tempo wzrostu koncentracji CO2, oceany wolniej go pochłaniały. Autorzy raportu, którego wyniki opublikowano właśnie w AGU Advances, chcieli sprawdzić, co powoduje, że w ciągu ostatnich 30 lat oceany pochłaniały różną ilość dwutlenku węgla. Takie badania pozwalają lepiej przewidywać zmiany klimatyczne i reakcję oceanów na nie. Oceany są tym środowiskiem, które absorbuje największą ilość CO2 z atmosfery. Odgrywają więc kluczową rolę w ochronie planety przed ociepleniem spowodowanym antropogeniczną emisją dwutlenku węgla. Szacuje się, że oceany pochłonęły niemal 40% całego CO2 wyemitowanego przez ludzkość od początku epoki przemysłowej. Naukowcy nie rozumieją jednak, skąd bierze się zmienne tempo pochłaniania węgla. Od dawna zastanawiają się np., dlaczego na początku lat 90. przez krótki czas pochłaniały więcej CO2, a później tempo pochłaniania zwolniało do roku 2001. McKinley i jej koledzy wykorzystali różne modele za pomocą których sprawdzali i analizowali różne scenariusza pochłaniania dwutlenku węgla i porównywali je z tym, co działo się w latach 1980–2017. Okazało się, że zmniejszenie pochłaniania dwutlenku węgla w latach 90. najlepiej można wyjaśnić przez zmniejszenie jego emisji. W tym bowiem czasie z jednej strony poprawiono wydajność procesów przemysłowych i doszło do upadku ZSRR, a gospodarki jego byłych satelitów przeżywały poważny kryzys. Stąd spowolnienie pochłaniania w latach 90. Skąd zaś wzięło się krótkotrwałe przyspieszenie tego procesu na początku lat 90? Przyczyną była wielka erupcja wulkanu Pinatubo na Filipinach z roku 1991. Jednym z kluczowych odkryć było stwierdzenie, że takie wydarzenia jak erupcja wulkanu Pinatubo mogą odgrywać ważną rolę w zmianach reakcji oceanów na obecność węgla w atmosferze, wyjaśnia współautor badań Yassir Eddebbar ze Scripps Institution of Oceanography. Erupcja Pinatubo była drugą największą erupcją wulkaniczną w XX wieku. Szacuje się, że wulkan wyrzucił 20 milionów ton gazów i popiołów. Naukowcy odkryli, że z tego powodu w latach 1992–1993 oceany pochłaniały więcej dwutlenku węgla. Później ta ilość zaczęła spadać i spadała do roku 2001, kiedy to ludzkość zwiększyła emisję, co pociągnęło za sobą też zwiększenie pochłaniania przez oceany. McKinley i jej zespół chcą teraz bardziej szczegółowo zbadać wpływ Pinatubo na światowy klimat i na oceany oraz przekonać się, czy rzeczywiście, zgodnie z ich przewidywaniami, zmniejszenie emisji z powodu COVID-19 będzie skutkowało zmniejszeniem pochłaniania CO2. Uczona zauważa, że z powyższych badań wynika jeszcze jeden, zaskakujący wniosek. Gdy obniżymy antropogeniczną emisję dwutlenku węgla, oceany będą mniej go wchłaniały, więc nie będą kompensowały emisji w tak dużym stopniu jak w przeszłości. Ten dodatkowy, niepochłonięty przez oceany, węgiel pozostanie w atmosferze i przyczyni się do dodatkowego ocieplenia. Musimy przedyskutować ten mechanizm. Ludzie muszą rozumieć, że po obniżeniu emisji nastąpi okres, gdy i ocean obniży swoją efektywność jako miejsce pochłaniania węgla, mówi McKinley. « powrót do artykułu

Arktyka to jedno z najszybciej ocieplających się miejsc na Ziemi. Wiemy, że ocieplanie się przyspieszają roztapiające się śniegi i lody, że przyczynia się do niego zmiana cyrkulacji atmosferycznej. Jest wiele powodów, dla którego to w Arktyce ocieplenie zachodzi wyjątkowo szybko. Teraz naukowcy uważają, że znaleźli dodatkowy czynnik. A są nim... drzewa. Nie tylko zresztą drzewa, ale w ogóle rośliny mogą mieć niespodziewany wpływ na globalne ocieplenie. Gdy w atmosferze rośnie ilość dwutlenku węgla, rośliny bardziej wydajnie przeprowadzają fotosyntezę. Bardziej wydajny proces oznacza często mniejsze straty wody, czyli mniejsze parowanie z roślin. Parowanie zaś jest procesem powiązanym z chłodzeniem. Jeśli się ono zmniejsza, otoczenie ogrzewa się. I właśnie na ten proces zwrócili uwagę naukowcy z University of Edinburgh na łamach Nature Communications. Dotychczas przegapiano wpływy roślin. To badanie pokazuje wpływ roślinności na ocieplanie się Arktyki w warunkach zwiększonej koncentracji CO2 w atmosferze, mówi współautor badań Jin-Soo Kim. Naukowcy wykorzystali modele klimatyczne, w których uwzględnili parowanie z roślin. Modele te wykazały, że wraz z rosnącym poziomem atmosferycznego dwutlenku węgla rośliny na półkuli północnej tracą mniej wody. W wyniku tego procesu poszczególne regiony ocieplają się bardziej niż wynikałoby z samej tylko zmiany klimatu. Autorzy badań szacują, że opisany przez nich wpływ roślin jest odpowiedzialny za niemal 10% ocieplenia w Arktyce i nawet 28% ocieplenia na niższych szerokościach półkuli północnej. Podkreślają jednocześnie, że ich szacunki obarczone są sporym marginesem błędu. Podczas badań naukowcy wykorzystali 8 modeli i porównali je między sobą. Okazało się, że istnieją spore różnice w uzyskiwanych wynikach dotyczących wpływu roślin na ocieplanie się Arktyki. Może się tak dziać zarówno z powodu sporej niepewności odnośnie reakcji lodu morskiego na ocieplający się klimat jak i z powodu braku zgody w środowisku naukowym odnośnie wpływu zwiększonej koncentracji CO2 na rośliny. Z jednej strony gdy mamy więcej dwutlenku węgla w atmosferze, rośliny nie muszą tak szeroko otwierać aparatów szparkowych, więc tracą mniej wody. Z drugiej strony CO2 może czasem przyspieszać wzrost roślin. A jeśli roślin jest więcej, to mamy i większe parowanie. Te oba zjawiska – większy wzrost roślin i mniejsze rozwarcie aparatów szparkowych – mogą mieć przeciwny wpływ na lokalne temperatury. Omawiane tutaj badanie sugeruje jednak, że silniejszy jest wpływ zmian w otwarciu aparatów szparkowych. W wielu ekosystemach nie obserwujemy takiego wzrostu roślin, jaki naiwnie założyliśmy myśląc o wzroście stężenia CO2, mówi doktor Leander Anderegg z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. « powrót do artykułu

Pod koniec triasu poziom atmosferycznego CO2 był podobny, jak ten, przewidywany dla poziomu w XXI wieku. Trias trwał od 252 do 201 milionów lat temu. Rozpoczął się i zakończył dużym wymieraniem gatunków. Na łamach Nature Communications naukowcy opisali wyniki badań nad bazaltami z formacji Central Atlantic Magmatic Province (CAMP). Naukowcy z Uniwersytetów w Padwie, Budapeszcie, Tomsku, Oslo, Leeds oraz z kanadyjskiego McGill University i z Sorbony przeanalizowali 200 skał, w których były uwięzione bąble powietrza. Najpierw upewnili się, że zawarty w nich dwutlenek węgla rzeczywiście pochodzi z atmosfery. Następnie przeprowadzili analizy, które pozwoliły im obliczyć stężenie CO2 w atmosferze, w czasie, gdy bąble zostały w magmie uwięzione. CAMP to największa na Ziemi wielka pokrywa lawowa. Pokrywa ona powierzchnię około 11 milionów kilometrów kwadratowych. CAMP powstała przed około 201 milionami lat. Doszło wówczas do serii czterech gigantycznych erupcji, z których każda trwała od kilkuset do kilku tysięcy lat. W wyniku tych wydarzeń na powierzchnię wydostały się nawet 3 miliony km3 magmy. Teraz dowiadujemy się, że podczas takich długotrwałych erupcji do atmosfery przedostało się wystarczająco dużo CO2, by zwiększyć średnie temperatury na Ziemi o 2 stopnie Celsjusza. Masowe wymieranie, które było następstwem tych erupcji, doprowadziło do wyginięcia około 75% gatunków i otworzyło drogę do dominacji dinozaurów. « powrót do artykułu

Przy odpowiednio wysokim stężeniu CO2 w atmosferze może dojść do uruchomienia nieznanego wcześniej mechanizmu, który zwiększy średnią temperaturę powierzchni Ziemi o dodatkowe 8 stopni Celsjusza. Nowo odkryte zjawisko może pozwolić też na wyjaśnienie pewnej zagadki sprzed 50 milionów lat. Profesor Tapio Schneider z California Institute of Technology opublikował w Nature Geoscience wyniki swoich symulacji komputerowych. Okazało się, że jeśli stężenie CO2 w atmosferze przekroczy 1200 ppm (części na milion), dojdzie do rozpadu stratusów, chmur pokrywających około 20% oceanicznych obszarów subtropikalnych. Stratusy ochładzają planetę, a że są tak bardzo rozpowszechnione, ich wpływ jest znaczny. Schenider oraz Colleen Kaul i Kyle Pressel z Pacific Northwest National Laboratory przeprowadzili na superkomputerach symulację ruchu stratusów i ich zachowania się przy rosnącym stężeniu CO2. Okazało się, że gdy poziom dwutlenku węgla przekroczył 1200 ppm doszło do rozpadu stratusów, a to z kolei spowodowało ogrzanie się Ziemi o kolejnych 8 stopni Celsjusza. Co więcej, zauważono, że stratusy nie zaczęły ponownie się formować dopóki poziom CO2 nie spadł znacznie poniżej poziomu, w którym się rozpadały. W bieżącym roku średni poziom CO2 w atmosferze przekroczy 410 ppm, czyli będzie o 130 ppm wyższy od średniego poziomu sprzed epoki przemysłowej. Najwyższy tegoroczny poziom zarejestrowany na Mauna Loa wyniósł 414,27 ppm. Jeśli ludzkość będzie emitowała dwutlenek węgla tak, jak dotychczas, to poziom 1200 ppm zostanie przekroczony po roku 2100. Już samo zwiększenie koncentracji CO2 do tego poziomu, będzie oznaczało, że średnie temperatury na Ziemi będą o 6 stopni Celsjusza wyższe, niż w epoce przedprzemysłowej. Rozpad stratusów doda do tego jeszcze 8 stopni Celsjusza. Wzrost temperatur o 14 stopni byłby katastrofalny. Przy takiej temperaturze w tropikach nie mogłyby żyć zwierzęta stałocieplne, w tym i ludzie. Badania Schneidera i jego kolegów pozwalają też na rozwiązanie starej zagadki paleoklimatologicznej. Z danych geologicznych wiemy, że w eocenie, przed około 50 milionami lat, w Arktyce nie było lodu, żyły tam za to krokodyle. Jednak modele klimatyczne wskazują, że taki scenariusz wymaga, by stężenie CO2 przekraczało 4000 ppm. Z badań wiemy zaś, że w tym czasie koncentracja dwutlenku węgla wynosiła poniżej 2000 ppm. Odkrycie, że przy takiej koncentracji doszłoby do rozpadu stratusów i dodatkowego ogrzania powierzchni Ziemi pozwala wyjaśnić te niezgodności. Profesor Schneider zastrzega, że wspomniane 1200 ppm to zgrubny szacunek, a nie dokładna granica, przy której stratusy zaczynają się rozpadać. « powrót do artykułu

Tegoroczna emisja gazów cieplarnianych będzie prawdopodobnie najwyższa w historii, uważają naukowcy. Pobity zostanie więc niechlubny ubiegłoroczny rekord. Specjaliści prognozują, że ludzkość – spalając paliwa kopalne – wypuści do atmosfery 36,8 miliarda ton dwutlenku węgla. Całkowita emisja antropogeniczna, włącznie z rolnictwem i przekształceniami ziemi na jego potrzeby, wyniesie prawdopodobnie 43,1 miliarda ton. Takie prognozy znalazły się w najnowszym raporcie organizacji Global Carbon Project. To międzynarodowe konsorcjum badawcze, które śledzi globalną emisję gazów cieplarnianych. Są też i dobre wiadomości. Specjaliści GCP prognozują też znaczące spowolnienie wzrostu emisji z paliw kopalnych. Jeszcze w 2018 emisja ze spalania węgla, ropy i gazu wzrosła o 2% w porównaniu z rokiem poprzednim. Tegoroczny wzrost emisji z tych źródeł nie powinien przekroczyć 0,6%. Część z tego spowolnienia spowodowana jest zmniejszającym się zużyciem węgla w USA, Europie oraz wolniejszym niż się spodziewano wzrostem jego użycia w innych częściach świata. Okazało się na przykład, że w USA ilość użytego węgla spadła aż o 10%. To znacznie więcej, niż prognozowano. Podobny spadek nastąpił też w Europie. Tymczasem w Indiach i Chinach doszło do dużych wzrostów konsumpcji węgla, ale wzrosty te były mniejsze niż w przeszłości. Wciąż jednak nie wiadomo, czy ten spadek użycia węgla będzie trendem długoterminowym. W ostatnich latach mieliśmy już do czynienia z kilkoma przypadkami nadmiernego optymizmu w związku z odchodzeniem od paliw kopalnych i za każdym razem okazywało się, że to krótkookresowe zjawisko. Na przykład w latach 2014–2016 emisja niemal przestała rosnąć, pojawiła się więc nadzieja, że ludzkość osiągnęła szczyt emisji i zacznie pompować do atmosfery coraz mniej gazów cieplarnianych. Jak wiemy, prognozy takie się nie sprawdziły. Z najnowszych opracowań wiemy, że jeśli ludzkość chce powstrzymać globalne ocieplenie na poziomie 2 stopni Celsjusza powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej, to w ciągu nadchodzącej dekady emisja CO2 musi spaść o 25%. Jeśli zaś spełniony ma być bardziej ambitny cel – 1,5 stopnia Celsjusza – to spadek emisji musiałby sięgnąć 55%. Dyrektor Global Carbon Project, Pep Canadell, mówi, że on i jego koledzy zgadzają się z wyrażoną przez ONZ opinią, iż koncentracja CO2 w atmosferze rośnie zbyt szybko, by można było zatrzymać wzrost temperatury na poziomie 1,5 stopnia Celsjusza. Mieliśmy kolejny rok wzrostu antropogenicznej koncentracji CO2. Czas najwyższy uznać, że każdy kolejny rok wzrostu oznacza, iż osiągnięcie założeń Porozumienia Paryskiego będzie znacznie trudniejsze. Przypomnijmy w tym miejscu, że niedawno Światowa Organizacja Meteorologiczne oznajmiła, iż tegoroczna średnia temperatura na Ziemi była o 1,1 stopnia Celsjusza wyższa, niż w czasach sprzed rewolucji przemysłowej. Po tym raporcie pojawiły się głosy, że bez drastycznych cięć emisji nie uda się zatrzymać ocieplenia przed osiągnięciem poziomu 3 stopni Celsjusza. Nie ma takiej możliwości, by beż olbrzymiego zmniejszenia emisji oraz wdrożenia masowych programów przechwytywania i składowania CO2 globalne ocieplenie pozostało na poziomie poniżej 3 stopni Celsjusza, mówi profesor Pete Strutton z Uniwersytetu Tasmanii. Dobrą wiadomością jest spadek emisji w USA. Pomimo głośnych wypowiedzi prezydenta Trumpa, który podkreśla rolę węgla, tegoroczna amerykańska emisji zmniejszyła się o 1,7%. Od 15 lat spada ona średnio o 1% rocznie. To w dużej mierze zasługa odchodzenia USA od węgla. Spadki mogłyby być jeszcze większe, gdyby nie rosnąca konsumpcja gazu. To zresztą trend widoczny na całym świecie. Od roku 2012 gaz staje się coraz ważniejszym źródłem emisji CO2. Z raportu GCP dowiadujemy się, że w bieżącym roku globalna emisja ze spalania węgla zmniejszy się o 0,9%, a wzrosną emisje ze spalania ropy (+0,9%) i gazu (+2,6%). « powrót do artykułu

Każda z ostatnich 4 dekad była cieplejsza od poprzedniej, a obecna najprawdopodobniej nie będzie wyjątkiem, wynika z ostatniego raportu Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO). Oświadczyła ona, że lata 2010–2019 „prawie na pewno” będą najgorętszą dekadą znaną ludzkości. Co więcej, rok 2019 będzie drugim lub trzecim najgorętszym rokiem od 1850 roku. Z raportu WMO dowiadujemy się, że oceany mają najwyższą temperaturę zanotowaną przez człowieka i są o 26% bardziej zakwaszone niż na początku epoki przemysłowej. We wrześniu i październiku bieżącego roku zasięg morskiego lodu w Arktyce był rekordowo mały, a w Antarktyce zanotowano kilka tego typu rekordów w ciągu roku. Średnie tegoroczne temperatury były dotychczas o 1,1 stopnia Celsjusza wyższe niż średnia z lat 1850–1900, a bieżący rok może być najgorętszym rokiem w historii, w którym nie wystąpiło zjawisko El Niño. Pomimo głośnych deklaracji, ludzkość emituje coraz więcej węgla, a jego koncentracja w atmosferze bije kolejne rekordy. Średnia koncentracja dwutlenku węgla wynosiła w październiku 408,53 ppm, czyli była o 2,53 ppm wyższa niż średnia w październiku ubiegłego roku. Jednocześnie, w związku z utratą w Arktyce 329 miliardów ton lodu, październikowy poziom oceanów był rekordowo wysoki. WMO zauważa również, że w pierwszej połowie bieżącego roku zmiany klimatyczne zmusiły ponad 10 milionów osób do przesiedlenia się, a do końca bieżącego roku liczba ta może sięgnąć 22 milionów. Coraz częściej dochodzi do „upałów stulecia” i „powodzi stulecia”. Od Bahamów poprzez Japonię i Mozambik mieliśmy do czynienia z potężnymi tropikalnymi cyklonami, a wielkie pożary wybuchały od Arktyki po Australię, czytamy w raporcie. Wiele wskazuje na to, ludzkość nie powstrzyma globalnego ocieplenia na założonym poziomie 1,5 stopnia Celsjusza w porównaniu z okresem sprzed epoki przemysłowej. By tego dokonać do roku 2030 powinniśmy każdego roku zmniejszać emisję CO2 o 7,6%. Tymczasem wciąż ona rośnie. Częściowo dlatego, że paliwa kopalne są subsydiowane, a w skali świata różnego rodzaju dopłaty do węgla i ropy naftowej mogą sięgać nawet 600 miliardów dolarów rocznie. Wciąż wykorzystujemy atmosferę jako miejsce, do którego pozbywamy się odpadów, mówi Joeri Rogelj, wykładowca w Imperial College London. Nawet jeśli wszystkie kraje dotrzymałyby wszystkich założeń Porozumienia Paryskiego, nie możemy być pewni, czy uchroniłoby to klimat przed ociepleniem się do roku 2100 o 3 stopnie ponad poziom sprzed epoki przemysłowej. Nie ma żadnych oznak spowolnienia globalnego ocieplenia. Jeśli zaś nadal będziemy postępowali tak, jak obecnie, to może być ono nawet wyższe niż zakładane, stwierdza sekretarz generalny WMO, Petteri Taalas. Nie ulega żadnej wątpliwości, że dotychczasowe ocieplenie o 1,1 stopnia Celsjusza to skutek spalania paliw kopalnych, dodaje Friderike Otto, zastępca dyrektora Environmental Change Institute na Uniwersytecie Oksfordzkim. « powrót do artykułu

Rośliny potrzebują dwutlenku węgla do przeprowadzania fotosyntezy. Zatem więcej dwutlenku węgla w atmosferze zwiększa wzrost roślin (mechanizm ten, o czym informowaliśmy, w tak prosty sposób działa jedynie w warunkach laboratoryjnych). Jednocześnie jednak więcej CO2 w atmosferze oznacza wyższą temperaturę, co może m.in. spowodować niedobory wody potrzebnej rośliną, ograniczać ich wzrost i zwiększać ryzyko usychania. Na łamach PNAS ukazał się właśnie artykuł, którego autorzy stwierdzają, że od poziomu CO2 czy ogólnego wzrostu temperatury ważniejszy dla roślin jest stosunek obu tych czynników. Korzyścią, jaką lasy odnoszą ze zmiany klimatu, jest zwiększony poziom atmosferycznego CO2, dzięki czemu drzewa mogą zużywać mniej wody przy bardziej intensywnej fotosyntezie. Jednak problemem związanym ze zmianą klimatu są rosnące temperatury, które powodują, że drzewa zużywają więcej wody, a fotosynteza przebiega wolniej. Na podstawie realistycznego modelu fizjologii drzew zbadaliśmy wpływ tych przeciwstawnych sobie zjawisk, czytamy w artykule. Z badań wynika, że niekorzystny wpływ wzrostu temperatury tylko do pewnej granicy będzie kompensowany przez wzrost stężenia dwutlenku węgla. Jeśli wzrost temperatury będzie szybszy niż wzrost CO2, a proporcje pomiędzy oboma zjawiskami przekroczą pewien poziom, lasy mogą sobie nie poradzić. Jak mówią naukowcy, istniały pewne różnice pomiędzy różnymi typami lasów, ale ogólny wpływ obserwowanych zjawisk był prawdziwy dla wszystkich lasów. Wspomniana granica, powyżej której lasy przestaną sobie radzić, zależy od tego, jak szybko będą w stanie dostosować się do zmian klimatu. Niektóre gatunki drzew są w stanie zareagować fizycznymi zmianami na suszę czy inne stresory środowiskowe i dzięki nim zmaksymalizować wykorzystanie dostępnych zasobów. Drzewa te mogą na przykład zmienić kształt liści czy dostosować tempo fotosyntezy. Autorzy badań przyjrzeli się wpływowi wzrostowi CO2 i temperatury na lasy w USA. Sprawdzili też, czy zdolności aklimatyzacyjne różnych gatunków drzew będą odgrywały tutaj rolę. Okazało się, że jeśli lasy będą w stanie się zaaklimatyzować, to dodatkowa koncentracja CO2 na każdy 1 stopień wzrostu temperatury musi wynieść co najmniej 67 ppm, by drzewa nadal mogły rosnąć. Taki scenariusz rozwoju sytuacji przewiduje 71% modeli klimatycznych wykorzystanych na potrzeby obecnych badań. Jeśli zaś drzewom nie uda się zaaklimatyzować, to wzrost koncentracji CO2 musi wynieść co najmniej 89 ppm na każdy stopień. Taki scenariusz jest przewidywany przez nieco ponad połowę wykorzystanych modeli. To zaś oznacza, że wciąż istnieje olbrzymia niepewność co do tego, co stanie się z lasami. Dodatkowym problemem jest fakt, że nawet jeśli wspomniany stosunek CO2 do temperatury wykroczy poza określoną granicę na jeden sezon lub podobnie krótki czas, drzewa mogą zacząć wymierać. Ponadto autorzy badań nie brali pod uwagę wzrostu temperatur na pasożyty drzew czy pożary lasów. « powrót do artykułu

Uprawa ryżu przy takim stężeniu węgla w atmosferze, jaki możemy osiągnąć już w 2050 roku będzie oznaczała, że roślina ta straci od 17 do 30 procent zawartości witaminy B. Badania przeprowadzone przez Harvard T.H. Chan School of Public Health pokazują, jak zjawisko to narazi dziesiątki milionów ludzi na niedobory witamin, przede wszystkim tiaminy, ryboflawiny i kwasu foliowego. Z badań wynika, że najbardziej dotknięci niedoborami będą mieszkańcy Afryki i Azji, których dieta jest w olbrzymiej mierze oparta na ryżu. Okazuje się, że rosnące stężenie atmosferycznego CO2 spowoduje, że dodatkowe 132 miliony ludzi będą cierpiały na niedobór kwasu foliowego, 67 milionów więcej doświadczy niedoborów tiaminy, a niedobory ryboflawiny dotkną dodatkowych 40 milionów osób. Naukowcy z Harvarda wyliczają, że same tylko niedobory kwasu foliowego u ciężarnych kobiet spowodują 0,5-procentowy wzrost liczby dzieci z wadą cewy nerwowej, co przełoży się na utratę dodatkowych 27 900 lat życia rocznie oraz dodatkowych 260 zgonów w roku.  Wady cewy nerwowej to m.in. bezmózgowie czy przepukliny oponowo-rdzeniowe. Jako, że zwiększone stężenie dwutlenku węgla spowoduje spadek wartości odżywczej wielu roślin uprawnych, należy spodziewać się, że na całym świecie nastąpi wzrost problemów zdrowotnych związanych z niedoborem witamin i innych składników odżywczych. Już wcześniejsze badania wykazały, iż dojdzie do zmniejszenia zawartości białka, żelaza i cynku w pszenicy oraz żelaza i cynku w soi oraz grochu. Przed trzema miesiącami informowaliśmy o badaniach przeprowadzonych przez Chińską Akademię Nauk, której autorzy ostrzegli, że w warunkach wyższego stężenia CO2 spada zawartość azotu, potasu, wapnia, protein i aminokwasów w pszenicy. « powrót do artykułu

Dane satelitarne pokazują, że w 2016 roku emisja CO2 w Afryce tropikalnej była większa niż w USA. To oznacza, że gdyby afrykańskie tropiki były osobnym krajem, to byłyby drugim – po Chinach, a przed USA – największym emitentem dwutlenku węgla na Ziemi. W 2016 roku z tego regionu trafiło do atmosfery 6 miliardów ton CO2. Amerykańska emisja wyniosła 5,3 miliarda ton. Autorzy badań, których wyniki opublikowano w Nature Communications, przyznają, że emisja ta jest niespodziewanie wysoka. Obszary pokryte lasami i mokradłami zwykle absorbują duże ilości CO2 z atmosfery. Jednak wylesianie czy osuszanie mokradeł prowadzi do emisji gromadzonego węgla. Naukowcy sądzą, że wyjątkowo duża emisja z roku 2016 mogła być spowodowana silnym zjawiskiem El Niño. Wpływa ono na pogodę w wielu miejscach na świecie, a w afrykańskich tropikach może powodować niezwykłe upały i susze. Kolejną przyczyną tak dużej emisji mogło być wspomniane już wylesianie i wypalanie związane z działalnością rolniczą. W Afryce znajduje się 30% światowych lasów tropikalnych i około 3% mokradeł, tworzących największą sieć tropikalnych mokradeł. Oba środowiska są zdolne do przechwytywania z atmosfery i przechowywania olbrzymich ilości węgla. Mimo, że afrykańskie tropiki są tak ważnym magazynem węgla, dotychczas prowadzono niewiele badań mających na celu sprawdzenie roczne zmiany emisji CO2 z tego regionu. Autorzy najnowszych badań wykorzystali dane z lat 2014–2017 pochodzące z japońskiego satelity GOSAT (Greenhouse Gases Observing Satellite) i amerykańskiego OCO-2 (Orbiting Carbon Observatory 2). Główny autor badań, profesor Paul Palmer z University of Edinburgh mówi, że z badań wynika, iż niektóre części tropikalnej Afryki emitują obecnie więcej CO2 niż są w stanie zaabsorbować z atmosfery. Dane te sugerują, że w niektórych częściach tropikalnej Afryki degradacja zaszła już tak daleko, że dochodzi tam do emisji netto węgla. Jeszcze w roku 2015 tropikalna Afryka wyemitowała netto 5,4 miliarda ton CO2. Rok później było to 6 miliardów ton. Wszystkie ziemskie tropiki wyemitowały w 2015 roku 3,9 miliarda ton CO2, a rok później było to 5,9 miliarda ton. Pozorna sprzeczność wynika z faktu, że inne obszary tropikalne pochłaniają więcej niż emitują, zatem pochłaniają część nadmiarowej emisji z Afryki. Z badań, których wyniki zostały zobrazowane na dołączonej mapie, wynika, że basen rzeki Kongo jest bardzo ważnym miejscem pochłaniania dwutlenku węgla. To właśnie tam znajdują się największe tropikalne mokradła na świecie. Ich powierzchnia przekracza 130 000 kilometrów kwadratowych. Przeprowadzone przed dwoma laty badania wskazują, że uwięzione tam jest tyle węgla, ile USA emitują przez 20 lat. Widzimy również, że do największych emisji z afrykańskich tropików dochodzi na zachodzie i w części Etiopii. W tamtejszych glebach są uwięzione olbrzymie ilości węgla, jednocześnie zaś tereny te ulegają szybkiej degradacji i deforestacji, które są związane z działalnością rolniczą. Dodatkowo nałożyły się na to wyjątkowo wysokie temperatury, przy których gleba uwalnia więcej węgla. Powyższe badania lepiej pozwalają ocenić wpływ poszczególnych regionów Ziemi na całkowity budżet węgla. Jednak odkrycie, że w tropikalnej Afryce doszło do tak dużej emisji nie oznacza, że ilość węgla w atmosferze jest większa, niż sądzono. Jako, że budżet węglowy to różnica masy pomiędzy miejscami pochłaniania i emisji wyrażony dokładnie zmierzoną koncentracją CO2 w atmosferze, to jeśli odgrywamy nowe źródło emisji, którego wcześniej nie znaliśmy, oznacza to tyle, że gdzieś indziej istnieje przeszacowane źródło emisji lub też niedoszacowane źródło pochłaniania węgla. Ilość węgla w atmosferze nie jest większa tylko dlatego, że znaleźliśmy jego nowe źródło, podkreślają autorzy badań. « powrót do artykułu

W grudniu bieżącego roku zostanie zamkniętych jeden z największych emiterów dwutlenku węgla w historii USA. Elektrownia węglowa Navajo Generating Station w latach 2010–2017 wyrzuciła do atmosfery niemal 135 milionów ton CO2. Rocznie jest to odpowiednik emisji pochodzącej z 3,3 miliona samochodów osobowych. Żadna z elektrowni zamkniętych w ostatnich latach w USA nie mogła poszczycić się równie niechlubnym rekordem. To jednak nie jedyna wielka elektrownia, która zostaje zamknięta. Również do końca bieżącego roku Amerykanie wyłączą zakład Bruce Mansfield w Pennsylvanii, który w latach 2010–2017 wyemitował niemal 123 miliony ton zanieczyszczeń. Zakończy też pracę elektrownia Paradise w stanie Kentucky. Dwa z jej trzech bloków energetycznych zamknięto w 2017 roku, ostatni zostanie wyłączony w przyszłym roku. W latach 2010–2017 elektrownia ta wyemitowała 102 miliony ton CO2. Bardziej opłacalne są elektrownie na gaz naturalny oraz energię odnawialną. Jeszcze 5 lat temu jedynie elektrownie węglowe starego typu były nieopłacalne. Obecnie nieopłacalna jest każda elektrownia węglowa, a ich koniec to tylko kwestia czasu, mówi Dan Bakal z organizacji non-profit Ceres, która wspomaga biznes w przechodzeniu na bardziej ekologiczne źródła energii. Dzięki rozwojowi technologii pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych oraz niskim cenom gazu naturalnego w USA od kilku lat zamykane są kolejne elektrownie węglowe. Do niedawna jednak proces ten dotykał mniejszych starszych i w mniejszym stopniu wykorzystywanych zakładów, więc zmniejszenie emisji nie było tak spektakularne jak obecnie. W roku 2015 w USA zamknięto elektrownie węglowe o łącznej mocy 15 GW. To 5% całkowitej mocy generowanej wówczas w USA z węgla. Rok 2015 jest wciąż rekordowy, pod względem łącznej mocy wyłączonych elektrowni węglowych. Jednak zamknięcie tych zakładów spowodowało umiarkowany spadek emisji. W okresie6 lat poprzedzających zamknięcie elektrownie te wyemitowały łącznie 261 milionów ton CO2. Z kolei w ubiegłym roku zamknięto elektrownie o łącznej mocy 14 GW, ale zakłady te wyemitowały w ciągu sześciu lat aż 511 milionów ton dwutlenku węgla. O ile więc w pierwszym przypadku łączna roczna emisja zamkniętych elektrowni wynosiła średnio 43 miliony ton, to już średnia dla elektrowni zamkniętych w roku ubiegłym wynosi 83 miliony ton/rok. W bieżącym roku spadki będą jeszcze bardziej spektakularne. U.S. Energy Information Administration spodziewa się, że w bieżącym roku wyłączone zostaną elektrownie węglowe o łącznej mocy niemal 8 GW. To nieco ponad połowa łącznej mocy elektrowni zamkniętych w roku 2015. Tymczasem średnia roczna emisja z elektrowni, które będą zamknięte w roku bieżącym wynosi 55 milionów ton. John Larsen z firmy konsultingowej Rhodium Group zauważa, że do zamykania elektrowni węglowych przyczyniają się również zaostrzające się regulacje dotyczące jakości powietrza oraz odpływ klientów, którzy wolą korzystać z innych źródeł energii. W przypadku Navajo Generating Station oba te czynniki odgrywają znaczenie. Jeden z bloków energetycznych nie spełnia przepisów federalnych dotyczących emisji, więc planowano jego zamknięcie, jeden z sześciu udziałowców elektrowni pozbył się w niej udziałów, a drugi planuje to zrobić, a jej największy klient już poinformował władze elektrowni, że ma zamiar kupować energię taniej na rynku hurtowym. Wszystkie te czynniki przypieczętowały los elektrowni, której moc wynosi 2,25 GW. Z czasem rośnie średnia wielkość zamykanej elektrowni węglowej. Obecnie pozostało już niewiele małych elektrowni. Gdy już rynek zostanie wyczyszczony ze starych niewydajnych elektrowni, logicznym jest, że następnie przyjdzie kolej na większe zakłady i będzie to miało większy wpływ na klimat, dodaje Larsen. Nie należy się jednak spodziewać, że w najbliższym czasie masowo będą zamykane wielkie amerykańskie elektrownie węglowe. Te, które pozostały mają zainstalowane wszystkie wymagane prawem urządzenia oczyszczające, więc nie wisi nad nimi niebezpieczeństwo niespełnienia norm oraz dobrze sobie radzą przy obecnych cenach energii ze źródeł alternatywnych. Jednak, jak zwracają uwagę analitycy, ostatnie wydarzenia pokazują, że mamy do czynienia z trendem, przed którym elektrownie węglowe nie mają się jak bronić. Mike O'Boyle z organizacji Energy Innovation zwraca uwagę, że ostatnio zamykane są wielkie elektrownie w takich stanach jak Arizona, Kentucky czy Pennsylvania. To nie polityka klimatyczna doprowadziła do ich zamknięcia. Po prostu z czasem elektrownie węglowe stają się coraz droższe w utrzymaniu. Niestety, musimy sobie zdawać też sprawę z faktu, że zamykanie elektrowni węglowych nie musi oznaczać zmniejszenia emisji przez sektor energetyczny. Wręcz przeciwnie. W 2018 roku po raz pierwszy od wielu lat emisja z sektora produkcji energii wzrosła, gdyż zwiększyło się zapotrzebowanie na energię, co pociągnęło za sobą wzrost emisji z gazu naturalnego. « powrót do artykułu

Duży obszar Afryki, doświadczany suszą i zmianą sposobu użytkowania ziemi emituje rocznie tyle dwutlenku węgla, co 200 milionów samochodów. Obserwacje satelitarne pozwoliły stwierdzić, że emisja CO2 z północnych obszarów tropikalnej Afryki wynosi od 1 do 1,5 miliarda ton rocznie. Na podstawie uzyskanych danych naukowcy przypuszczają, że źródłem emisji w zachodniej Etiopii i wschodnich częściach tropikalnej Afryki jest grunt, zdegradowany w wyniku długotrwałych powtarzających się susz lub wskutek działalności człowieka. Potrzebne są jednak dodatkowe badania, by jednoznacznie określić źródło i przyczynę emisji. Uczeni z University of Edinburgh, którzy podczas analiz wykorzystali dane dostarczone z Japanese Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT) i Orbiting Carbon Observatory (OCO-2), mówią, że gdyby badania były prowadzone tylko na miejscu, to prawdopodobnie nie zauważono by tak wielkiego źródła emisji. Odczyty z satelitów zostały porównane z modelami atmosferycznymi wykazującymi zmiany w wegetacji, pomiarami poziomu wód gruntowych, danymi o pożarach i poziomie fotosyntezy. Tropiki są domem dla 1/3 z trzech miliardów drzew rosnących na Ziemi oraz dla węgla w nich uwięzionego. Na razie ledwie zaczynamy rozumieć, w jaki sposób zareagują one na zmiany klimatu. Sądzimy, że dzięki danym satelitarnym będziemy wiedzieli coraz więcej, mówi główny autor badań, profesor Paul Palmer. « powrót do artykułu