Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Odkryto zaskakujące zjawisko: oceany absorbują mniej CO2, gdy spada jego emisja

Recommended Posts

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

Share this post


Link to post
Share on other sites
35 minut temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

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.

Nie rozumiem. Strumień wymienianej masy zależy od różnicy stężeń (dokładniej: aktywności). Nie ma nic dziwnego w tym, że zmniejsza się prąd przy mniejszej różnicy potencjałów. Jeśli to prawo przestaje działać (ruch proporcjonalny do różnicy) to znaczy, że w grę wchodzą inne czynniki, np transport. Przy tak dużych powierzchniach chłonących, być może nie nadążamy z transportem CO2 z rejonów uprzemysłowionych nad oceany. Wtedy kinetyka nie będzie się zgadzać. Chyba że działają tam jakieś dziwne progi, coś jak nadnapięcie wodoru w polarografii.

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 minuty temu, Jajcenty napisał:

Nie rozumiem

ja też nie.

Myślałem że każdy fan wody sodowej wie że dmuchając przez słomkę strasznie długo będzie tą szklankę z bąbelkami tworzyć, szybciej pójdzie biorąc większe stężenie CO2 np z butli w saturatorze :)

z oceanami jest więcej zmiennych bo bardzo ważna jest temperatura i cyrkulacja wody zimnej/ciepłej, wiązanie węgla w minerałach, pochłanianie przez organizmy i wiele innych. Ale generalnie im więcej CO2 w powietrzy tym więcej woda może go rozpuścić, myślałem że to oczywistość. 

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Ludzie muszą rozumieć, że po obniżeniu emisji nastąpi okres, gdy i ocean obniży swoją efektywność jako miejsce pochłaniania węgla, mówi McKinley.

Zapomniałem: jak mocno zejdziemy ze stężeniem CO2 w powietrzu to w ogóle nie będzie pochłaniał, wręcz panicznie zacznie uzupełniać braki dwutlenku węgla w atmosferze :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
53 minuty temu, Jajcenty napisał:

Zapomniałem: jak mocno zejdziemy ze stężeniem CO2 w powietrzu to w ogóle nie będzie pochłaniał, wręcz panicznie zacznie uzupełniać braki dwutlenku węgla w atmosferze :)

nie ma śmiacia!

To poważne sprawy są, nie dopijesz piwa i na drugi dzień będzie klops, wygazuje się! no chyba że przez noc jakieś drożdże czy inne stwory zmagazynują ten węgiel w jakiejś innej, trwalszej  formie. Ale to nie zmieni faktu że nie będzie tych fajnych bąbelków które można nosem wypuszczać, i smak napoju pogorszy się znacznie. Jak żyć?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
53 minuty temu, tempik napisał:

Jak żyć?

Ciężki temat, ale może zainwestuj w paprykę - w końcu dało wymierny efekt (tyle lat wiadomego ugrupowania przy korycie).

Poważniej, to rozwala mnie od lat jak MY (głupi ludzie) traktujemy to wszystko. Nasze komentarze to tylko drobnostka. Całkiem jednak dobrze oddająca sedno sprawy. Gówno wiemy, gówno mówimy, gówno nam na sercu...

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

oceany absorbują mniej CO2, gdy spada jego emisja

[...]Uzyskane wyniki nas zaskoczyły.

Hmmm, mnie by zaskoczyły, gdyby było odwrotnie. Ale może powinienem się częściej czymś zaskakiwać, nawet czymś oczywistym, to nauka byłaby bardziej ekscytująca?

6 minut temu, Astro napisał:

G[...] wiemy, g[...] mówimy, g[...] nam na sercu...

Astro, ale weź ... może daruj sobie takie teksty. Szanuj siebie i innych.

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, tempik napisał:

ja też nie.

Myślałem że każdy fan wody sodowej wie że dmuchając przez słomkę strasznie długo będzie tą szklankę z bąbelkami tworzyć, szybciej pójdzie biorąc większe stężenie CO2 np z butli w saturatorze :)

z oceanami jest więcej zmiennych bo bardzo ważna jest temperatura i cyrkulacja wody zimnej/ciepłej, wiązanie węgla w minerałach, pochłanianie przez organizmy i wiele innych. Ale generalnie im więcej CO2 w powietrzy tym więcej woda może go rozpuścić, myślałem że to oczywistość. 

 

 

 

Ja to rozumiem tak, że przecież saturacja ciągle się zwiększa, a mimo to wchłanianie się zmniejsza. Mamy poziom X nasycenia CO2 i oceany wchłaniają Y. W kolejnym roku mamy X1=X+20, oceany biorą Y+10, a potem mamy X1+10, to oceany biorą Y+5. Dobrze myślę?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
20 minut temu, Mariusz Błoński napisał:

Ja to rozumiem tak, że przecież saturacja ciągle się zwiększa, a mimo to wchłanianie się zmniejsza. Mamy poziom X nasycenia CO2 i oceany wchłaniają Y. W kolejnym roku mamy X1=X+20, oceany biorą Y+10, a potem mamy X1+10, to oceany biorą Y+5. Dobrze myślę?

Widzę to tak. Jak wzrasta stężenie CO2 w powietrzu, to wzrasta również wchłanianie. Oczywiście do czasu, aż otrzymamy roztwór nasycony, wówczas dalszy wzrost stężenia CO2 w powietrzu nie będzie już powodować wchłaniania. Gdy obniżymy stężenie w powietrzu, to gaz będzie ulatniał się z wody do atmosfery. Ten prosty proces mógłby zostać zniekształcony, albo nawet odwrócony, tylko za sprawą jakiś reakcji chemicznych zachodzących w wodzie, ewentualnie jakaś przemiana fazowa. Ale raczej byłyby to wówczas reakcje niezależne od stężenia CO2 w powietrzu.

Edited by Sławko

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Sławko napisał:

Astro, ale weź ... może daruj sobie takie teksty. Szanuj siebie i innych.

To mój wyraz miłości i współczucia; również stwierdzenie tego jak jest. Niestety. Bardzo chciałbym, aby było inaczej, ale ze statystyką nie bardzo da się dyskutować. ;)
Serio; bez złośliwości, ze szczerymi dobrymi życzeniami dla Ciebie, KW, i wszystkich innych.

P.S. Patrząc jednak na takich ludzi jak Ty Sławko wiem, że jednak jeszcze mogę trochę popisać, i może będzie miało to sens. ;)
Zatem wszystkiego dobrego, a właściwie tego, czego sobie mógłbym życzyć (o ile miałbym o sobie lepsze zdanie), czyli NAJLEPSZEGO!

Share this post


Link to post
Share on other sites
44 minuty temu, Mariusz Błoński napisał:

oceany biorą Y+10, a potem mamy X1+10, to oceany biorą Y+5. Dobrze myślę?

Ja się kompletnie nie znam :) ale ta krzywa na pewno nie będzie prostą. Pewnie jakiś teoretyczny model da się wygrzebać w sieci. Tutaj jeszcze zasolenie może mocno komplikować to wchłanianie

9 minut temu, Astro napisał:

Zatem wszystkiego dobrego, a właściwie tego, czego sobie mógłbym życzyć (o ile miałbym o sobie lepsze zdanie), czyli NAJLEPSZEGO!

I jeszcze jeden... I jeszcze raz....

Zaraz, zaraz, jesteśmy na urodzinach czy sylwestrze? Bo nie wiem co wam życzyć :D

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 minut temu, tempik napisał:

Zaraz, zaraz, jesteśmy na urodzinach czy sylwestrze? Bo nie wiem co wam życzyć

Generalnie urodziny. Obudziłem się, żyję, czyli urodziłem się na nowo. :)
Flachy nie musisz stawiać. ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 minut temu, Astro napisał:

Bardzo chciałbym, aby było inaczej, ale ze statystyką nie bardzo da się dyskutować.

[...]

Serio; bez złośliwości, ze szczerymi dobrymi życzeniami dla Ciebie, KW, i wszystkich innych.

Wiem co miałeś na myśli i chciałeś być dosadny, ale czasami warto trochę mniej ekspresyjnie wyrażać myśli. Mnie też czasami kusi, żeby coś takiego napisać (a nawet mi się to zdarzało), jednak staram się powstrzymać, bo po pierwsze obniża to jednak poziom dyskusji i kultury, a po drugie, może być źle zrozumiane i odebrane przez innych. Za dużo tego "g" na raz było.

Ja się nie obrażam na Ciebie. Po prostu poczułem "dyskomfort", dlatego pozwoliłem sobie na małą uwagę.

Również życzę wszystkiego najlepszego!

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 minuty temu, Sławko napisał:

Wiem co miałeś na myśli i chciałeś być dosadny

O nie drogi Sławko. Dosadność mam w rzyci. ;)
Zwyczajnie myślę, że to poprawia czytelnictwo KW. :D
Poważniej, to ja prosty człowiek jestem; co na sercu to na dłoni i na języku. Nie pamiętam tego po tygodniu.

4 minuty temu, Sławko napisał:

Ja się nie obrażam na Ciebie.

Uff. Nie przypuszczałbym jednak, że inteligentni ludzie mogliby się na coś takiego obrażać. :)

6 minut temu, Sławko napisał:

Po prostu poczułem "dyskomfort"

Dyskomfort to jak widzę niedzielną mszę, ale nie wchodźmy w szczegóły...

7 minut temu, Sławko napisał:

Również życzę wszystkiego najlepszego!

Tu z kolegą się zgodzić nie mogę stanowczo, bo życzę zdecydowanie lepiej. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jak bada się pochłanianie CO2 przez oceany? Przecież nie mierzy się całej ich wagi na początku i na końcu roku. Sprawność pochłaniania wynika raczej z obliczeń na podstawie ilości CO2 w atmosferze. Jeśli tak jest to wniosek jest zwyczajną tautologią i niczego nie dowodzi.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A mnie to jakoś nie dziwi, że "modelarze" nie rozumieją elementarnej fizyki zjawisk które modelują.
IIRC oceany wchłaniają 2ppm na rok i spadek emisji w żadnym wypadku nie jest w stanie szybko tego zmienić w widoczny sposób, wody oceaniczne reagują z opóźnieniem.
Drobne wahania absorbcji to może być tylko kwestia wysycenia warstwy powierzchniowej, to ile CO2 wejdzie do wody jest prostą funkcją atmosferycznego stężenia i jej temperatury.

W dniu 4.06.2020 o 11:20, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Musimy przedyskutować ten mechanizm. Ludzie muszą rozumieć, że po obniżeniu emisji nastąpi okres, gdy i ocean obniży swoją efektywność jako miejsce pochłaniania węgla,

Raczej modelarze muszą zrozumieć podstawy fizyki. Zwłaszcza prawo Henry'ego i prostą zasadę że układy fizyczne zmierzają do stanu równowagi.
Zwykłym ludziom taka wiedza do niczego nie jest potrzebna.

W dniu 4.06.2020 o 11:20, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Uczona zauważa, że z powyższych badań wynika jeszcze jeden, zaskakujący wniosek.

"Zaskakiwalność" to raczej pochodna poziomu intelektualnego uczonej, a nie rezultatów.
To w sumie bardzo ciekawy mechanizm w którym pieniądz gorszy wypiera lepszy: leszcze mogą dostarczać osobom postronnym "przełomowych" wyników co dwa tygodnie w psychologicznie wiarygodny sposób.

leszczu + komputer = autorytet

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze ziemskiej w tym roku osiągnęło rekordowy poziom, a spowolnienie gospodarcze z powodu pandemii COVID-19 jedynie na chwilę zatrzymało negatywne skutki zmian klimatu, które czekają nas w przyszłości. Takie wnioski wypływają z najnowszego raportu przygotowanego przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO). Polska, reprezentowana przez IMGW-PIB jest jej aktywnym członkiem.
      „United in Science 2020” został opracowany przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) pod kierownictwem Sekretarza Generalnego ONZ. Wynika z niego, że ostre, ale krótkotrwałe załamanie emisji gazów cieplarnianych na początku tego roku – wywołane pandemią – było tylko krótkim przerywnikiem w procesie nagromadzania się dwutlenku węgla, powodującego zmiany klimatyczne na naszej planecie. Stężenia gazów cieplarnianych, które są na najwyższym poziomie od trzech milionów lat, nadal rosną, powiedział Petteri Taalas, Sekretarz Generalny WMO.
      Potwierdzony w raporcie WMO fakt okresowego obniżenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery związany z powszechnym „zamknięciem” największych gospodarek świata pokazuje wyraźnie jaka jest skala antropogenicznego oddziaływania na skład atmosfery ziemskiej. Fakt, że efekt wzrostu koncentracji został okresowo wstrzymany nie oznacza, że oddaliliśmy się od zagrożenia, które jest przez wielu określane jako „klimatyczna katastrofa”. Spowodowało to bowiem jedynie tyle, że nasza tegoroczna emisja gazów cieplarnianych nie będzie rekordowo wysoka a porównywalna z tą sprzed dekady, kiedy uważano ją także za zbyt wysoką i prowadzącą do katastrofy. Problem nie tylko jest w tym, że niemalże corocznie emitujemy więcej gazów cieplarnianych niż w roku poprzednim, ale i w tym, że ilość tych związków w atmosferze wzrasta i środowisko naturalne nie jest w stanie „zagospodarować” antropogenicznego węgla w cyklach naturalnych. Nie można nie zgodzić się ze stwierdzeniem, że „dochodzimy do krawędzi”. Być może tegoroczne spowolnienie spowoduje, że w tym szaleńczym biegu nie osiągniemy linii katastrofy w rekordowym czasie a tylko o ułamek sekundy później, skomentował raport WMO prof. dr hab. Mirosław Miętus z IMGW-PIB.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chińskie sukcesy w walce z zanieczyszczeniem powietrza mogą mieć negatywny wpływ na ocieplenie się klimatu, zauważają autorzy najnowszych badań. Naukowcy z Carnegie Institution of Science i University of California Irvine oraz Chińskiej Akademii Planowania Środowiskowego i Uniwersytetu Tsinghua, wykorzystali modele komputerowe do zbadania wpływu redukcji zanieczyszczeń siarką, sadzą i węglem na zmiany klimatu.
      W ostatnich dekadach chiński wzrost gospodarczy i uprzemysłowienie były napędzane przez coraz większą konsumpcją węgla. Chiny stały się największym emitentem zanieczyszczeń, takich jak dwutlenek siarki i sadza. Zanieczyszczenia te miały olbrzymi wpływ na jakość powietrza i zdrowie ludzi, więc wprowadzono bardziej surowe normy, by sobie z tym poradzić. Działania te przyniosły spodziewany efekt i po roku 2013 zanieczyszczenie aerozolami w Chinach znacząco się zmniejszyło, co miało widoczny wpływ na zdrowie populacji, mówi główny autor badań, doktor Yixuan Zheng z Chińskiej Akademii Planowania Środowiskowego.
      Jednak zmniejszenie ilości zanieczyszczeń, takich jak dwutlenek siarki i sadza, ma też wpływ na wymuszenie radiacyjne, czyli zmianę bilansu promieniowania. A to z kolei jeden z głównych elementów zmian klimatycznych.
      Szacuje się, że emitowane przez ludzi tlenki siarki ochładzały w 2010 roku powierzchnię planety średnio o 0,5 stopnia Celsjusza. Odpowiadały one za 76% efektu chłodzącego wywoływanego aerozolami emitowanymi przez człowieka. Z drugiej strony sadza absorbuje energię cieplną i ogrzewa Ziemię. Zrozumienie całościowego efektu zmniejszenia emisji do atmosfery tych zanieczyszczeń jest niezwykle ważne dla prac nad strategią walki z globalnym ociepleniem, dodaje Zheng.
      Naukowcy przeprowadzili więc symulacje komputerowe, by zbadać, jak wpływ na globalne ocieplenie miało zredukowanie przez Chiny emisji zanieczyszczeń powietrza. Z obliczeń wynika, że chińska polityka poprawy jakości powietrza, wprowadzana w latach 2006–2017 spowodowała, że półkula północna ogrzeje się o dodatkowe 0,1 stopnia Celsjusza. Przed takim zresztą zjawiskiem amerykańscy naukowcy ostrzegali już przed ośmioma laty.
      Współautor badań, profesor Steven J. Davis z University of California, wyjaśnia: Pomiędzy rokiem 2006 a 2017 chińska emisja dwutlenku węgla zwiększyła się o około 54%. Jednocześnie emisja dwutlenku siarki spadła o około 70%, sadzy o około 30%, a organicznych związków węgla o 40%. Rozdzielenie się emisji dwutlenku węgla od emisji aerozoli to wynik zastosowania urządzeń do kontroli emisji, które redukują ilość emitowanych aerozoli, ale nie ilość dwutlenku węgla. Takie rozdzielnie spowodowało wzmocnienie efektu cieplarnianego spowodowanego emisją dwutlenku węgla.
      Naukowcy przypominają, że zmniejszenie emisji aerozoli do atmosfery ma olbrzymie znaczenie dla jej oczyszczenia i poprawy zdrowa ludzi, jednocześnie jednak obecność aerozoli częściowo maskuje globalne ocieplenie.
      O podobnym zjawisku informowaliśmy przed 8 laty. Wtedy to naukowcy z Uniwersytetu Harvarda dowiedli, że zanieczyszczenia emitowane przez przemysł częściowo chroniły wschodnią część USA przed ociepleniem. Gdy zaś zaczęto redukować zanieczyszczenia, ocieplenie przyspieszyło.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      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
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fizycy z Niemiec i Ameryki Północnej poinformowali o planach wybudowania u wybrzeży Kanady największego na świecie obserwatorium neutrin. The Pacific Ocean Neutrino Experiment (P-ONE) ma rejestrować najbardziej energetyczne neutrina pochodzące z ekstremalnych zjawisk w Drodze Mlecznej.
      Obserwatoria neutrin rejestrują promieniowanie Czerenkowa, które pojawia się, gdy neutrino przechodzące przez Ziemię trafi w jądro atomu, co powoduje powstanie szybko poruszających się cząstek. Obecnie największym tego typu urządzeniem jest opisywane przez nas IceCube, które korzysta z licznych fotodetektorów zawieszonych na linach, które są opuszczone głęboko w lód na Biegunie Południowym. Całość zajmuje 1 km3. W 2013 roku to właśnie IceCube zarejestrował pierwsze neutrino pochodzące spoza naszej galaktyki. Niedawno informowaliśmy o wykryciu tajemniczych sygnałów, które mogą doprowadzić do rewolucji w Modelu Standardowym.
      Jak mówi Elisa Resconi w Uniwersytetu w Monachium, która stoi na czele P-ONE, wyniki uzyskane dotychczas przez IceCube dowodzą, że potrzebne są dodatkowe obserwatoria neutrin oraz rozbudowa samego IceCube. Stoimy w przededniu istnienia astronomii opartej o neutrino. Jeśli jednak będzie się ona opierała o jedno obserwatorium, to jej rozwój potrwa bardzo długo, być może całe dekady.
      P-ONE ma składać się z 7 grup po 10 lin z czujnikami. Całość ma mieć objętość 3 km3. Dzięki temu, że będzie większe, obserwatorium będzie w stanie wyłapać rzadsze neutrina o większej energii. Będzie najbardziej czułe w zakresie dziesiątku teraelektronowoltów, podczas gdy IceCube jest w stanie zarejestrować neutrina o energiach rzędu pojedynczych TeV. P-ONE będzie obserwowało też inną część nieboskłonu, wyłapując głównie neutrina z południowej hemisfery. Częściowo jednak zakres prac obu obserwatoriów będzie się nakładał, zatem możliwa będzie niezależna weryfikacja obserwacji.
      Nowe obserwatorium zostanie umieszczone na głębokości około 2,6 km, w Cascadia Basin około 200 kilometrów od wybrzeży Kolumbii Brytyjskiej. Jego budowniczowie chcą wykorzystać już istniejącą infrastrukturę. Znajduje się tam bowiem 800-kilometrowe okablowanie używane przez Ocean Networks Canada, które zasila i przesyła dane ze znajdujących się na dnie oceanu urządzeń badawczych.
      Pierwsze eksperymenty w tym miejscu rozpoczęto w 2018 roku, kiedy to opuszczono dwie liny z czujnikami i stwierdzono, że wybrane miejsce ma odpowiednie właściwości optyczne do wykrywania neutrin. Obecnie P-ONE planuje opuszczenie dodatkowej stalowej liny zawierającej spektrometry, lidary i wykrywacze mionów. Pod koniec 2023 roku ma zostać zainstalowana pierwsza część obserwatorium, pierścień z 7 linami o długości kilometra każda. Jeśli to się uda, naukowcy zwrócą się z wnioskiem o grant w wysokości 50–100 milionów USD na dokończenie budowy obserwatorium. Koszty osobowe pochłoną kolejne 100 milionów USD.
      Resconi ma nadzieję, że prace nad budową P-ONE zakończą się przed rokiem 2030, jednak przyznaje, że jest to plan bardzo ambitny. Główną niewiadomą jest działanie czujników w warunkach dużego ciśnienia, obecności soli i stworzeń morskich.
      To nie pierwszy pomysł, by umieścić obserwatorium neutrin w morzu. Już w 2014 roku pracę miał rozpocząć umieszczony w Morzu Śródziemnym KM3NeT. Dotychczas udało się zainstalować jedynie 2 z 230 lin. Obecnie planuje się, że rozpocznie on pracę w 2026 roku. Z kolei u wybrzeży Francji powstaje jeszcze inny wykrywacz. Z planowanych 115 lin umieszczono dotychczas jedynie 6. Uruchomienie planowane jest na rok 2024.
      Jak mówi Resconi, jedną z największych trudności w budowie obserwatoriów neutrin jest brak odpowiednio przeszkolonych fachowców. Fizycy wiele rzeczy robią samodzielnie. Na przykład zbudowane przez nich skrzynki, które służą do łączenia kabli na dnie morza, zawiodły. Uczona ma nadzieję, że dzięki doświadczeniu pracowników Ocean Networks Canada uda się uniknąć kolejnych błędów. Dzięki zespołowi 30–40 osób zajmujących się budową infrastruktury, fizycy mogą zająć się stroną naukową przedsięwzięcia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Lodowce szelfowe mogą zniknąć błyskawicznie, czasami wystarczą minuty lub godziny, by się rozpadły. Proces ten jest napędzany przez wodę, która wdziera się w pęknięcia lodowca. Wiele z lodowców szelfowych znajduje się bezpośrednio przy wybrzeżach Antarktyki i stanowią fizyczną barierę zapobiegającą spływaniu ludowców z lądu do oceanu. Autorzy najnowszych badań, opublikowanych właśnie w Nature, twierdzą, że od 50 do 70 procent antarktycznych lodowców szelfowych jest zagrożonych rozpadem z powodu globalnego ocieplenia.
      Odkryliśmy, że tempo topnienia jest ważne, ale równie ważne jest to, gdzie to topnienie zachodzi mówi główna autorka najnowszych badań, Ching-Yao Lai z Columbia University. Największą zagadką jest to, kiedy lodowiec może się rozpaść, dodaje Christine Dow z kanadyjskiego University of Waterloo, która nie była zaangażowana w najnowsze badania.
      Niektóre z lodowców szelfowych pływają na otwartych wodach i nie mają wpływu na to, co dzieje się z lodowcami na lądzie.
      Jednak lodowce szelfowe znajdujące się np. w zatokach stanowią fizyczną barierę, która spowalnia spływanie do oceanu lodowców z lądu. W takim przypadku na lodowce szelfowe działają potężne siły. Z jednej strony są one poddawane naciskowi ze strony lodu spływającego z lądu, z drugiej strony napierają na ląd, z trzeciej zaś są rozciągane, gdy przemieszczają się na wodzie. W wyniku tych procesów na lodowcach szelfowych pojawiają się liczne pęknięcia. Jeśli nad taki lodowiec napłynie ciepłe powietrze i lodowiec zacznie się topić, pojawi się woda, która będzie wdzierała się w pęknięcia. Może ona błyskawicznie doprowadzić do rozpadu lodowca szelfowego. A w takim wypadku znika bariera między oceanem a lodowcem na lądzie, więc lodowiec może przyspieszyć spływanie do oceanu.
      Naukowcy spekulują, że ofiarą takiego procesu pękania i wdzierania się wody padł lodowiec szelfowy Larsen B, który w 2002 roku w ciągu zaledwie kilku tygodni stracił 3250 km2 powierzchni.
      Lai i jej zespół chcieli wiedzieć, które z lodowców szelfowych są najbardziej narażone na rozpad. Opracowali więc model maszynowego uczenia się, który był trenowany na zdjęciach lodowców z przeszłości. Celem treningu było nauczenie algorytmu rozpoznawania cech charakterystycznych prowadzących do rozpadu lodowców. Algorytm uczono na podstawie zdjęć satelitarnych lodowców szelfowych Larsen C i Jerzego VI. Następnie algorytm zaimplementowano do zdjęć całej Antarktyki.
      Na tej podstawie zidentyfikowali te pęknięcia, które – po uwzględnieniu nacisku wywieranego przez masy lodu oraz ruchy lodowca na wodzie – z największym prawdopodobieństwem będą się powiększały. Teraz uczonych czeka odpowiedź na pytanie, kiedy może dojść do rozpadu poszczególnych lodowców szelfowych. W tym celu naukowcy będą musieli połączyć swój model z modelami klimatycznymi oraz modelami opisującym spływanie lodowców z lądu. Na razie grupa Lai nie jest w stanie zakreślić ram czasowych, w których może dojść do masowego rozpadania się lodowców szelfowych. Jednak inna grupa naukowa już w 2015 roku stwierdziła, że stanie się to w perspektywie najbliższych dekad.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...