Ученые придумали систему, удаляющую из воздуха CO2

В новом исследовании Калифорнийского университета в Сан-Диего ученые придумали программу по развертыванию систем прямого улавливания воздуха (DAC), которая удаляет CO2 из воздуха.

По результатам работы, новая программа может снизить глобальной температуры до 2100 года, при условии, что она будет запущена в ближайшее время.

В исследовании оценивается, как государственное финансирование приведет к развертыванию системы улавливания DAC, которая будет удалять CO₂ из атмосферы.

DAC обойдется значительно дороже, чем многие традиционные меры по смягчению последствий выбросов, но затраты могут снизиться, поскольку фирмы приобретут опыт работы с этой технологией.

Райан Ханна, младший научный сотрудник Калифорнийского университета в Сан-Диего

Соавтор Дэвид Г. Виктор, профессор промышленных инноваций Школы глобальной политики и стратегии Калифорнийского университета в Сан-Диего, добавил, что концентрация CO₂ в атмосфере на столько высока, что нужно искать способы не только снизить ее, но и ликвидировать выбросы, которые были сделаны ранее.

Авторы пришли к выводу, что, если бы программа прямого улавливания CO₂ из воздуха заработала в 2025 году и получила инвестиции в размере 1,2-1,9% мирового ВВП ежегодно, то она бы смогла удалить около 2,2-2,3 гигатонны CO₂ к 2050 году.

По мнению авторов, DAC обладает характеристиками, которые могут оказаться интересны для политиков, которые поддерживают зеленое движение и борются с изменениями климата.

Война с глобальным потеплением: ученые рассказали про стоимость и эффективность систем захвата СО2 из атмосферы

Помимо мер по ограничению эмиссии СО2 в будущем, ученые все чаще задумываются о способах удаления уже существующих выбросов из атмосферы. Многие эксперты являются сторонниками систем прямого захвата воздуха, которые удаляют CO2 непосредственно из атмосферы и безопасно изолируют его под землей. Новое исследование показало, в каком случае это может сработать.

Ученые могут сколько угодно рассказывать о климатических ужасах будущего, но все это бесполезно, пока их не услышат политики

Результаты показывают, что программа глобального развертывания таких систем может обратить вспять рост глобальной температуры задолго до 2100 года, но только при условии немедленных и постоянных инвестиций со стороны правительств. Авторы работы не отрицают, что системы улавливания воздуха значительно дороже, чем традиционные меры по смягчению последствий глобального потепления, но затраты могут снизиться по мере того, как люди приобретут опыт работы с этой технологией.

Моделирование показало, что если бы государства начали программу прямого улавливания воздуха в 2025 году и ежегодно финансировали бы ее в размере 1,2 – 1,9% мирового ВВП, то она бы смогла удалить 2,2 – 2,3 гигатонны CO2 к 2050 году и 13 – 20 гигатонн CO2 к 2075 году. В совокупности система удалила бы 570 – 840 гигатонн CO2 с 2025 по 2100 годов, что соответствует достижению целей Парижского договора 2015 года.

Однако авторы отмечают, что даже при таких условиях, к 2100 году температура на Земле повысится на 2,4 – 2,5°С. Исследование также заостряет внимание на том, что для того чтобы такой «план» сработал, мировым державам необходимо продолжать усиливать политику нулевого углеродного следа.

Один из авторов работы, Дэвид Джи Виктор, сказал, что сейчас наступают по-настоящему кризисные времена для климата, такие как война или пандемия, а значит, политики должны выделять соответствующие средства на борьбу.

Экологи обнаружили необычный способ океана самостоятельно очищаться от пластиковых частиц

По оценкам экспертов, каждый год в океаны попадает около восьми миллионов тонн пластика. Ученые уже давно пытаются понять, как можно очистить мировые воды от мусора, новое исследование предполагает, что ключом к этой проблеме могут быть естественные системы океана, а именно морские луга.

Не дождавшись помощи от человека, океан решил спасать себя самостоятельно!

Испанские ученые обнаружили, что шары Нептуна (скатавшиеся листья и волокна подводных цветковых растений на морских лугах), собирают пластик в океане, а затем выносят его на берег. Авторы исследования подсчитали, что такие шары очищают океан от более 867 миллионов кусочков пластика каждый год!

К таким выводам ученые пришли после анализа пластиковых гранул и полиэфирных волокон от одежды, запутавшихся внутри шаров Нептуна. Исследование проводилось на четырех пляжах Испании с 2018 по 2019 годы. Среди 50% образцов были пластиковые частицы, а в 17% шаров с пластиковыми обломками также были найдены и синтетические волокна. На каждый килограмм собранных шаров приходилось более 1500 фрагментов мусора, в среднем до 1,6% массы всего шара. Ученые говорят, что найденные частицы мусора были повседневными бытовыми продуктами, то есть упаковкой, крышками от бутылок, одноразовой посудой.

Авторы исследования не могут объяснить, как точно мусор попадает в эти шары из растений. Скорее всего, частицы просто запутываются между растительными волокнами из-за волн, приливов и отливов.

Учитывая, что с 1960 года площади морских лугов в Средиземном море сократились на 13 – 50% (в зависимости от конкретного пляжа), команда ученых надеется, что полученные результаты побудят природоохранные ведомства принять срочные меры по обеспечению сохранения морских растений.

Экологи обнаружили необычный способ океана самостоятельно очищаться от пластиковых частиц

Marta Veny/UNIVERSITY OF BARCELONA/AFP

Ученые предложили удалять микропластитик в сточных водах, превращая его в CO2 и H2O

Одна из главных проблем микропластика заключается в том, что его крайне сложно собирать. Бутылки, упаковки и другой мусор активисты и ученые могут самостоятельно убирать с пляжей и даже водной поверхности, но микропластические гранулы крайне сложно уловить, поэтому исследователи разработали новую методику, позволяющую уничтожать частицы в источнике с их высокой концентрацией.

Для того чтобы решить какую-то проблему, всегда необходимо найти ее первоисточник. Такая схема может сработать и с микропластиком

Большая часть микропластика состоит из крошечных волокон синтетических тканей (полистирола). Они попадают в океан после стирки одежды, так как все системы очистки связаны с канализационной системой.

Профессор Патрик Дроги и его коллеги из Квебекского Национального института научных исследований (INRS) решили, что самым верным способом удаления частиц пластика из океана будет их уничтожение в первоисточнике, то есть в сточных водах. Они предположили, что микродуговое оксидирование, в процессе которого образуются гидроксильные радикалы, может быть использовано для расщепления волокон полистирола на молекулы углекислого газа и воды.

В лабораторных испытаниях с использованием имитируемых сточных вод исследователи смогли разложить до 89% частиц полистирола таким методом. Теперь они планируют опробовать эту технологию в реальных условиях. Однако авторы исследования опасаются, что у них могут возникнуть проблемы.

«Вода [в реальных условиях] содержит и другие материалы, которые могут повлиять на процесс деградации полистирола. Карбонаты и фосфаты могут задерживать радикалы и снижать производительность процесса окисления», — отмечает Дроги. И все-таки пока авторы работы не попробуют, они не смогут сказать точно насколько успешным будет этот процесс.

Новый метод разлагает микропластик прямо в источнике загрязнения

Группа исследователей из Национального института научных исследований (INRS) разработала процесс электролитической очистки сточных вод, который разрушает микропластики прямо у их источника.

Сточные воды могут переносить в окружающую среду высокие концентрации микропластика. Эти маленькие частицы размером менее 5 мм могут попадать даже от одежды, обычно в виде микроволокон. Профессор Патрик Дроги, возглавлявший исследование, отмечает, что сейчас не существует эффективных методов разложения микропластика, которые позволили бы устранить этот опасный загрязнитель во время очистки сточных вод. Существующие методы часто используют физическое разделение как средство фильтрации. Эти технологии не разлагают пластики, что требует дополнительной работы по их устранению.

Поэтому исследовательская группа решила разложить частицы микропластика путем электролитического окисления, процесса, не требующего добавления химикатов.

«Используя электроды, мы генерируем гидроксильные радикалы (*OH), которые атакуют микропластики. Этот процесс экологически безопасен: он расщепляет частицы на молекулы CO₂ и воды, которые не токсичны для экосистемы», — объясняет исследователь.

Профессор Дроги предполагает использование этой технологии прямо на у стоков коммерческих прачечных, которые являются источником выбросов микропластика в окружающую среду.

Лабораторные испытания воды, искусственно загрязненной полистиролом, показали эффективность разложения 89%. Команда планирует перейти к экспериментам в реальных условиях.

Если технология продемонстрирует свою эффективность, ученые проведут исследование для определения стоимости очистки и адаптации технологии для очистки больших объемов сточных вод. Через несколько лет эту технологию можно будет внедрить в прачечных.

Ученые разработали аналог пенополистерола из отходов: дешево и экологично

К сожалению, многие предметы быта, от продуктов питания до лекарств, чаще всего отправляются в продажу в одноразовой упаковке из пенополистирола, которая не поддается биологическому разложению и ее трудно перерабатывать. Однако это не относится к новому материалу, который сделан из использованной бумаги.

Немецкие инженеры создали из бумажных отходов материал, не уступающий по изоляционным свойствам пластиковым полимерам

Изоляционная среда на основе пенополистирола, разработанная учеными из Дрезденского технологического университета, в настоящее время коммерциализируется немецкой компанией easy2cool. Хотя точный производственный процесс является коммерческой тайной, он включает в себя сначала преобразование измельченных бумажных отходов в суспензию, а затем использование специального процесса для сушки плиток этой суспензии и прессовки их в формы из целлюлозно-волокнистого материала. Низкая плотность и узкий размер пор этого материала, как утверждается, придают ему низкую теплопроводность, подобную пенополистиролу, что позволяет ему выступать в качестве не менее эффективного изоляционного материала.

Брусок толщиной 3 см из стандартного материала, сделанного из переработанной бумаги (слева), вместе с экспериментальным бруском из первичных целлюлозных волоконTU Dresden

Однако, в отличие от пенополистирола, этот материал можно полностью переработать на уже существующих заводах, да и сам он прекрасно разлагается. Кроме того, вместо сырьевых материалов на нефтяной основе в нем используются отходы, которые в противном случае можно было бы выбросить или сжечь.

Следует отметить, что в настоящее время готовые упаковки материала включают водонепроницаемую внешнюю пластиковую пленку, которую необходимо отделить от нижележащего изоляционного материала для вторичной переработки. Тем не менее, производители работают над более экологичными альтернативами, такими как внешний барьерный слой на основе целлюлозы, который можно было бы непосредственно наносить на материал.

За последние 16 лет крупнейшие озера мира заболотились на четверть

Ученые изучили данные за 16 лет зондирования в крупнейших пресноводных озерах Земли, чтобы понять как климата повлияло на них.

NASA профинансировало исследование 11 крупнейших пресноводных озер в мире. Анализ был проведен по полевым и спутниковым снимкам, чтобы понять, как на большие водоемы влияет изменение климата.

Ученые из Мичиганского технологического исследовательского института (MTRI) изучили пять Великих Лаврентьевских озер, граничащих с США и Канадой, три африканских великих озера — Танганьика, Виктория и Малави, озеро Байкал в России и Большое медвежье и Большое невольничье озеро в Канаде. Эти 11 озер содержат более 50% поверхностной пресной воды, которую потребляют миллионы людей и животные.

В двух канадских озерах и озере Танганьика произошли наибольшие изменения в первичной продуктивности: там обильно выросли водоросли.

Основой пищевой цепью в этих озерах является продуктивность водорослей. Мы измерили скорость фиксации углерода, то есть скорость фотосинтеза водорослей в этих озерах. По мере того, как эта скорость меняется, увеличивается или уменьшается, видоизменяется все озеро.

Гэри Фаненштиль, сотрудник MTRI и старший научный сотрудник Лаборатории экологических исследований Великих озер NOAA.

Изменения в состоянии озер происходят, так как на них влияет множество факторов: изменение климата, увеличение питательных веществ (эвтрофикация) и инвазивные виды. Это затрудняет определение конкретных причин изменения в крупных водоемах.

Исследователи отмечают, насколько быстро произошли изменения в этих пресноводных озерах— уже спустя почти 20 лет видно серьезные изменение как внешнего вида, так и внутренней ситуации.

Три самых больших озера изменились сильнее всего: они заболотились на 20-25% за последние 16 лет. Также за этот период времени наибольший рост количества водорослей произошел на канадских озерах, а также на озере Танганьика в юго-восточной Африке.

Ученые выделяют основные причины: повышение температуры воды, солнечная радиация, а также снижения скорости ветра.