science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe het atmosferische zonnescherm zou kunnen werken

Een vrouw leest een boek in de schaduw van een boom terwijl ze ontspant in Hyde Park in Londen, Engeland. Als er ooit een snelle oplossing voor de opwarming van de aarde nodig is, sommige experts hebben gesuggereerd om de aarde in de schaduw te stellen. Zie meer groene wetenschapsfoto's. Oli Scarff/Getty Images

Sinds rapporten over de opwarming van de aarde mensen hebben genoemd als de waarschijnlijke oorzaak van stijgende temperaturen over de hele wereld, het debat over hoeveel we erbij betrokken zijn, is nauwelijks gestaakt. De productie van koolstofemissies, uitgestoten na de verbranding van fossiele brandstoffen, is hoogstwaarschijnlijk de reden waarom er meer broeikasgassen (zoals koolstofdioxide en methaan) vast komen te zitten in de atmosfeer van de aarde. Dit effect is als een tweesnijdend zwaard, want terwijl koolstofdioxide en methaan zonlicht de atmosfeer binnenlaten, ze zorgen er ook voor dat het niet naar buiten stuitert, de temperatuur over de hele wereld iets stijgen.

Sommige wetenschappers waarschuwen ook voor de problemen die samenhangen met de opwarming van de aarde en de waarschijnlijke gevolgen als er niets aan wordt gedaan. De potentiële gevaren van de opwarming van de aarde variëren van oncomfortabel tot rampzalig - volgens rapporten, een toename van het aantal nierstenen is al op gang dankzij hogere temperaturen, overwegende dat de stijgende zeespiegel, overstromingen en hongersnood vertegenwoordigen de apocalyptische versie.

Velen zijn het erover eens dat de ontwikkeling van hernieuwbare energie de belangrijkste oplossing is om de opwarming van de aarde tegen te gaan. Hoewel dat nog lang kan duren, op dit moment, wetenschappers, theoretici en experimentatoren bedenken tijdelijke oplossingen die de aarde kunnen helpen in geval van nood. Als de temperatuur drastisch begint te stijgen, samen met ziektegevallen, hongersnood en conflicten, er moet misschien iets gebeuren - en snel.

Sommige van de ideeën die worden rondgegooid, zijn geïnspireerd op een plek waar mensen vaak naar zoeken als we buiten zijn en het te warm is - de schaduw. Een boom, een paraplu, een overhang op een gebouw of iets anders dat de zonnestralen kan blokkeren om rechtstreeks op ons te schijnen (en onze huid te beschadigen) is een eenvoudige maar effectieve manier gebleken om af te koelen.

Dit heeft sommige wetenschappers ertoe gebracht zich af te vragen:hoe zou het zijn om de zonnestralen op veel grotere schaal te blokkeren? Kunnen we de aarde op de een of andere manier verduisteren om de temperatuur te verlagen? Een paar experts hebben een mogelijke oplossing aangeboden:de atmosferische zonnescherm. Maar is het slechts sciencefiction, of zou het echt kunnen werken?

Cool It Down:Aerosol-injectie

Het injecteren van lichtverstrooiende aerosolen in de atmosfeer kan de planeet afkoelen, en het is eigenlijk al eerder gebeurd toen de berg Pinatubo uitbarstte in 1991. StockTrek / Getty Images

Het idee van een sfeervolle zonwering is niet bepaald nieuw. Wetenschappers hebben een aantal verschillende manieren voorgesteld om de aarde in de loop der jaren af ​​te koelen en af ​​te koelen. Ze varieerden van potentieel aannemelijk tot technisch monsterlijk en ongelooflijk duur. In 1989, bijvoorbeeld, James Early van het Lawrence Livermore National Laboratory in Californië stelde voor om een ​​enorme 1, 242,7 mijl (2, glazen schild met een diameter van 000 kilometer dat langs L-1 zou zweven, de baan die op één lijn ligt met de zon.

Andere ontwerpen waren lichter. Een populaire suggestie is de verstrooiing van aerosolen in de atmosfeer. Voor sommigen klinkt dit misschien als een gevaarlijk iets om te doen, vooral als je denkt aan spuitbussen en hun verband met luchtvervuiling. Maar betekent dit dat we allemaal blikjes haarlak in de lucht moeten richten en wegspuiten? Niet precies.

Samen met de hoofdgassen stikstof en zuurstof, de atmosfeer heeft een verzameling van zowel vaste als vloeibare deeltjes, aerosolen genaamd, of fijnstof. Deze kleine stukjes materie zijn klein van formaat, met een diameter tussen 0,01 en 10 micrometer, en ze zweven continu in de atmosfeer. Grotere spuitbussen zijn gewoon zeezout, stof en andere stukjes materie die door de wind omhoog worden geblazen - ze worden teruggespoeld naar het aardoppervlak als het regent of sneeuwt. Kleinere spuitbussen, anderzijds, omvatten koolstofdeeltjes, die daar komen als we fossiele brandstoffen verbranden en, omdat ze licht vangen en absorberen, ze spelen een rol bij de opwarming van de aarde.

Echter, bepaalde aerosolen hebben het vermogen om licht te verstrooien in plaats van het te absorberen. Gewone luchtmoleculen kunnen de richting van de stralingsbundels van de zon niet veranderen omdat ze te klein zijn. maar grotere aerosoldeeltjes, als ze water opnemen, worden groter en blokkeren het licht van de zon om de atmosfeer binnen te komen.

Dit zorgt voor een verkoelend effect, en de aarde is eerder getuige geweest van een koelend effect als dit. In 1991, toen de berg Pinatubo uitbarstte in de Filippijnen, er kwamen voldoende aerosolen in de lucht om een ​​lange tijd een merkbare daling van de gemiddelde mondiale oppervlaktetemperatuur te veroorzaken.

Maar zijn er nog andere alternatieven voor het injecteren van de atmosfeer met aerosolen? En is een sfeervol zonnescherm uiteindelijk een goed idee?

Lichtgewicht folders en bijwerkingen

Vliegende schijven kunnen mogelijk een grote wolk vormen tussen de aarde en de zon om zonlicht te blokkeren, maar ze zouden tegelijkertijd ook de opwekking van zonne-energie verminderen. Pete Starman/Getty Images

Spuitbussen zijn niet de enige mogelijke theorie voor een atmosferische zonnescherm. De meest recente methode om de aarde een beetje rust te geven van de zonnestralen, voorgesteld door Roger Angel aan de Universiteit van Arizona, omvat het verzenden van triljoenen lichtgewicht, transparante schijven de ruimte in waar ze wat binnenkomende straling zouden kunnen blokkeren.

De schijven zouden zich gedragen als kleine ruimteschepen die ongeveer een miljoen mijl (1, 609, 344 kilometer) boven de atmosfeer van de aarde in één grote wolk. De lange rij schijven zou een diameter hebben van ongeveer de helft van de aarde (dat is ongeveer 7, 900 mijl, of 12, 700 kilometer) en 10 keer langer zijn. Angel ontwierp de lichtgewicht flyers om te worden gemaakt van een transparante film, meet ongeveer 23,6 inch (60 centimeter) in diameter en bedekt met kleine gaatjes.

Het eindresultaat zou zijn dat de schijven tot 10 procent van het zonlicht dat door de wolk gaat, van de aarde weg kunnen leiden. Dit zou het zonlicht over het oppervlak van de hele planeet met 2 procent kunnen verminderen, dingen aanzienlijk afkoelen. Het lichtere gewicht van de schijven biedt een voordeel ten opzichte van de eerder genoemde theorie van het glazen schild, omdat het niet zo veel moeite kost om ze buiten de atmosfeer van de aarde te krijgen. In feite, hydro-elektrische energie kan worden gebruikt om elektromagnetische draagraketten aan te drijven, die Angel voorstelt om elke vijf minuten te schieten voor een periode van 10 jaar om een ​​acceptabel aantal flyers te verzenden. Het prijskaartje voor het project is allesbehalve klein -- de parasol-flyers kunnen enkele biljoenen dollars kosten, of ongeveer $ 100 miljard per jaar, maar Angel gelooft dat de voordelen van zijn zonneschermsysteem ongeveer 50 jaar meegaan.

Hoewel wetenschappers al tientallen jaren speculeren over hoe een atmosferische zonnescherm zou kunnen werken, veel sceptici hebben erop gewezen dat het schema helemaal niet zal werken, of in ieder geval dat het andere aspecten van energieopwekking niet zal helpen. Het ongelukkige neveneffect van schaduw op de aarde is de onbedoelde vermindering van de piekproductiviteit van zonne-energie. Een sfeervol zonnescherm, of het nu gaat om het verstrooien van deeltjes in de lucht of het uitzenden van miljoenen dunne vliegende schijven, zou maar liefst 20 procent van de zonne-energie kunnen afbuigen van elektriciteitscentrales.

Wilt u meer weten over de sfeervolle zonwering of andere gerelateerde onderwerpen, volg de links op de volgende pagina.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe waterloze toiletten werken
  • Hoe zonnevliegtuigen werken
  • Hoe vergassing werkt
  • Hoe bodemlampen werken

bronnen

  • KOSMOS tijdschrift. "Zonnescherm in de ruimte om planeet te koelen." 6 november 2006. (6 juli, 2009) http://www.cosmosmagazine.com/node/826
  • Eurekalert.com. "Ruimtezonwering kan mogelijk zijn in een noodsituatie op het gebied van de opwarming van de aarde." 3 november 2006. (6 juli, 2009) http://www.eurekalert.org/pub_releases/2006-11/uoa-ssm110306.php
  • Nationale Oceanische en Atmosferische Administratie. "Atmosferische 'zonnescherm' kan de opwekking van zonne-energie verminderen." 11 maart, 2009. (6 juli, 2009) http://www.noanews.noaa.gov/stories2009/20090311_sunshade.html
  • Rosenthal, Elisabeth en Revkin, Andrew C. "Science Panel noemt opwarming van de aarde 'ondubbelzinnig'." The New York Times. 3 februari 2007. (6 juli, 2009) http://www.nytimes.com/2007/02/03/science/earth/03climate.html
  • De bewoonbare planeet. "Eenheid 11 - Atmosferische vervuiling." (6 juli, 2009) http://www.learner.org/courses/envsci/unit/text.php?unit=11&secNum=5

Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat gebeurt er wanneer glucose een cel binnengaat?
  2. Voorspelling (biologie): definitie, soorten en voorbeelden
  3. Wat is de rol van de milt en het beenmerg in de bloedsomloop?
  4. Wat is de volgorde van de gebeurtenissen in de bevruchting van een ei?
  5. Gebruik van DNA-extractie
  6. Hoe is een Cells DNA net als de boeken in een bibliotheek?
  7. Hoe een biologisch diagram te tekenen
  8. Kenmerken van Animal-like Protists
  9. Welke vier dingen maken ribosomen anders dan organellen?

Wetenschap