Jak się obronić przed globalnym ociepleniem

Zwierciadła na orbicie, pływające miasta i farmy roślin modyfikowanych genetycznie – tak inżynierowie wyobrażają sobie świat cieplejszy o 2 stopnie Celsjusza

Publikacja: 19.08.2012 12:00

Elektrownia słoneczna na orbicie w kształcie kielicha kwiatu

Elektrownia słoneczna na orbicie w kształcie kielicha kwiatu

Foto: John Mankins/Artemis Innovation Management Solutions

Coraz więcej dowodów wskazuje, że najbardziej czarno widzący naukowcy jednak się nie mylą – globalne ocieplenie to rzeczywistość. A to oznacza, że trzeba przywyknąć do myśli, że ekstremalne zjawiska pogodowe, susze, podtopienia niżej położonych terenów to zjawiska, które będą nam towarzyszyć. Nawet niewielki wzrost średniej temperatury (prognozy uzależnione są od poziomu emisji zanieczyszczeń do atmosfery i wahają się od ok. 1,8 do ponad 3 st. C w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat) zmusi nas do zmian. Jakich? Na to pytanie próbują odpowiedzieć naukowcy pokazujący, jak możemy się przystosować do zmian klimatu. Co najciekawsze – ich futurystyczne pomysły są bliskie realizacji.

Już na początku XXI wieku naukowcy zastanawiali się, w jaki sposób można hamować wzrost temperatury na naszej planecie. Astrofizyk Lowell Wood zaproponował umieszczenie w przestrzeni kosmicznej gigantycznego lustra, które osłoniłoby Ziemię przed częścią promieniowania słonecznego. Ale żeby taka konstrukcja działała, musiałaby mieć powierzchnię zbliżoną do... Grenlandii. Pomysł wariata? Wood pracuje w słynnym Lawrence Livermore National Laboratory – amerykańskim instytucie zajmującym się  bronią jądrową, brał też udział w projektowaniu tarczy antyrakietowej SDI.

Pierścień luster

W 2006 roku jego kolega po fachu prof. Roger Angel z Uniwersytetu Arizony zaproponował modyfikację tego pomysłu – w końcu wystrzelenie gigantycznego lustra przekraczałoby możliwości finansowe wszystkich państw świata. Zamiast tego – postuluje prof. Angel – można umieścić na orbicie miliardy mniejszych lusterek i ustawić je w okolicach tzw. punktu libracyjnego, w którym równoważą się siły grawitacji Ziemi i Słońca.

Wystarczy, by lustra odbiły 2 proc. słonecznego światła, aby ustabilizować temperaturę – wyliczył astrofizyk.

Firma analityczna Star Technology and Research ma jeszcze inny pomysł – pierścień luster wokół równika (konstrukcja przypominałaby pierścienie Saturna). Prezes firmy Jerome Pearson skrupulatnie policzył, że pożądany efekt osiągnęlibyśmy przy... 5 mln pojazdów z lustrami na orbicie. To z kolei oznacza, że musielibyśmy wysyłać w kosmos 137 nowych (na wymianę za zużyte lub uszkodzone) luster dziennie. Ale taki pierścień obniżyłby temperaturę na Ziemi o 3 stopnie Celsjusza. Do tego mógłby wytwarzać energię elektryczną – podkreśla Pearson.

Elektrownia nad Ziemią

To właśnie pomysł zwierciadlanej elektrowni słonecznej na orbicie – obniżającej temperaturę i jednocześnie produkującej prąd – jest najbardziej realistyczny. Wszystko dzięki koncepcji Johna Mankinsa z kalifornijskiej firmy Artemis Innovation Management Solutions. Sam Mankins przepracował ćwierć wieku w Laboratorium Napędów Odrzutowych (JPL) NASA oraz w słynnym Caltechu. Przed rokiem otrzymał od NASA grant na stworzenie projektu satelitarnej elektrowni, która przesyłałaby energię bezprzewodowo na Ziemię.

Jego pomysł to SPS-ALPHA (Solar Power Satellite via Arbitrarily Large PHased Array) – konstrukcja w kształcie kwiatu składająca się z tysięcy cienkowarstwowych luster kierujących światło naszej gwiazdy do ogniw słonecznych. Najważniejsze jednak jest to, że elektrownia składa się z identycznych niewielkich elementów (ważą po 200 kg), które nawet przy wykorzystaniu dzisiejszej techniki można wynieść na orbitę i złożyć w całość.

Ale zasłonięcie nieba lustrami może nie wystarczyć. Naukowcy z Instytutu Meteorologii Maksa Plancka uwzględnili obecność zwierciadeł na orbicie w czterech modelach klimatycznych. Temperatura wprawdzie spadnie do poziomu sprzed epoki przemysłowej, ale nie wszędzie tak samo. Bieguny będą cieplejsze, tropiki chłodniejsze, ale naszej części świata zagrożą katastrofalne susze. Z drugiej strony – poziom oceanu i tak się podniesie – przewidują eksperci.

Płyń lub giń

Dla państw, których tereny położone są tuż powyżej obecnego poziomu wód (a niekiedy z częścią terytorium w depresji), to wyrok śmierci. Nie powinno być więc zaskoczeniem, że to holenderska firma Waterstudio zaprojektowała pływające apartamenty (dla swojego kraju), pływający meczet dla Zjednoczonych Emiratów Arabskich oraz unoszące się na falach centrum konferencyjne i hotel dla Malediwów (mają się znaleźć pod wodą ok. 2080 roku).

Inna holenderska firma – Dura Vermeer – zaprojektowała całą pływającą wioskę. Betonowe konstrukcje utrzymuje nad wodą podstawa z plastikowej pianki.

Inżynierowie sięgają też po rozwiązania sprawdzone od wieków. W Bangladeszu, którego jedną czwartą powierzchni co roku zalewa woda, rolnicy wykorzystują tratwy z włókien roślinnych, na które nanoszą nawóz. Wydajność pływających farm jest lepsza niż tradycyjnych. Nowoczesnym wcieleniem tego pomysłu jest Sea Tree zaprojektowane przez Waterstudio – unosząca się na wodzie wyspa zieleni.

Alternatywą dla pływającego rolnictwa są pionowe farmy – zbudowane jak miejskie wieżowce. Takie konstrukcje już powstały w USA, Korei Płd., Japonii i Singapurze. W Szwecji ma powstać uprawa licząca 17 pięter.

Potrzebne będą też nowe odmiany roślin – „gotowe na zmianę klimatu". Zmodyfikowaną genetycznie kukurydzę odporną na złe warunki pogodowe (suszę) opracowały już m.in. Monsanto, DuPont i Sygenta. Zmodyfikowane rośliny znoszące wysokie zasolenie wody czy powodzie są dziś przedmiotem ponad 1600 patentów.

masz pytanie, wyślij e-mail do autora, p.koscielniak@rp.pl

Coraz więcej dowodów wskazuje, że najbardziej czarno widzący naukowcy jednak się nie mylą – globalne ocieplenie to rzeczywistość. A to oznacza, że trzeba przywyknąć do myśli, że ekstremalne zjawiska pogodowe, susze, podtopienia niżej położonych terenów to zjawiska, które będą nam towarzyszyć. Nawet niewielki wzrost średniej temperatury (prognozy uzależnione są od poziomu emisji zanieczyszczeń do atmosfery i wahają się od ok. 1,8 do ponad 3 st. C w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat) zmusi nas do zmian. Jakich? Na to pytanie próbują odpowiedzieć naukowcy pokazujący, jak możemy się przystosować do zmian klimatu. Co najciekawsze – ich futurystyczne pomysły są bliskie realizacji.

Pozostało 87% artykułu
Nauka
W organizmach delfinów znaleziono uzależniający fentanyl
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację