uhlík je základným stavebným kameňom celého života na Zemi. Je to tiež hlavný atóm tvoriaci chemické zloženie fosílnych palív. Nachádza sa tiež vo forme oxidu uhličitého, plynu, ktorý zohráva ústrednú úlohu v globálnom meradle zmena podnebia.
Čo je CO2?
Oxid uhličitý je molekula pozostávajúca z troch častí, centrálny atóm uhlíka viazaný na dva atómy kyslíka. Je to plyn, ktorý tvorí iba asi 0,04% našej atmosféry, ale je dôležitou súčasťou uhlíkového cyklu. Molekuly uhlíka sú skutočnými formátormi, často v tuhej forme, ale často meniacou sa fázou z CO2 plyn do kvapaliny (ako kyselina uhličitá alebo uhličitany) a späť do plynu. Oceány obsahujú obrovské množstvo uhlíka a rovnako tak pevná pôda: skalné útvary, pôdy a všetky živé bytosti obsahujú uhlík. Uhlík sa pohybuje medzi týmito rôznymi formami v rade procesov označovaných ako uhlíkový cyklus - alebo presnejšie počet cyklov, ktoré zohrávajú v globálnom fenoméne zmeny klímy viaceré kľúčové úlohy.
CO2 je súčasťou biologických a geologických cyklov
Počas procesu nazývaného bunkové dýchanie rastliny a zvieratá spaľujú cukry, aby získali energiu. Molekuly cukru obsahujú určitý počet atómov uhlíka, ktoré sa pri dýchaní uvoľňujú vo forme oxidu uhličitého. Zvieratá pri nadýchaní vydýchajú prebytočný oxid uhličitý a rastliny ho uvoľňujú väčšinou počas noci. Ak sú rastliny a riasy vystavené slnečnému žiareniu, zachytávajú CO2 zo vzduchu a zbavte ho atómu uhlíka, ktorý chcete použiť na tvorbu molekúl cukru - zostávajúci kyslík sa uvoľňuje do vzduchu ako O2.
Oxid uhličitý je tiež súčasťou oveľa pomalšieho procesu: geologický uhlíkový cyklus. Má veľa zložiek a dôležitý je prenos atómov uhlíka z CO2 v atmosfére uhličitanov rozpustených v oceáne. Raz tam, atómy uhlíka sú vybrané sú tvorené malými morskými organizmami (väčšinou planktónom), ktoré s ním vytvárajú tvrdé škrupiny. Keď planktón zomrie, uhlíková škrupina klesá na dno, spája desiatky ďalších a nakoniec sa formuje vápencový kameň. O milióny rokov neskôr sa tento vápenec môže objaviť na povrchu, môže byť zvetraný a uvoľňovať späť atómy uhlíka.
Uvoľňovanie nadmerného CO2 je problém
Uhlie, ropa a plyn sú fosílne palivá vyrobené z hromadenia vodných organizmov, ktoré sú potom vystavené vysokému tlaku a teplote. Keď extrahujeme tieto fosílne palivá a spálime ich, uhlíkové molekuly sa raz zamknú do planktónu a riasy sa uvoľnia späť do atmosféry ako oxid uhličitý. Ak sa pozrieme na akýkoľvek primeraný časový rámec (povedzme stovky tisíc rokov), koncentrácia CO2 v atmosfére je relatívne stabilný, pričom prirodzené uvoľňovanie je kompenzované množstvami, ktoré zachytávajú rastliny a riasy. Keďže však spaľujeme fosílne palivá, každý rok pridávame do ovzdušia čisté množstvo uhlíka.
Oxid uhličitý ako skleníkový plyn
V atmosfére oxid uhličitý prispieva spolu s ďalšími molekulami k skleníkový efekt. Energia zo slnka sa odráža povrchom zeme a v tomto procese sa viac premení na vlnovú dĺžku ľahko zachytiteľné skleníkovými plynmi, ktoré zachytávajú teplo v atmosfére namiesto toho, aby ho nechali odrážať von space. Príspevok oxidu uhličitého k skleníkovému efektu sa pohybuje medzi 10 a 25% v závislosti od miesta, hneď za vodnou parou.
Vzostupný trend
Koncentrácia CO2 v atmosfére sa časom menilo, s výraznými vzostupmi a poklesmi planéty v geologických časoch. Ak sa však pozrieme na poslednú miléniu, vidíme prudký nárast oxidu uhličitého, ktorý sa začína jednoznačne priemyselnou revolúciou. Od roku 1800 sa odhaduje CO2 Koncentrácie sa zvýšili o viac ako 42% na súčasné úrovne nad 400 častíc na milión (ppm), čo bolo spôsobené spaľovaním fosílnych palív a čistením pôdy.
Ako presne pridávame CO2?
Keď sme vstúpili do éry definovanej intenzívnou ľudskou činnosťou, antropocénom, pridávame do atmosféry oxid uhličitý nad rámec prirodzene sa vyskytujúcich emisií. Väčšina z toho pochádza zo spaľovania uhlia, ropy a zemného plynu. Za väčšinu sveta je zodpovedný energetický priemysel, najmä prostredníctvom elektrární spaľujúcich uhlík emisie skleníkových plynov - tento podiel dosahuje v USA podľa ochrany životného prostredia 37% Agency. prepravavrátane automobilov, nákladných automobilov, vlakov a lodí na fosílne palivá je na druhom mieste s 31% emisií. Ďalších 10% pochádza zo spaľovania fosílnych palív na vykurovanie domácností a podnikov. Rafinérie a iné priemyselné činnosti uvoľňujú veľa oxidu uhličitého, ktorý vedie výroba cementu ktorý je zodpovedný za prekvapivo veľké množstvo CO2 čo predstavuje až 5% celkovej svetovej produkcie.
Čistenie pôdy je dôležitým zdrojom emisií oxidu uhličitého v mnohých častiach sveta. Horiace lomítko a nechané exponované pôdy uvoľňujú CO2. V krajinách, kde lesy dosahujú istý návrat, ako napríklad v Spojených štátoch, vytvára využívanie pôdy čistý príjem uhlíka, keď sa mobilizuje rastúcimi stromami.
Zníženie našej uhlíkovej stopy
Zníženie emisií oxidu uhličitého možno to dosiahnuť úpravou vašej potreby energie, prijatím ekologickejších rozhodnutí o vašich prepravných potrebách a prehodnotením výberu potravín. oba ochrana prírody a EPA sú užitočné kalkulačky uhlíkovej stopy čo vám pomôže zistiť, kde vo vašom životnom štýle môžete urobiť najväčší rozdiel.
Čo je to sekvestrácia uhlíka?
Okrem znižovania emisií môžeme podniknúť kroky na zníženie koncentrácií oxidu uhličitého v atmosfére. Termín sekvestrácia uhlíka znamená zachytávanie CO2 a dať ho do stabilnej formy, kde nebude prispievať k zmene klímy. taký zmierňovanie globálneho otepľovania opatrenia zahŕňajú výsadba lesov a vstrekovanie oxidu uhličitého do starých studní alebo hlboko do poréznych geologických útvarov.