Διοξείδιο του άνθρακα: Το αέριο θερμοκηπίου Νο. 1

Ανθρακας είναι ένα βασικό δομικό στοιχείο για όλη τη ζωή στη γη. Είναι επίσης το κύριο άτομο που συνθέτει τη χημική σύνθεση των ορυκτών καυσίμων. Μπορεί επίσης να βρεθεί με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα, ενός αερίου το οποίο διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στην παγκόσμια αγορά κλιματική αλλαγή.

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα μόριο που αποτελείται από τρία μέρη, ένα κεντρικό άτομο άνθρακα που συνδέεται με δύο άτομα οξυγόνου. Πρόκειται για αέριο που αποτελεί μόνο το 0,04% της ατμόσφαιράς μας, αλλά αποτελεί σημαντικό στοιχείο του κύκλου του άνθρακα. Τα μόρια άνθρακα είναι πραγματικοί μετασχηματιστές, συχνά σε στερεή μορφή, αλλά συχνά αλλάζουν φάση από CO₂ (ως ανθρακικό οξύ ή ανθρακικά άλατα) και πίσω σε αέριο. Οι ωκεανοί περιέχουν τεράστιες ποσότητες άνθρακα, όπως και οι στερεές εκτάσεις: οι σχηματισμοί βράχων, τα εδάφη και όλα τα ζωντανά αντικείμενα περιέχουν άνθρακα. Ο άνθρακας μετακινείται γύρω από αυτές τις διαφορετικές μορφές σε μια σειρά από διαδικασίες που αναφέρονται ως

Κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας που ονομάζεται κυτταρική αναπνοή, τα φυτά και τα ζώα καίνε σάκχαρα για να αποκτήσουν ενέργεια. Τα μόρια σακχάρου περιέχουν ένα αριθμό ατόμων άνθρακα τα οποία κατά την αναπνοή απελευθερώνονται με τη μορφή διοξειδίου του άνθρακα. Τα ζώα εκπνέουν την περίσσεια διοξειδίου του άνθρακα όταν αναπνέουν και τα φυτά την απελευθερώνουν κυρίως κατά τη διάρκεια της νύχτας. Όταν εκτίθενται στο ηλιακό φως, τα φυτά και τα άλγη λαμβάνουν CO₂ από τον αέρα και απογυμνώστε το από το άτομο του άνθρακα που θα χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία μορίων σακχάρου - το οξυγόνο που αφήνεται πίσω απελευθερώνεται στον αέρα ως Ο₂.

Το διοξείδιο του άνθρακα είναι επίσης μέρος μιας πολύ πιο αργής διαδικασίας: ο γεωλογικός κύκλος άνθρακα. Έχει πολλά συστατικά, και σημαντικό είναι η μεταφορά ατόμων άνθρακα από CO₂ στην ατμόσφαιρα σε ανθρακικά άλατα διαλυμένα στον ωκεανό. Μία φορά εκεί, τα άτομα άνθρακα συλλέγονται από τους μικρούς θαλάσσιους οργανισμούς (κυρίως πλαγκτόν) που κάνουν σκληρά κελύφη μαζί του. Μετά το θάνατο του πλαγκτόν, το κέλυφος άνθρακα βυθίζεται προς τα κάτω, συνδέοντας πολλά άλλα και τελικά σχηματίζοντας ασβεστολιθικό βράχο. Εκατομμύρια χρόνια αργότερα ο ασβεστόλιθος μπορεί να βγει στην επιφάνεια, να ξεπεράσει και να απελευθερώσει τα άτομα άνθρακα.

Ο άνθρακας, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο είναι ορυκτά καύσιμα που παράγονται από τη συσσώρευση υδρόβιων οργανισμών και στη συνέχεια υπόκεινται σε υψηλή πίεση και θερμοκρασία. Όταν εξάγουμε αυτά τα ορυκτά καύσιμα και τα καίνουμε, τα μόρια άνθρακα κάποτε κλειδώνονται στο πλαγκτόν και τα άλγη απελευθερώνονται πίσω στην ατμόσφαιρα ως διοξείδιο του άνθρακα. Αν κοιτάξουμε οποιοδήποτε εύλογο χρονικό πλαίσιο (π.χ., εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια), η συγκέντρωση του CO₂ στην ατμόσφαιρα ήταν σχετικά σταθερή, ενώ οι φυσικές απελευθερώσεις αντισταθμίστηκαν από τις ποσότητες που συλλέχθηκαν από τα φυτά και τα άλγη. Ωστόσο, δεδομένου ότι έχουμε κάψει τα ορυκτά καύσιμα προσθέτουμε κάθε χρόνο καθαρή ποσότητα άνθρακα στον αέρα.

Στην ατμόσφαιρα, το διοξείδιο του άνθρακα συμβάλλει με άλλα μόρια στην το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Η ενέργεια από τον ήλιο αντανακλάται από την επιφάνεια της γης και κατά τη διαδικασία μετατρέπεται σε μήκος κύματος περισσότερο εύκολα παρεμποδίζεται από τα αέρια του θερμοκηπίου, παγιδεύοντας τη θερμότητα μέσα στην ατμόσφαιρα αντί να την αφήνετε να αντανακλάται χώρος. Η συμβολή του διοξειδίου του άνθρακα στο φαινόμενο του θερμοκηπίου κυμαίνεται μεταξύ 10 και 25% ανάλογα με τη θέση, αμέσως πίσω από τους υδρατμούς.

Η συγκέντρωση του CO₂ στην ατμόσφαιρα έχει ποικίλει με την πάροδο του χρόνου, με σημαντικά σκαμπανεβάσματα που έζησε ο πλανήτης κατά τη διάρκεια των γεωλογικών χρόνων. Αν κοιτάξουμε τις τελευταίες χιλιετίες βλέπουμε μια απότομη άνοδο του διοξειδίου του άνθρακα ξεκινώντας ξεκάθαρα από τη βιομηχανική επανάσταση. Δεδομένου ότι πριν από το 1800 εκτιμάται το CO₂ οι συγκεντρώσεις αυξήθηκαν κατά πάνω από 42% σε τρέχοντα επίπεδα πάνω από 400 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm), που οφείλονται στην καύση ορυκτών καυσίμων και στην εκκαθάριση της γης.

Καθώς μπήκαμε σε μια εποχή που καθορίστηκε από την έντονη ανθρώπινη δραστηριότητα, το Anthropocene, προσθέτουμε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα πέρα ​​από τις φυσικές εκπομπές. Τα περισσότερα από αυτά προέρχονται από την καύση άνθρακα, πετρελαίου και φυσικού αερίου. Η βιομηχανία ενέργειας, ιδίως μέσω σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα, είναι υπεύθυνος για το μεγαλύτερο μέρος του κόσμου εκπομπών αερίων θερμοκηπίου - το μερίδιο αυτό ανέρχεται σε 37% στις ΗΠΑ, σύμφωνα με την Προστασία του Περιβάλλοντος Πρακτορείο. Μεταφορά, συμπεριλαμβανομένων των οχημάτων με ορυκτά καύσιμα, των φορτηγών, των αμαξοστοιχιών και των πλοίων, έρχεται στη δεύτερη με 31% των εκπομπών. Ένα άλλο 10% προέρχεται από την καύση ορυκτών καυσίμων για τη θέρμανση κατοικιών και επιχειρήσεων. Τα διυλιστήρια και άλλες βιομηχανικές δραστηριότητες απελευθερώνουν πολύ διοξείδιο του άνθρακα, υπό την ηγεσία του παραγωγή τσιμέντου που είναι υπεύθυνη για μια εκπληκτικά μεγάλη ποσότητα CO₂ προσθέτοντας το 5% της συνολικής παγκόσμιας παραγωγής.

Η εκκαθάριση γης αποτελεί σημαντική πηγή εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα σε πολλά μέρη του κόσμου. Καύση καθέτου και αφήνοντας τα εδάφη εκτεθειμένα απελευθερώνει CO₂. Στις χώρες όπου τα δάση κάνουν μια κάπως επιστροφή, όπως και στις Ηνωμένες Πολιτείες, η χρήση γης δημιουργεί καθαρή πρόσληψη άνθρακα καθώς κινητοποιείται από τα αναπτυσσόμενα δέντρα.

Μειώστε τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να γίνει με την προσαρμογή της ζήτησης ενέργειας σας, τη λήψη πιο περιβαλλοντικά σωστών αποφάσεων σχετικά με τις ανάγκες μεταφοράς σας και την εκ νέου αξιολόγηση των επιλογών σας τροφίμων. Και τα δυο η προστασία της φύσης και η ΣΟΕΣ είναι χρήσιμες υπολογιστές αποτυπώματος άνθρακα που μπορεί να σας βοηθήσει να εντοπίσετε πού στον τρόπο ζωής σας μπορείτε να κάνετε τη μεγαλύτερη διαφορά.

Εκτός από τη μείωση των εκπομπών, υπάρχουν δράσεις που μπορούμε να κάνουμε για να μειώσουμε τις ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα. Ο όρος δέσμευση άνθρακα σημαίνει συλλογή CO₂ και τη θέση του σε σταθερή μορφή, όπου δεν θα συμβάλει στην αλλαγή του κλίματος. Τέτοιος μετριασμό της υπερθέρμανσης του πλανήτη τα μέτρα περιλαμβάνουν φύτευση δάση και την έγχυση διοξειδίου του άνθρακα σε παλιά πηγάδια ή βαθιά σε πορώδεις γεωλογικούς σχηματισμούς.