大氣中的二氧化碳濃度已經(jīng)達到了一個新的頂峰(圖片來源:pixabay)
最近,來自“全球碳項目(Global Carbon Project)”的科學家們針對全球變暖問題提出了一種新的解決思路。新的研究將目光聚焦在二氧化碳之外、另一種同樣會引發(fā)溫室效應的氣體上,也就是甲烷。
一直以來,人們致力于減少二氧化碳排放以緩解溫室效應。然而現(xiàn)實情況是,即便全球的氣候?qū)<摇h(huán)境學家已經(jīng)設(shè)想和推行了各種各樣的應對方式,也依然無法逆轉(zhuǎn)日益嚴峻的全球變暖趨勢。截至今年上半年,大氣中的二氧化碳濃度已經(jīng)達到了一個新的頂峰。如果以當前的速度繼續(xù)發(fā)展下去,那么在一千年之內(nèi)地球上的冰將會大幅融化,導致海平面上升數(shù)十米,徹底改變所有生物生活的環(huán)境。
因此,一些科學家逐步改變思路,試圖另辟蹊徑尋找更為有效的解決方法。我們知道,大量的甲烷氣體來自農(nóng)業(yè)、工業(yè)的生產(chǎn)過程。按照科學家們的計算,這些氣體在進入大氣層后,它們會有比二氧化碳更可怕的引發(fā)氣候惡化的能力。之所以過去并沒有對甲烷有更多的關(guān)注,其中一個原因在于甲烷并不像二氧化碳氣體會在大氣中留存那樣長的時間,它相對更容易處理和解決??茖W家猜想,或許處理甲烷會有意想不到的效果。
將甲烷轉(zhuǎn)化為二氧化碳(圖片來源:見參考文獻)
經(jīng)研究人員比較后發(fā)現(xiàn),處理甲烷對于緩解溫室效應來說確實是一個很好的策略。最主要的原因在于,大氣中單位重量的甲烷反而會比二氧化碳捕獲更多的熱量。項目的研究人員指出,當去除空氣中30億噸甲烷氣體,就可以將溫室效應水平恢復到正常數(shù)值。
如果我們要去除甲烷分子,最常見的方法是利用沸石將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳。這個方案聽起來似乎不可思議,因為為了減緩溫室效應卻反而需要增加二氧化碳的排放。實際上,進行針對甲烷的處理后,此時排放的二氧化碳只是工廠正常排放數(shù)月的量值?,F(xiàn)今大氣中的二氧化碳濃度已經(jīng)超過了百萬分之四百,而新方案如果順利執(zhí)行,將有可能削弱六分之一的變暖效果。因此如果我們從長遠的角度上看,這個方案并非沒有考慮的價值。
為此,研究人員分析了大量對于沸石的研究。沸石是一種多孔材料,它的孔隙中可以容納金屬催化劑。通常,人們通過沸石和其他材料將甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇,這是工業(yè)上制造特殊化工原料的過程。研究人員移除其中繁瑣的工藝,讓甲烷直接轉(zhuǎn)化為二氧化碳。甲烷的能量比二氧化碳要高,根據(jù)化學反應原理,這個轉(zhuǎn)化幾乎不需要其它外部條件,反應就能夠自動進行。在這個過程中,反應對于沸石壽命的影響較小,可以延長其使用的期限。最終二氧化碳直接排放,不必另外再進行捕集工作。于是整個過程變得高效便捷且成本低廉。
大氣中的二氧化碳濃度已經(jīng)超過了百萬分之四百(圖片來源:pixabay)
盡管這項方案看上去非常經(jīng)濟,但是真正要推行卻還有兩個方面的阻礙。首先,捕集大氣中的甲烷并不容易,無論是捕獲方法還是捕獲設(shè)備,在這些技術(shù)細節(jié)上還需要花費更多的時間進行研究。其次,要讓人們重新審視和分析這些問題,就需要有更加完善的理論和切實可行的方案進行支撐,因此相關(guān)的研究人員未來依然任重而道遠。
無論如何,這項研究給了人們新的啟發(fā),科學家可以從新的角度切入去解決氣候問題。同時這也告訴我們,只要齊心協(xié)力,要讓當前惡劣的氣候環(huán)境恢復為正常水平也并非是完全不可能的事情。當然,無論是選擇什么樣的解決方案,人們都必須盡快采取相對應的行動,否則很快氣候?qū)竭_一個更糟的局面。