Fényvisszaverő felhőkkel a klímaváltozás ellen

Bolygómérnökök szerint a tengeri felhők fényességének növelése lehetne a legegyszerűbb megoldás az éghajlatváltozás mérséklésére. A nagyszabású terv szerint hajókról permeteznék tengervízzel a felhőket, hogy megnöveljék fényvisszaverő képességüket.

A Föld hőmérsékletét csökkenteni lehetne azáltal, ha az óceánok fölött képződő felhők több napsugárzást vernének vissza - állítják amerikai kutatók. Végeredményben a felhők már jelenleg is több napsugárzást reflektálnak vissza a világűrbe, mint amennyit az emberi eredetű szén-dioxid-kibocsátás következtében a légkör elnyel. Megoldást nyújthatna tehát, ha tovább növelnénk a felhők fény- és energia-visszaverő képességét.

Bolygómérnökök szerint a tengeri felhők fényességének növelése lehetne a legegyszerűbb megoldás az éghajlatváltozás mérséklésére. A nagyszabású terv szerint hajókról permeteznék tengervízzel a felhőket, így azok több részecskék tartalmaznának, és a megnövekedett fényvisszaverő-képesség (albedó) miatt legalább részben ellensúlyozni tudnák a fosszilis tüzelőanyagok égetésével a légkörbe kerülő szén-dioxid melegítő hatását.

Nem aratott osztatlan sikert

A klímakutatók azonban vegyes érzelmekkel reagáltak az ötletre, amelyet az NCAR (az amerikai Nemzeti Légkörkutató Központ) klimatológusa, Jonathan Latham vetett fel még 1999-ben. Több tudós úgy véli, hogy ha az Atlanti-óceán fölött kialakuló felhők fényességét megnövelik a bepermetező eljárással, akkor az hozzájárulhat az amazóniai esőerdők elsivatagosodásához. Az Atlanti-óceán déli medencéjében ugyanis lehűlés kezdődhet, így az kevésbé párolog, és ezáltal csökken a csapadék mennyisége az erdő területén.

Latham azonban cáfolta ezeket az érveket, és egyre több mérnök dolgozik az elképzelés megvalósításán. Rengeteg akadály merült fel időközben, a legtöbb fejtörést pedig az okozza, hogy hogyan oldják meg a percenkénti több száz liternyi tengerpermet előállítását. A terven dolgozó szakértők azonban bizakodók.

Futurisztikus flotta borítaná a világóceánt

Stephen Salter, az Edinburghi Egyetem nyugalmazott professzora évekig egymaga foglalkozott az eljárás módszerének kidolgozásán. Ehhez a világ tengereire egy összesen közel 1500, furcsa kinézetű, "albedó jachtnak" nevezett hajóból álló flottát telepítenének. Minden egyes hajó távirányítású lenne, szélenergia hajtaná őket, és vízturbinák segítségével állítanák elő és a vízpermet előállításához valamint egy kilométer magasra lövelléséhez szükséges elektromos energiát.

Salter becslései szerint évente körülbelül ötven hajót kellene telepíteni, hogy lépést tartsunk a szén-dioxid-koncentráció növekedésének ütemével. A teljes flotta megépítése mintegy 3-5 milliárd dollárba kerülne, a fenntartás költségei pedig egyelőre nem ismertek, de még a hajók élettartama sem.

Ennél jóval fehérebb felhőkre lenne szükség a napsugárzás visszaverésére

A hajók nem vitorlát használnának, hanem a szél energiáját úgynevezett Flettner-rotorok segítségével aknáznák ki. A rotort Anton Flettner találta fel a 20. század elején, és kísérleti jelleggel több hajó is készült - például a Buckau 1924-ben. A rotor motorral forgatható hengerekből áll, amelyek egy túlméretezett árbocra emlékeztetnek. A csövek a repülőgép szárnyához hasonló elven működnek, azaz a forgás tengelyére merőlegesen felhajtóerőt generálnak, csak itt az örvényt nem a test alakja, hanem a forgása hozza létre.

Ki kell bírniuk az orkánerejű szélfúvást is

A Flettner-rotorok jól működnek, mégis eddig csak ritkán alkalmazták őket, mert a kifizetődőbb fosszilis tüzelőanyag meghajtású technológia terjedt el. Salter azonban azért választotta ezt a mechanizmust, mert így a hajók megújuló energiaforrásokból táplálhatók, könnyen irányíthatók egy fedélzeti számítógép segítségével, a hagyományos vitorlásokkal szemben jobban ellenállnak a hurrikán erejű szeleknek is, ráadásul helyet biztosítanak a tengervíz-permetező rendszer számára is.

Ahhoz, hogy az iparosodás előtti szinthez képest megkétszereződő szén-dioxid-koncentráció hatásait ellensúlyozni lehessen, Salter becslései szerint minden egyes hajónak másodpercenként 30 liter tengervizet kell mikroméretű (a méter milliomod része) cseppecskékből álló permetté alakítania.

Latham számításai szerint a cseppek 0,8 és 2 mikrométer közötti átmérővel kell rendelkezzenek, emellett lehetőleg egyforma méretűeknek kell lenniük, hogy ne ütközzenek, és ne hozzanak létre nagyobb cseppeket. Ez esetben ugyanis a felhőből kihullna a csapadék, majd feloszlana. Az eljárás kulcsa tehát ezeknek az apró cseppeknek az előállítása, és egyelőre még kérdéses, hogy működik-e az elmélet.

Kivitelezési problémák - a szilícium a megoldás

Salter számos módszert kipróbált a permet előállítására, végül azonban Lowell Wood asztrofizikus azt javasolta, hogy apró lyukakon keresztül lövelljék át a vízsugarat, egy öntözőkannához hasonlóan. Ahhoz, hogy ez működjön, egy 20 centiméter átmérőjű szilíciumlapra 1,5 milliárd, egyenként 0,8 mikrométer átmérőjű lyukat kell fúrni. Azért esett a erre az anyagra a választás, mert a számítógépes csipek gyártása okán több évtizedes tapasztalat áll rendelkezésre a rendkívül apró, szilíciumlapkák készítésében.

Problémát csak az okozhat, hogy a kilyuggatott szilíciumlapok mennyire állnak ellen a hatalmas nyomásnak, illetve hajszálrepedéseknek. A szilícium ugyanis kristályos anyag lévén, gyakran eltörik a repedések és a kristály síkja mentén.

Egy másik probléma, hogy ezek a rendkívül kisméretű lyukak könnyen, már két csepp áthaladása után eltömődnek, még akkor is, ha a tengervizet többször megtisztították. Salter azonban reméli, hogy le tudja küzdeni ezt az akadályt is azáltal, hogy az ellenkező irányból is vízsugarakkal bombázza a lyukakat. Az "albedó hajók" megtervezése és legyártása tehát még sok időt és energiát fog felemészteni, de nem kizárt, egyszer szükség lesz az armada bevetésére.