Ученые выдвигают экстремальные идеи по борьбе с изменением климата. Теоретически исследователь может использовать концепции, используемые в новых системах охлаждения, таких как кондиционеры и холодильники, для охлаждения всей планеты.
Джереми Мандей, инженер Калифорнийского университета, увлечен борьбой с изменением климата. Изучая два применения радиационного охлаждения, Мандей хотел бы генерировать чистую энергию (практическое и немедленное использование) или, возможно, даже охлаждать всю планету.
Что если вместо замедления глобального потепления мы действительно сможем помочь Земле остыть?
Чтобы понять идею Мандея, нам сначала нужно обобщить основы радиационного охлаждения. Эта концепция существует уже давно. До того, как появилось охлаждение, люди использовали силу радиационного охлаждения для производства льда там, где температура никогда не опускалась ниже нуля.
Холодными ночами иранцы наполняли водой неглубокие каменные бассейны. Из-за холодного космического пространства, подвешенного над Землей, земля, вода и почти все остальное излучают тепло. Иногда от планеты в космос может излучаться так много тепла, что вода превращается в лед, даже если температура окружающей среды выше нуля. Аналогичным образом, летние заморозки возникают из-за радиационного похолодания.
Как работает радиационное охлаждение?
Мандей и его команда использовали концепцию радиационного охлаждения для разработки панели, которая могла бы производить энергию в ночное время (своего рода обратная солнечная панель). Используя Землю в качестве источника тепла, панель теплая по сравнению с ночным небом. Следовательно, он будет излучать тепло как инфракрасный свет. Он генерирует электричество так же, как солнечные батареи, передавая тепло, но в обратном направлении. Инфракрасный свет излучается панелью, а ток и напряжение текут в противоположном направлении от солнечных панелей, но при этом генерируют электричество.
В настоящее время Мандей строит прототип «антисолнечной» батареи в своей лаборатории. На первый взгляд он выглядит точно так же, как солнечная панель. Но вместо того, чтобы направлять его на солнце, направьте его на ночное небо. В идеальных условиях он теоретически может генерировать до 50 Вт мощности на квадратный метр. Это не так много по сравнению с солнечной панелью, которая вырабатывает 150-200 Вт на квадратный метр, но ученый говорит, что технологии все еще совершенствуются и намереваются интегрировать другие виды возобновляемой энергии, а не заменять их.
Munday фокусируется на масштабировании ночной панели для выработки энергии, когда обычные солнечные панели не могут. Но это не мешает ему мыслить масштабно. По его словам, концепция радиационного охлаждения может быть применена в широком масштабе для прямой борьбы с глобальным потеплением путем охлаждения планеты.
В настоящее время Земля поглощает больше тепла, чем выделяет. Отсюда глобальное потепление. И он нагревается быстрее, чем ожидалось. Выбросы парниковых газов скорее растут, чем сокращаются, и недавний студия в науке он показал, что океаны нагреваются на 40% быстрее, чем ООН оценила всего пять лет назад.
Что если вместо замедления потепления мы действительно сможем помочь Земле остыть?
Мандей задается вопросом, что произойдет, если мы будем распространять теплоизлучающий материал в больших масштабах. Излучая тепло в космос, можем ли мы использовать технологии для охлаждения Земли? В статье, опубликованной на Джоуль В воскресенье описывается, как люди могут использовать радиационное охлаждение, чтобы обратить вспять глобальное потепление.
Это был бы титанический проект. Чтобы это произошло, нам нужно будет покрыть часть Земли материалами, излучающими тепло, чтобы стабилизировать или даже охладить температуру Земли. Munday заявляет, что с использованием новейших теплоизлучающих материалов, нам нужно будет покрыть 1-2% поверхности Земли. Это примерно половина пустыни Сахара. Но это предполагает, что если разбить этот регион на более мелкие участки по всему миру и воспользоваться крышами и другими поверхностями, обращенными в небо, проблема будет решена точно так же. Может быть, понемногу.
Юань Ян, ученый-материаловед и инженер из Колумбийского университета, говорит, что, хотя идея Мандея может показаться масштабной, теоретически она осуществима.
«Если сделать «радиационную» краску и покрасить крыши всех наших зданий, это станет менее невозможным»«, — говорит он, добавляя, что некоторые компании уже пытаются коммерциализировать краску с радиационным охлаждением, чтобы снизить затраты на кондиционирование воздуха в жарком климате. «Для этого требуется большая площадь, но я думаю, что радиационное охлаждение — один из способов уменьшить глобальное потепление. Это не будет единственное, что решит все проблемы. Но это уменьшит его»Он говорит.
Смена парадигмы необходима
Такое решение является частью более широкой схемы, о которой люди должны подумать: подключитесь снова, чтобы понять, как сохранить эту планету пригодной для жизни.
Мандей не единственный учёный, рассматривающий решительные меры по борьбе с изменением климата. Сторонники геоинженерии они предложили распылять отражающие аэрозоли в атмосферу, чтобы охладить планету за счет уменьшения поглощения солнечной энергии. Спорное предложение, учитывая, что уменьшение количества солнечного света может иметь и другие нежелательные последствия, помимо охлаждения, например, замедление роста растений.
В отличие от некоторых крупномасштабных решений по изменению климата, распространение термоизлучающих материалов безвредно и может происходить небольшими шагами. Материал тонкий, и его можно наносить как краску на крышу или панель. Несколько технологий, способных охладить планету и заменить сжигаемое ископаемое топливо (например, ночные панели Munday), необходимы для реального решения этой проблемы.
