Güneş jeomühendisliği küçük başlarsa yakında başlayabilir
Alt ölçek dağıtımı
Alt ölçekli dağıtım nasıl gerçekleştirilebilir? Aerosol enjeksiyonuyla ilgili stratosferik bilimsel çalışmaların çoğu, işlem malzemesinin kükürt dioksit (SO) olduğunu varsayar.2) kütlece %50 kükürt olan gaz. Başka bir makul seçenek hidrojen sülfürdür (H2Kütle ihtiyacını neredeyse yarıya indiren S), ancak yer ve uçuş mürettebatı için SO'ya göre daha tehlikelidir.2 dolayısıyla değerlendirme dışı bırakılabilir. Karbon disülfür (CS2) gaz kütle gereksinimini %40 oranında azaltır ve genellikle SO'dan daha az tehlikelidir2. Aynı zamanda en güvenli ve kullanımı en kolay olan elementel kükürtün kullanılması da mümkündür, ancak bu, havalandırılmadan veya art yakıcıların kullanılmasından önce onu gemide yakmaya yönelik bir yöntem gerektirecektir. Henüz hiç kimse bu kükürt bileşiklerinden hangisinin en iyi seçim olacağını belirlemek için gereken mühendislik çalışmalarını yapmadı.
Gulfstream ile doğrulanan varsayımları kullanarak, G500/600 uçaklarından herhangi birinin yılda yaklaşık 10 kiloton malzemeyi 15,5 kilometreye çıkarabileceğini tahmin ediyoruz. Yüksek kütle verimli CS ise2 Kullanıldığında, en fazla 15 uçaktan oluşan bir filo yılda 100 kiloton kükürt taşıyabilirdi. Eski ama çalışır durumdaki kullanılmış G650'lerin maliyeti yaklaşık 25 milyon dolardır. Modifikasyon, bakım, yedek parçalar, maaşlar, yakıt, malzeme ve sigorta maliyetleri de eklendiğinde, on yıl sürecek bir alt ölçekli dağıtımın ortalama toplam maliyetinin yılda yaklaşık 500 milyon dolar olacağını tahmin ediyoruz. Büyük ölçekli dağıtım en az 10 kat daha maliyetli olacaktır.
Yılda 100 kiloton kükürt ne kadar? Bu, atmosfere salınan kükürt kirliliğinin mevcut küresel yıllık emisyonlarının yalnızca %0,3'üdür. Parçacıklı hava kirliliğinin sağlık üzerindeki etkisi, aynı miktarın yüzeye yayılması durumunda olacağından önemli ölçüde daha az olacaktır. İklim üzerindeki etkisine gelince, bu, Filipinler'deki Pinatubo Dağı'nın 1992 patlamasıyla stratosfere enjekte edilen kükürtün yaklaşık %1'i kadar olacaktır. Bu iyi çalışılmış olay, yüksek sonuçlu bilinmeyen etkilerin meydana gelmeyeceği iddiasını desteklemektedir.
Aynı zamanda, yılda 100 kiloton kükürt önemsiz bir miktar değildir: Olağandışı volkanik aktivite olmadığında, troposferden stratosfere doğru arka plandaki doğal kükürt akışının iki katından daha fazla olacaktır. Soğuma etkisi, küresel sıcaklık artışını yılın yaklaşık üçte biri kadar geciktirmek için yeterli olacaktır; bu, alt ölçek yayılımı sürdürüldüğü sürece devam edecek bir dengelemedir. Ve güneş enerjisi jeomühendisliği, aşırı yağışlardaki artışa karşı koymada sıcaklıktaki artıştan daha etkili olduğundan, bu uygulama tropikal siklonların artan yoğunluğunu altı aydan fazla geciktirecektir. Bu faydalar, iklim etkilerinden en fazla risk altında olanlar için göz ardı edilemez (ancak bu faydaların hiçbiri iklim sisteminin doğal değişkenliği nedeniyle belirgin olmayabilir).
Yıllık 100 kiloton senaryomuzun keyfi olduğunu belirtmeliyiz. Alt ölçekli yayılımı, stratosferdeki aerosol miktarını önemli ölçüde artıracak kadar büyük, aynı zamanda ısınmayı on yıl kadar geciktirmek için gereken seviyenin çok altında olan bir yayılım anlamına geliyor. Bu tanımla böyle bir dağıtım, örnek senaryomuzdan birkaç kat daha büyük veya daha küçük olabilir.
Elbette hiçbir güneş jeomühendisliği atmosferdeki sera gazı konsantrasyonunu azaltma ihtiyacını ortadan kaldıramaz. En iyi ihtimalle, güneş enerjisi jeomühendisliği emisyon kesintilerine bir destektir. Ancak burada ele aldığımız alt ölçek dağıtım senaryosu bile önemli bir katkı olacaktır: on yıl içinde, Avrupa Birliği'nden kaynaklanan tüm emisyonların ortadan kaldırılmasıyla sağlanan soğutma etkisinin yaklaşık yarısı kadar olacaktır.
Alt ölçek konuşlandırma politikası
Burada ana hatlarını çizdiğimiz alt ölçek dağıtımı, birçok makul bilimsel ve teknolojik hedefe hizmet edebilir. Daha büyük ölçekli dağıtım için depolama, lofting ve dağıtım teknolojilerini gösterecek. Bir gözlem programıyla birleştirildiğinde izleme yeteneklerini de değerlendirebilecektir. Sülfatın stratosferde nasıl taşındığını ve sülfat aerosollerinin ozon tabakasıyla nasıl etkileşime girdiğini doğrudan açıklığa kavuşturacaktır. Böyle bir alt ölçekli dağıtımdan birkaç yıl sonra, büyük ölçekli dağıtımın önündeki bilimsel ve teknolojik engelleri çok daha iyi anlayacaktık.
Aynı zamanda, alt ölçekli dağıtım, dağıtımcı için riskler oluşturacaktır. Bu, siyasi istikrarsızlığı tetikleyebilir ve küresel koordinasyon ve gözetim olmadan gezegenin termostatıyla uğraşan kuruluşlara iyi yanıt vermeyecek olan diğer ülkelerden ve uluslararası kuruluşlardan intikam alınmasına davetiye çıkarabilir. Muhalefet, çevresel değişikliklere karşı köklü bir nefretten ya da büyük ölçekli konuşlandırmanın bazı bölgelere zarar verebileceği yönündeki daha pragmatik kaygılardan kaynaklanabilir.
Dağıtıcılar çok çeşitli hususlarla motive edilebilir. En açık şekilde, bir devlet veya eyaletler koalisyonu, güneş enerjisi jeomühendisliğinin iklim riskini önemli ölçüde azaltabileceği ve böyle bir alt ölçekli konuşlandırmanın, dünyayı büyük ölçekli dağıtıma doğru itme ve politik riskleri en aza indirme hedefleri arasında etkili bir denge kuracağı sonucuna varabilir. ters tepki.