Ljudi kao detektori zagađenja

Neki poslovi su zaista čudni.

Peking i smog. Izovr: Wikipedia

U Kini vlasti angažuju „ljudske tragače“ čiji je posao da otkrivaju potencijalno nezdrave gasove oko velikih otpada i kanalizacionih sistema. Ova rutina je u opticaju već nekoliko godina. Ubrzana izgradnja gradova u Kini u proteklih nekoliko decenija je morala biti ispraćena i izgradnjom propratnih infrastrukturnih građevina i zdanja koje se bave obradom otpada i obradom otpadnih voda. Oko ovih postrojenja se mogu nakupiti velike količine otrovnih gasova u vazduhu. Država se bori protiv njihove pojave malom armijom ljudskih njuškala detektora.

Tehničari pokupe uzorke vazduha sa kritičnih lokacija i odnesu ih u laboratoriju. Mirisni eksperti  (obično tim od 6 ljudi) tada dobijaju da omirišu tri uzroka: jedan sadrži prikupljeni gas, a ostala dva čist vazduh. Pošto su onjušili sva tri uzorka, gas se zatim razblažuje mešanjem sa svežim vazduhom i sva tri uzorka se ponovo daju na testiranje.

Proces se ponavlja sve dok ekspert više nije u stanju da razlikuje smešu sa gasom, od uzorka gde se nalazio samo običan, ne zagađeni vazduh. Kada se ispuni ovaj  uslov, zabeleži se broj razblaživanja koji je doveo do toga i na osnovu toga drugi tim stručnjaka procenjuje nivo zagađenja vazduha. U proseku, tim koji miriše uzorke obrađuju 8 različitih uzoraka dnevno.

Po svemu sudeći, ljudski detektori mirisa i njegovog kvaliteta su bolji od mehaničkih senzora, pogotovo kada je potrebno procenti štetnost gasa. Ukratko, njihovo čulo mirisa može ranije osetiti prisustvo gasa nego mehanički detektori. Sa svetskom ekonomijom u stagnaciji, svaki posao je dobro došao, i ako je neprijatan na prvi miris.

Klimatski eksperiment – pumpanjem vode u atmosferu uticalo bi se na globalnu promenu klime

Zvuči šašavo, ali naša planeta će se tako ohladiti.

Možda…

Ideja je sledeća. Uzmete mnogo veliki balon (veličine fudbalskog stadiona), pošaljete ga na visinu od 20 km iznad površine Zemlje, povežete ga sa zemljom gigantskim crevom, kroz koji će te pumpati ogromnu količinu sitnih čestica. Zašto? Pa, jednostavno. Sa toliko čestica u stratosferi, sunčevi zraci se neće tako lako probijati do površine planete i, samim tim, biće manje zagrevanje. To bi, ukratko bio veliki plan i odgovor na globalno zagrevanje.

Prikaz koncepta "hlađenja" klime na Zemlji koristeći kao inspiraciju efekat, koji nastaje prilikom erupcija vulkana

Pa, opet, tim britanskih akademika je već preuzeo prve korake ka realizovanju opisane ideje. Sprovođenje ovako velikih projekata, čije se posledice mogu osetiti na globalnom nivo se mogu svrstati u kategoriju geo-inženjeringa. Inspiracija za ovakav poduhvata je nađena u efektu koji imaju dešavanja posle vulkanske erupcije. Velika količina čestica koju izbaci vulkanska erupcija efektivno smanjuje priliv sunčevih zraka. Veliki balon i rasejavanje čestica po stratosferi je, ništa drugo, nego kopiranje tog efekta u kontrolisanim uslovima.

Pre nego što se pristupi izvođenju potpunog sistema, prvo je neophodno testirati princip na manjem modelu. Podržan sa 1,6£ miliona vladinog novca, naučnici će poslati balon na visinu od 1 km na nekoj lokaciji na moru. Crevo će prenositi ništa drugo do vodu, ali će to istraživačima omogućiti da provere tehničku izvodljivost celog plana. Krajnji cilj je da se testira uticaj aerosol čestica kada se jednom nađu u stratosferi.

Unutar organizacije SPICE (Stratospheric particle injection for climate engineering), osnovane od strane britanske vlade, neki istraživači su razmatrali druge ideje i metode dovođenja velikog broja aerosol čestica na velike visine. Razmatrane su rakete, visoki dimnjaci, avioni, ali je pristup u kome se koristi balon pokazao najviše potencijala, i najmanje problema prilikom izvođenja. Naravno, to je sve još uvek u teoriji. Istraživače finansira inženjerski i fizičarski istraživački konzilijum (Engineering and Physical Sciences Research Council).

„Ukupna masa cele instalacije će biti nekoliko stotina tona. To je težina od nekoliko duplih autobusa. Zamislite, samo, koliki to balon mora biti, da bi držao zapreminu nekoliko duplih autobusa – zaista mora biti veliki. Pričamo o prečniku od 100-200 m.“ kaže Oksfordski predavač na odseku za inženjerstvo Hju Hant (Hugh Hunt).

„Crevo će biti kao ono što se koristi u bašti, samo 20 km dugačko, i pumpaćemo materijal kroz njega. Važno je da ćemo imati ventil na njemu s kojim ćemo moći da kontrolišemo protok čestica do stratosfere.“

Tvrdi se da balonski eksperiment neće imati uticaja na atmosferu, a sem toga omogući će da se testira i tzv „beljenje oblaka na niskim visinama“, geo-inženjerska metoda koju podržava, ni manje, ni više sam Bil Gejts (Bill Gates), vlasnik i direktor kompanije Microsoft. Osnova metode beljenja oblaka je tome da se poveća odbojna moć oblaka na nižim visinama, i samim tim, povećavajući procenat sunčevih zraka koji će se odbiti, smanjiti opšte zagrevanje tla. Koristila bi se slana voda, a kristali soli koji bi se našli u vazduhu bi difuzno odbijali svetlost, čineći oblak beljim.

Kako god da prođe cela stvar, postoji dosta negodovanja u Britaniji i Americi, vezano za sprovođenje ovog projekta. Pogotovo, ako se sprovede na nivou cele planete, tačnije, da se posledice osete preko celog globusa. Prvenstveno se ističe uticaj na padavine, i indirektno, na promenjene uslove koje bi se odrazili na proizvodnju hrane. Čak i da se metoda pokaže uspešnom, ona i dalje ne daje rešenje za nakupljeni  ugljen dioksid (CO2) u atmosferi. Ovaj gas je odgovoran za povećanu kiselost mora.

„Ovde nije samo veliko crevo koje visi, to se dešava i sa celim planom. Ceo projekat predstavlja veliko bacanje para i vremena i kazuje na to da Ujedinjeno Kraljevstvo ne obraća pažnju na direktive Ujedinjenih Nacija. Nema neku korisnu svrhu i ne bi trebalo dozvoliti da se sprovede ovaj plan.“, kaže Pat Muni (Pat Moony), predsedavajući ETC grupe iz Kanade, ne vladine organizacije koja se zalaže za socijalno odgovorno razvijanje i korišćenje tehnologije.

Slično tome stavu, Majk Čajlds (Mike Childs), vođa organizacije zelenih Friends of the Earth kaže: “Rado ćemo pogledati nove tehnologije koje će smanjiti prisustvo ugljen dioksida (CO2) u vazduhu, ali nam, zaista, nisu potrebne lebdeće šeme koje će reflektovati sunčevu svetlost nazad u svemir, kada nemamo ideju kako će se to odraziti na ceo klimatski sistem na planeti.“

Međutim, princip geo-inženjeringa na nivou planete podržava Sir Martin Ris (Sir Martin Rees), nekadašnji predsednik Kraljevskog Udruženja, koje je u svom izveštaju iz 2009. godine zaključilo da bi bilo dobro imati „plan B“, ako vlada ne smanji emisije određenih gasova.

Sveukupno gledano, opšta reakcija na predloženu ideju je pretežno negativna, i ako se sa druge stane slažu da celu stvar treba sprovesti u delo iz čisto istraživačkih pobuda. Emitovanje čestica u stratosferu, kao koncept, je za većinu neprihvatljiva ideja.

Prema poslednjim informacijama, ceo eksperiment sa balonom je trebao biti sproveden tokom oktobra meseca, ali, iako se desio, rezultati još nisu dostupni.

Sem toga postoje još neke ideje kako poboljšati klimatsku situaciju na planeti, sve u domenu geo-inženjeringa.

Potencijalna rešenja geo-inženjeringa

„Hranjenje“ okeana

Milione i milione gvozdenih plombi bi trebalo postaviti u okeane da se pospešio razvoj fitoplanktona (phytoplankton). Cilj bi bio da se pojača biološka produktivnost i aktivnost i na taj način „izvuče“ CO2 iz atmosfere. Mnogi eksperimenti su sprovedeni, uključujući i obogaćivanje 900 km2 Atlantika. Rezultati su bili razočaravajući.

Svemirska ogledala

Ogromna ogledala, bi mogla biti postavljena u orbitu oko Zemlje, i ona bi odbijala sunčeve zrake.  Međutim, njihova količina, troškovi i potencijalne posledice primene predstavljaju prevelike probleme. Ova ideja se smatra ne realističnom i u rangu je sa kopanjem Meseca da bi se stvorio zaštitni oblak prašine oko planete.

Izbeljivanje oblaka

Već pomenuta ideja povećanja udela vode u nižim oblacima bi učinila da oblaci više reflektuju sunčevu svetlost. Metoda bi bila bezopasna i jeftina, ali mora biti sprovedena na nivou cele planete da bi dala ikakv rezultat. Podržano od strane Bil Gejtsa.

Veštačko drveće

Klimatolog Valace Broker (Wallace Broecker) je predložio 60 metara visoko veštačko drveće, postavljeno svuda po svetu, koje bi „izvlačilo“ CO2 iz vazduha primenom filtra, i zatim bi ga uskladištilo pod zemlju. Ovo drveće bi moglo eliminisati više ugljen dioksida iz vazduha nego odgovarajuće živo drveće.

Albino efekat

Ova ideja je posebno otkačena. Po njoj, učinili bi ceo svet svetlijim, bojenjem puteva u belo, bacanjem samo svetlo bojenog otpada u okeane, genetski modifikovati žitarice da budu svetlije, postaviti odbijajuće (po svetlost) slojeve plastike po pustinji. Sve to bi učinilo da se više sunčevih zraka odbije nazad u svemir.

Zarobljavanje i skladištenje ugljenika

Ugljen dioksid koji nastaje prilikom upotrebe fosilnih goriva u električnim postrojenjima bi se skupljao na samom kraju procesa i uskladištio pod zemljom. Ova metoda funkcioniše, ali povećava  potrebe ovih postrojenja za neophodnim gorivom za 25-40%, što je zaista mnogo.

Hvatanje magle je ozbijlan posao budućnosti

Goruća svetska tema tokom poslednje dekade (od 2000. godine pa do danas) se može rešiti samo na jedan način – vodom. Ljudska populacija, kao celina, je sve više žedna, a količina vode na našoj plavoj planeti je konačana. Posle vazduha, voda predstavlja osnovnu ljudsku potrebu, ali i pored toga skoro 900 miliona (!!!) ljudi, širom sveta, žive bez nje. Prethodni podatak je deo zvaničnog izveštaja svetske zdravstvene organizacije (World Health Organization). Postoje razne ideje i pokušaji da se iskorite neiskorišćeni izvore pijaće vode, ali jedan od njih kaže: Pijte maglu!

Nije prvi put da pominjem MIT u mojim tekstovima, ali ljudi sa tog univerziteta zaista imaju dobre ideje. Ovog puta, ime inženjera je Šrirang Čatre (Shreerang Chhatre), i on se, u poslednje vreme, intenzivno bavi dizajniranjem posebnog materijala. Osnovna namena mu je da privlači kapljice vode iz vazduha (poznatije pod imenom magla) i da ih skladišti za potonju upotrebu. Princip je identičan skupljanju kišnice, ali daleko teži za sprovesti. Ideja nije nova, ali su je neka nova saznanja iz biologije, tačnije iz sveta insekata, opet dovela u žižu interesovanja.

Po sred Namibijske putinje živi bubica koja je zavedena (niko nije pitao nju, kako ona sama sebe zove) pod imenom Stenocara gracilipes (Namibijska pustinjska buba, ako vam se tako više sviđa) koja jednostavno pije maglu. Koristeći svoje telo kao površinu za skupljanje kapljica iz vazduha, ona tokom jutarnjeg dela dana skupi dovoljno vode za dnevne potrebe.

Ovaj prirodni proces skupljanja vode iz magle je nešto što Čatre želi da iskoriti i poboljša za ljudske potrebe, da bi pijaća voda postala pristupačnija ljudima koji žive u oskudnim i siromašnim uslovima. On je sasvim svestan činjenice, da dosta ljudi širom sveta mora da ulaže veliku energiju i vreme da bi podmirili svoje potrebe za vodom. Najčešće su primorani da satima provedu u pešačenju, da bi pokupili dovoljnu količinu vode, sa udaljenih izvora i tokova.

Uređaj za skupljanje magle je, ustvari, materijal koji mora da ima dve osobine. Prva je jasna, mora privlačiti vodu. Druga, je nešto manje intuitivna – treba da odbija vodu! Ako imate materijal koji privlači i upija vodu, ništa niste postigli. Kada se voda jednom nađe na materijalu, onda je nepohodno da se ona zadrži na njegovoj površini i na neki način sprovede do rezervoara. Trenutno, ovaj materijal izeleda kao žičana mreža sastavljena od dva sloja, savaki zadužen za jednu od pomenutih funkcija.

Dvoslojni mrežasti hvatač magle

“Plantaže” za skupljanje magle već psotoje u Čileu (Južna Amerika) i one su napravljene od najlona i polipropilena. Međutim, taj koncept je već 30 godina star i Čatre je skoro objavio rad u kome opisuje poboljšanje efikasnosti skupljača magle. Najbolji rezultati, prinosi, se postižu u obalskim krajevima, gde vetrovi guraju velike mase vodene pare prema kopnu. Čantre se bavi i testiranjem materijala koji bi efikasno radili i u suvim klimatskim uslovima, gde je magla redovna jutarnja pojava.

Mrežovača - nova kvalitetna voda!

Prilikom nekih testiranja (u suvim predelima), skupljači magle su uspeli da skupe litar vode, po kavadratnom metru u periodu od 24 časa.

Poređenja radi, postoje još neka tehnološka rešenja za obezbeđivanje vode (na primer, obradom morske vode) za ljude u siromašnim delovima sveta, ali to su mahom kabasta, skupa i nepraktična rešenja (čitaj: siromašni nemaju pare). Mreže za havatanje magle bi mogle biti jednostavnije rešenje, veruje Čatre, sve dok ima dovoljno finansija da se razvije tehnologija. Tu na scenu stupaju razvijene zemlje i njihova ekološka svest. Sa skupljanjem magle, koja se, inače, pojavljuje po celoj planeti, smanjili bi se troškovi transporta i dopremanja vode. Bilo bi manje potrebe za instalacijama koje bi bile zadužene za obradu vode i dopremanje do krajnjih potrošača. To bi dovelo i do smanjenja emisije gasova koje se tom prilikom oslobađaju u tim “fabrikama vode.”

Razvijena plantaža na obronku planine

Spona je jednostavna – ako bi cela tehnologija bila razvijena u razvijenijem delu sveta, ona bi vremenom postala jeftinija, da bi na kraju postala dostupna i siromašnijem delu sveta.

***

Da je magla inspiracija, ljudima sa idejom i željom da pomognu da Zemlja bude bolje mesto za život, govori i sledeći podatak.

Među brojnim fondacijama (napoznatija je ona koju je osnovao Alfred Nobel) postoji i Holcim Nagrade (Holcim Awards). Preneto sa njihovog sajta, održiva konstrukcija (Sustainable construction) je nešto što njih najviše interesuje. Dok Nobelova nagrada, ustvari, predstavlja potvrdu dodtignuća u nauci, Holcmova nagrada je isto to, ali za ostvarenja u domenu graditeljstva. Građevine koje konkurišu za ovu nagradu moraju imati jednistvenu namenu. Njihova uloga treba da bude u skladu sa potrebama sadašnjeg trenutka, ali nesme ni na koji način da smanji ili ugrozi mogućnosti razvoja budućih generacija. Najprostiji primer: moguće je napraviti branu, da bi se dobila električna energija, ali ne po cenu da se uništi ceo jedan eko-sistem, koji bi svojim nestankom poremetio ekološku ravnotežu čije bi posledice i mi osetili. Mislim, nije da je sistem kriv, nego ljudi…

Bez daljeg objašnjavanja, ta fondicanja je dodelila svoju nagradu 2008. godine za konstrukciju velikog tornja čija bi osnovna uloga bila “hvatanje” ogromnih zapremina vodene pare (magla) i omogućila da se taj gas pretovori u pijaću vodu. Autori ovog zadnja arhitekta Alberto Fernandez Gonzalez i Valeria Ortega. Mislim da će ilustracije kvalitetnije ukazati na ideju, nego 1000 mojih reči.

Kula visoka 200 metara, skuplja svaku česticu vode u vazduhu koja dolazi sa obale reke Husaco

Magla dolazi spolja ka unutrašnjosti tornja, i tokom prolaska, čestice vode se kondenzuju i skupljaju u osnovi zdanja

Osnovni princpi rada maglovitog tornja (klinuti za veću verziju)

Iz “Leksikona manje pozantih izraza i pojava na ovom svetu”:

Prodavac magle – politička ili uticajana ličnost koja dovedena u TV emisju da bi nam objasnila zašto moram da trpimo i da slušamo ljude na vlasti. Njegov zadatak je uspešano obavljen, ako pre i posle emisje znate isto – po mogućstvu i manje.”

Uskoro, ova definicija će biti dopunjena dodatnom, koja će glasiti:

Prodavac magle – trgovac ili osoba koja će Vam dobro naplatiti činjenicu što ima mrežu razapetu na nekom brdu, sa koje curi, vama, preko potrebna voda.”

Živi bili, pa videli… :S

Kako izgleda 1 tona ugljen dioksida?

Korisno i praktično. Postrojenje sa slike će (jer još nije govoto) imati dvojaku ulogu. Sem što će biti rekreacioni centar sa 1500 metara skijaških staza, postrojenje će sprovoditi svoju glavnu ulogu: proizvodiće energiju iz otpada.

Ideja konstruktora je, da na radovnoj bazi, izbaciju 1 tonu gasova koji se stvaraju prilikom prerade, koji uglavnom sadrže CO2 (ugljen diokisd). Gas će izlaziti u obliku jednog velikog gasnog prstena (prostudirati sliku). Na taj način, ljudi će biti u prilici da vide koliko je to 1 tona ovog gasa.

Kraj izgradnje ovog postrojenja se predviđa za 2016. godinu. Izgradnja će koštati 420 000 000 €, a srećnici koji će moći da uživaju u pogledu na CO2, su svi stanovnici Kopenhagena u Danskoj.

Ustvari, uloga ove energetske konstrukcije je trojaka: stalnim podsećanjem na to na šta liči 1 tona CO2, ljudi će imati uvid u to koliko ovog gasa ima u stvarima koje svakodnevno bacamo.

Korisno, praktično i ne tako lepo… ali, životne lekcije dolaze u raznim oblicima, računajući i one gasne.