פחמן דו חמצני: גז החממה מספר 1

פחמן הוא אבן בניין חיונית לכל החיים עלי אדמות. זהו גם האטום העיקרי המרכיב את ההרכב הכימי של דלקים מאובנים. ניתן למצוא אותו גם בצורה של פחמן דו חמצני, גז הממלא תפקיד מרכזי בעולם שינוי אקלים.

פחמן דו חמצני הוא מולקולה העשויה משלושה חלקים, אטום פחמן מרכזי הקשור לשני אטומי חמצן. זהו גז המהווה רק כ- 0,04% מהאטמוספירה שלנו, אך הוא מרכיב חשוב במחזור הפחמן. מולקולות פחמן הן מחלפי צורה אמיתיים, לעיתים קרובות בצורה מוצקה, אך לעתים קרובות משנים שלב מ- CO₂ גז לנוזל (כחומצה פחמית או פחמתי) ובחזרה לגז. האוקיינוסים מכילים כמויות אדירות של פחמן, וכך גם קרקע מוצקה: תצורות סלע, ​​קרקעות, וכל היצורים החיים מכילים פחמן. פחמן נע בין צורות שונות אלו בסדרת תהליכים המכונים מחזור הפחמן או ליתר דיוק מספר מחזורים הממלאים תפקידים מכריעים רבים בתופעת שינוי האקלים העולמי.

במהלך תהליך המכונה נשימה תאית, צמחים ובעלי חיים שורפים סוכרים כדי להשיג אנרגיה. מולקולות הסוכר מכילות מספר אטומי פחמן אשר במהלך הנשימה משתחררים בצורה של פחמן דו חמצני. בעלי חיים נושפים עודף פחמן דו חמצני כשהם נושמים, וצמחים משחררים אותו בעיקר בשעות הלילה. כאשר הם נחשפים לאור השמש, צמחים ואצות מרימים CO

פחמן דו חמצני הוא גם חלק מתהליך איטי בהרבה: מחזור הפחמן הגיאולוגי. יש לו מרכיבים רבים, ואחד חשוב הוא העברת אטומי פחמן מ- CO₂ באטמוספרה לפחמימות המומסות באוקיינוס. ברגע שיש אטומי הפחמן נקטפים על ידי אורגניזמים ימיים קטנים (בעיקר פלנקטון) העושים איתו פגזים קשים. לאחר שהפלנקטון מת, מעטפת הפחמן שוקעת לקרקעית, מצטרפת לעשרות אחרים ובסופו של דבר נוצרת סלע גיר. מיליוני שנים לאחר מכן אבן גיר עשויה לצאת אל פני השטח, להיות בליה ולשחרר את אטומי הפחמן בחזרה.

פחם, נפט וגז הם דלקים מאובנים המופקים מהצטברות של אורגניזמים מימיים אשר נתונים לאחר מכן בלחץ וטמפרטורה גבוהים. כשאנחנו מחלצים דלקים מאובנים אלה ושורפים אותם, מולקולות הפחמן שננעלו בעבר בתוך הפלנקטון והאצות משתחררות לאטמוספירה כפחמן דו חמצני. אם אנו מסתכלים על מסגרת זמן סבירה (נניח, מאות אלפי שנים), הריכוז של CO₂ באטמוספרה הייתה יציבה יחסית, וההשתחררות הטבעית מפוצה על ידי הכמויות שנאספו על ידי צמחים ואצות. עם זאת, מכיוון שאנו שורפים דלקים מאובנים, אנו מוסיפים כמות נטו של פחמן באוויר מדי שנה.

באטמוספירה, דו תחמוצת הפחמן תורמת עם מולקולות אחרות ל אפקט החממה. אנרגיה מהשמש משתקפת על פני כדור הארץ, ובתהליך זה היא הופכת לאורך גל יותר קל ליירט על ידי גזי חממה, לוכד את החום באטמוספרה במקום לתת לו להשתקף פנימה שטח. תרומת הפחמן הדו-חמצני לאפקט החממה משתנה בין 10 ל -25% תלוי במיקום, מייד מאחורי אדי מים.

ריכוז CO₂ באטמוספרה השתנה לאורך זמן, עם עליות וירידות משמעותיות שחווה כדור הארץ בתקופות גיאולוגיות. אם אנו מסתכלים על אלפי השנים האחרונות אולם אנו רואים עלייה חדה בפחמן דו חמצני בבירור החל מהמהפכה התעשייתית. מכיוון שלפני 1800 מעריכים את ה- CO₂ הריכוזים עלו במעל 42% לרמות הנוכחיות של מעל 400 חלקים למיליון (ppm), מונע על ידי שריפת דלקים מאובנים ועל ידי פינוי קרקע.

כשנכנסנו לעידן שהוגדר על ידי פעילות אנושית אינטנסיבית, האנתרופוקן, הוספנו לאטמוספרה פחמן דו חמצני מעבר לפליטות המתרחשות באופן טבעי. עיקר זה נובע משריפת פחם, נפט וגז טבעי. תעשיית האנרגיה, בעיקר באמצעות תחנות כוח פחמיות, אחראית לרוב העולם פליטת גזי חממה - נתח זה מגיע ל 37% בארה"ב, על פי ההגנה על הסביבה סוכנות. הובלותכולל מכוניות, משאיות, רכבות וספינות המונעות על דלק מאובנים, מגיע במקום השני עם 31% מהפליטות. 10% נוספים מגיעים משריפת דלקים מאובנים לחימום בתים ועסקים. בתי הזיקוק ופעילויות תעשייתיות אחרות משחררות הרבה פחמן דו חמצני, שהובל על ידי ייצור מלט האחראי לכמות גדולה של מפתיע CO₂ מה שמוסיף עד 5% מכלל הייצור העולמי.

פינוי קרקעות הוא מקור חשוב לפליטת פחמן דו חמצני באזורים רבים בעולם. שריפת חתך ומשאירה קרקעות חשופות משחררת CO₂. במדינות בהן היערות הופכים מעט לקאמבק, כמו בארצות הברית, השימוש בקרקע יוצר ספיגה נטו של פחמן כשהוא מתגייס על ידי העצים הגדלים.

הפחתת פליטת הפחמן הדו-חמצני שלך ניתן לעשות זאת על ידי התאמת דרישת האנרגיה שלך, קבלת החלטות טובות יותר לסביבה לגבי צרכי התחבורה שלך, והערכה מחודשת של בחירות המזון שלך. שניהם שמירת הטבע וה- EPA יעילים מחשבוני טביעת רגל פחמן שיכולים לעזור לך לזהות היכן באורח החיים שלך אתה יכול לעשות את ההבדל הגדול ביותר.

מלבד הפחתת פליטות, ישנן פעולות בהן אנו יכולים לנקוט כדי להפחית את ריכוזי הפחמן הדו-חמצני באטמוספרי. התנאי ניתוחי פחמן פירושו לכידת CO₂ והצבתו בצורה יציבה בה היא לא תתרום לשינויי אקלים. כגון הפחתת התחממות כדור הארץ אמצעים כוללים נטיעת יערות הזרקת פחמן דו חמצני בבארות ישנות או עמוק לתצורות גיאולוגיות נקבוביות.