Borba protiv klimatskih promjena na svim razinama: Jeste li čuli za podmornicu na solarnu energiju?
Klimatske promjene imaju velik utjecaj na naš svakidašnji život, pa zato i u studenom hodamo u kratkim rukavima, iako smo daleko bliže zimi negoli ljetu. Upravo zato velik broj znanstvenika radi na rješavanju problema. Jedno od potencijalnih rješenja je i podmornica za proizvodnju leda.
Ilustracija, foto: Unsplash; Alexander Hafemann
Prije nego što krenemo u objašnjavanje koncepta podmornice za proizvodnju leda, bitno je shvatiti što se zapravo događa. Znate li uopće zašto su polarne ledene kape vitalne za opstanak i zdravlje našeg planeta? Sve se zapravo svodi na dva faktora: struje i albedo, piše Medium.
Struje koje okružuju zemaljsku kuglu vitalne su za oceanski i kopneni život. One raspršuju hranjive tvari i toplinu po našim morima, omogućujući bujanje morskog života i značajno stabilizirajući vremenske obrasce, što zaustavlja pretjerane suše i oluje. Te struje pokreće led u procesu poznatom kao termohalinska cirkulacija.
Led se stvara u polovima, čineći vodu oko njih slanijom, hladnijom i gušćom, uzrokujući da voda ‘tone’. Zatim se topla tropska voda podiže da ju zamijeni, stvarajući površinsko strujanje. Duboka, hladna voda u tropima zatim se podižena površinu kako bi zamijenila istisnutu površinsku vodu.
Ali ta je duboka voda nekoć bila hladna, gusta, slana tvar koja je tonula na polovima, stvarajući dubokomorsku struju. Kad se nađe na površini, zagrijava ju Sunce, a zatim se kreće prema polovima, u obliku tonuće, guste vode. Ovaj proces stvara kružne struje od polova do ekvatora u svakom moru, a sve pokreće morski led.
Borba za opstanak
Međutim, kako morski led nestaje, ‘pumpa’ koja pokreće te bitne struje se ‘isključuje’. Morski život će se boriti, i to ne samo ribe, morski psi i kitovi, već i alge, jer hranjive tvari koje su im potrebne za preživljavanje nestaju iz suncem grijanih voda. Ta stvorenja hvataju i sahranjuju oko 30% naših emisija ugljika u duboko more, tako da će se, kako se njihov broj bude smanjivao, klimatske promjene dramatično ubrzati.
Štoviše, postojanost temperature diljem oceana diljem svijeta će nestati, uzrokujući kaos globalne vremenske prilike. Usjevi će propasti, šume će se osušiti, a ekstremni vremenski uvjeti postat će sve češći. Takav slijed događaja bi mogao dovesti do katastrofalnih scenarija koji uzrokuju i nebrojene smrti.
Drugi bitan faktor je albedo, i upravo on uzrokuje brze promjene razine mora. Albedo mjeri koliko svjetlosti, a time i topline, tlo odbija. Ledene ploče imaju visok albedo i apsorbiraju vrlo malo topline, odbijajući veliku većinu natrag u svemir. Ali oceanska voda i goli kamen imaju puno niži albedo i stoga apsorbiraju mnogo više topline. Dakle, kako se ledene ploče tope, Arktik se iznimno brzo počinje zagrijavati, i to puno brže od ostatka svijeta.
Podizanje razine mora
Problem je u tome što ovo brzo zagrijavanje otapa ledenjake i ledene kape na kopnu. Topljenje morskog leda NE uzrokuje promjenu razine mora, baš kao što topljenje kockica leda ne uzrokuje prelijevanje vašeg pića. Ali kilometrima debele ledene kape koje prekrivaju Antarktik i prostrani ledenjaci na Arktiku ne plutaju u vodi.
Dakle, kada se tope, podižu razinu mora, kao da držite kocku leda iznad svog pića. To znači da dok se topi, čaša se prelijeva. Ako se to dogodi, milijuni ljudi bit će raseljeni, goleme industrije će propasti, a ekosustavi će bore se za prilagodbu dok se obale preuređuju i ekosustavi potapaju.
Stoga, potrebno je nešto napraviti kako bi se situacija popravila. I Faris RajakKotahatuhaha smislio je fantastičan koncept koji bi mogao učiniti upravo ovo – ogromnu podmornicu za pravljenje leda na solarni pogon. Ovaj stroj radi koristeći različite točke smrzavanja vode. Dok se slatka voda smrzava na 0°C, morska se voda smrzava na -1,8°C, a polarne vode zimi u blizini ledenih kapa obično su između ove dvije temperature.
Podmornica
Ova podmornica potapa i skuplja golemu količinu morske vode. Zatim se ta voda podiže i koristi uređaj za reverznu osmozu kako bi uklonio svu sol iz prikupljene vode, i vratio je u ocean. Nova slatka voda tada se smrzava, bez (ili s vrlo minimalnom) potrebe za hlađenjem. Podmornica se potom vraća i izbacuje novu santu leda na površinu. Te novotvorene sante leda imaju oblik šesterokuta, tako da se mogu spojiti zajedno, kako bi formirale jednu neprekinutu ledenu ploču.
Ne samo da ovaj proces ubrzava proizvodnju morskog leda, već također ima iste učinke kao prirodni morski led – hladnu, gustu, slanu oceansku vodu i visok albedo. Štoviše, uređaji za reverznu osmozu su relativno energetski učinkoviti, tako da je potrebno vrlo malo energije da bi ovi sustavi bili operativni. Najbolje od svega je što se ove podmornice čak mogu koristiti kao istraživačke ispostave, pružajući znanstvenicima jedinstvenu priliku za proučavanje ovog izvanrednog okoliša.
No, iako ovaj projekt zvuči kao odlična ideja, zasad je zapeo u fazi koncepta – nitko ga do sada nije pristao dalje razvijati. Iako se ideja može činiti dovoljno jednostavnom za provedbu, postoje neki veliki praktični problemi. Prvi je pokretanje podmornice bez emitiranja velike količine ugljičnog dioksida.
Problemi u realizaciji
Jedna opcija je solarna energija, ali to znači da bi bili neaktivni tijekom vječne tame polarnih zima, gdje bi bili najpotrebniji! Druga opcija je nuklearna energija, ali za učinkovitu borbu protiv globalnog zatopljenja bi bile potrebne tisuće ovakvih podmornica, a mini nuklearni reaktori se i dalje ne mogu proizvoditi u tolikoj količini.
Drugi problem je i pitanje raftinga na ledu. Sante leda nemaju tendenciju visjeti oko polova, već su poznate po tome što ‘odlaze’ u toplije vode i tope se. Ovaj bi stroj trebao način da ih ‘zalijepi’ u postojeće ledene ploče. To je svakako moguće, ali bi za to bila potrebna ili stalna radna snaga ili složena robotika.
Još jedan problem predstavlja i blizina podmornica i ledenih ploča – dvije nespojive stvari. Prvo je potrebno osigurati da podmornica može ponovno izroniti bez oštećenja same sebe. To može biti iznimno teško s raspadajućim ledenim pločama i santama leda iznad glave.
Ali čak i ako bi ostale ispod površine, još uvijek postoji značajan rizik od opasnih okolnosti. Sante leda s ledenjaka obično imaju veliko kamenje smrznuto u sebi. Dok se tope, kamenje pada. Ti se odroni kamenja događaju alarmantnom brzinom, a neki od njih su dovoljno veliki i kreću se dovoljno brzo da potpuno unište podmornicu.
Iako je ovaj projekt zasad zaustavljen, svi nabrojani problemi su zapravo premostivi i jednog bi dana mogli biti riješeni. Osim toga, postoje mnogi drugi slični projekti, kao što su pumpe za vodu na vjetar koje stvaraju više leda i staklenih kuglica za povećanje albeda, koji dobivaju veliku pozornost.
