Oxid uhličitý: skleníkový plyn č. 1

Uhlík je základním stavebním kamenem celého života na Zemi. Je to také hlavní atom, který tvoří chemické složení fosilních paliv. Lze jej také nalézt ve formě oxidu uhličitého, plynu, který hraje v celosvětovém měřítku ústřední roli klimatická změna.

Oxid uhličitý je molekula složená ze tří částí, centrální atom uhlíku vázaný ke dvěma atomům kyslíku. Je to plyn, který tvoří pouze asi 0,04% naší atmosféry, ale je to důležitá součást uhlíkového cyklu. Molekuly uhlíku jsou skutečné shapeshifters, často v pevné formě, ale často měnící se fáze od CO₂ plyn na kapalinu (jako kyselina uhličitá nebo uhličitany) a zpět na plyn. Oceány obsahují obrovské množství uhlíku, stejně jako pevná země: skalní útvary, půdy a všechny živé věci obsahují uhlík. Uhlík se pohybuje mezi těmito různými formami v řadě procesů označovaných jako uhlíkový cyklus - nebo přesněji počet cyklů, které hrají v globálním fenoménu změny klimatu několik zásadních rolí.

Během procesu zvaného buněčné dýchání rostliny a zvířata spalují cukry, aby získaly energii. Molekuly cukru obsahují určitý počet atomů uhlíku, které se během dýchání uvolňují ve formě oxidu uhličitého. Zvířata vydechují nadbytek oxidu uhličitého, když dýchají, a rostliny ho uvolňují většinou během noci. Když jsou rostliny a řasy vystaveny slunečnímu záření, zachycují CO₂ ze vzduchu a zbavte jej jeho atomu uhlíku k použití při budování molekul cukru - kyslík, který zůstal, se uvolňuje do vzduchu jako O₂.

Oxid uhličitý je také součástí mnohem pomalejšího procesu: geologického uhlíkového cyklu. Má mnoho složek a důležitou součástí je přenos atomů uhlíku z CO₂ v atmosféře uhličitany rozpuštěné v oceánu. Jednou tam, atomy uhlíku jsou vybrány díky malým mořským organismům (většinou planktonu), které s ním vytvářejí tvrdé skořápky. Poté, co plankton zemře, uhlíková skořápka klesá na dno, spojuje desítky dalších a nakonec se formuje vápencová skála. O miliony let později se může tento vápenec vynořit na povrch, stát se zvětralými a uvolnit zpět atomy uhlíku.

Uhlí, ropa a plyn jsou fosilní paliva vyráběná akumulací vodních organismů, které jsou poté vystaveny vysokému tlaku a teplotě. Když extrahujeme tato fosilní paliva a spálíme je, molekuly uhlíku jednou zamčené do planktonu a řasy se uvolní zpět do atmosféry jako oxid uhličitý. Podíváme-li se na rozumný časový rámec (řekněme stovky tisíc let), koncentrace CO₂ v atmosféře je relativně stabilní, přirozené uvolňování je kompenzováno množstvím zachyceným rostlinami a řasami. Od spalování fosilních paliv však každý rok přidáváme do ovzduší čisté množství uhlíku.

V atmosféře přispívá oxid uhličitý spolu s dalšími molekulami k skleníkový efekt. Energie ze slunce se odráží povrchem Země a v tomto procesu se více přeměňuje na vlnovou délku snadno zachyceny skleníkovými plyny, zachycující teplo v atmosféře místo toho, aby jej nechaly odrážet se ven prostor. Příspěvek oxidu uhličitého ke skleníkovému efektu se pohybuje mezi 10 a 25% v závislosti na lokalitě, bezprostředně za vodní parou.

Koncentrace CO₂ v atmosféře se časem měnilo, s významnými vzestupy a pády planety v geologických dobách. Podíváme-li se na poslední tisíciletí, vidíme, že prudce vzrůstá oxid uhličitý, počínaje průmyslovou revolucí. Od roku 1800 se odhaduje CO₂ Koncentrace vzrostly o více než 42% na současnou úroveň přes 400 dílů na milion (ppm), což bylo způsobeno spalováním fosilních paliv a zúčtováním půdy.

Když jsme vstoupili do éry definované intenzivní lidskou činností, antropocenem, přidáváme do atmosféry oxid uhličitý nad přirozeně se vyskytující emise. Většina z toho pochází ze spalování uhlí, ropy a zemního plynu. Energetický průmysl, zejména prostřednictvím elektráren spalujících uhlík, je zodpovědný za většinu světových elektráren emise skleníkových plynů - tento podíl v USA dosahuje podle ochrany životního prostředí 37% Agentura. Přeprava, včetně automobilů, nákladních automobilů, vlaků a lodí na fosilní paliva, je na druhém místě s 31% emisí. Dalších 10% pochází ze spalování fosilních paliv do tepláren a podniků. Rafinerie a další průmyslové činnosti uvolňují hodně oxidu uhličitého, vedeného EU výroba cementu který je zodpovědný za překvapivě velké množství CO₂ což představuje až 5% celkové světové produkce.

Zúčtování půdy je důležitým zdrojem emisí oxidu uhličitého v mnoha částech světa. Hořící lomítko a nechané exponované půdy uvolňují CO₂. V zemích, kde se lesy do jisté míry vracejí, jako například ve Spojených státech, způsobuje využívání půdy čistou absorpci uhlíku, jak se mobilizuje rostoucími stromy.

Snížení emisí oxidu uhličitého To lze provést úpravou vaší poptávky po energii, přijetím ekologičtějších rozhodnutí o vašich potřebách přepravy a přehodnocení vašich potravinových možností. Oba ochrana přírody a EPA jsou užitečné kalkulačky uhlíkové stopy což vám pomůže určit, kde ve vašem životním stylu můžete udělat největší rozdíl.

Kromě snižování emisí můžeme podniknout kroky ke snížení koncentrací oxidu uhličitého v atmosféře. Termín sekvestrace uhlíku znamená zachycení CO₂ a dát jej do stabilní podoby, kde nepřispěje ke změně klimatu. Takový zmírnění globálního oteplování opatření zahrnují výsadba lesů a vstřikování oxidu uhličitého do starých studní nebo hluboko do porézních geologických formací.