Как стекло может помочь нам смягчить последствия изменения климата?

Эта статья является частью серии обновлений об арктических льдах, предоставленных Ice911.org.

Арктика в беде. В отчете Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), опубликованном в декабре 2018 года, показано:за последние три десятилетия мы потеряли 95 процентов старейшего и самого толстого льда в Арктике. В этом отчете также показано, что 2018 год был вторым по величине температурой воздуха, вторым по величине общим покрытием морского льда в Арктике и самым низким за всю историю зарегистрированным зимним льдом в Беринговом море. Почему это так тревожно?

Исторически Арктика выступала в качестве глобального теплового щита Земли. Подобно белой футболке в жаркий летний день, лед помогает сохранять прохладу в Арктике под палящим летним солнцем. Отражая поступающую 24 часа в сутки солнечную энергию от Арктики, арктический лед помог сохранить на Земле прохладу, а погоду на ней более стабильной, чем то, что мы видим сегодня — и то, что мы увидим еще больше в будущем.

Потеря льда и снега в Арктике сейчас составляет болеечетверть глобального повышения температуры . Он также играет важную роль в засухе в США и лесных пожарах в Калифорнии, а также в усилении зимних штормов на Северо-Востоке. Во всем мире таяние арктических льдов способствует усилению тропических штормов, более суровым зимам в Северной Европе и повышению уровня моря. Восстановление льда в Арктике замедлит глобальное потепление и уменьшит вымирание видов. Это даст обществу время, чтобы параллельно предпринять столь же неотложную работу по переводу экономики на устойчивые источники энергии и снижению уровня CO2.

Арктика наиболее эффективно отражает солнечную энергию в районах, покрытых многолетним ярким льдом и/или снегом. Эти области достигают уровня отражательной способности до 80 процентов и более. Трудно улучшить отражательную способность снега, но в Арктике снега выпадает не так уж и много. А снег, выпадающий в открытом океане, имеет свойство таять.

Лед важен сам по себе и обеспечивает место для скопления падающего снега, что улучшает отражательную способность. Однако более молодой лед обладает меньшей отражающей способностью (обычно 30 процентов), чем многолетний лед. Он имеет тенденцию быть тоньше и прозрачнее, а летом тает быстрее. А открытый океан поглощает большую часть солнечной энергии, попадающей на его поверхность (обычно 95 процентов). Он поглощает гораздо больше, чем отражает, что приводит к повышению температуры океана.

Можем ли мы помочь миру и нашему будущему, остановив и обратив вспять этот ускоряющийся сценарий? Мы верим, что можем.

Безопасный и относительно недорогой материал, гранулированные, отражающие, полые стеклянные микросферы Ice911 действуют как яркий лед, отражая как можно больше тепла с наименьшим количеством материала. При нанесении очень тонкими слоями в стратегических районах Арктики, подобные песку микросферы могут сделать молодой лед или даже талую воду, которая накапливается в прудах на льду, больше напоминать яркий отражающий лед и снег.

Вы можете думать о стеклянной микросфере как о тонкой полой оболочке, состоящей в основном из кремнезема (песка), окружающей газовое ядро, подобно тому, как воздушный шар представляет собой тонкую резиновую оболочку, окружающую воздух, который вы в него помещаете.

Кремнезем является основным ингредиентом стекла, и он встречается практически повсюду на Земле. Он также известен как диоксид кремния. (Химически это SiO2.) Это природное соединение, состоящее из двух самых распространенных материалов на Земле: кремния (Si) и кислорода (O2). Кремнезем является основным ингредиентом более чем 95 процентов горных пород на Земле. А в океане содержится более 6 тератонн (6 тысяч миллиардов тонн) кремнезема.

В океане большая часть кремнезема находится в форме кремниевой кислоты. (Химически это 1 SiO2 в сочетании с 2 H2O.) Земная кора на 59 процентов состоит из кремнезема; знакомая форма этого материала — пляжный песок. Он также содержится в воде, растениях и животных.

Наш материал в конечном итоге станет ничтожной частью кремнезема, уже находящегося в океане, благополучно присоединившись к естественному круговороту кремнезема, от которого зависит большая часть растительной и животной жизни Земли.

Взгляните на материал этого видео из специального выпуска HBO VICE. Основатель Ice911 Лесли Филд, доктор философии, обсуждает, как отражающие микросферы могут помочь восстановить лед в Арктике.