Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе опровергли перспективную идею использования алмазной пыли для борьбы с глобальным потеплением. Ранее климатические модели предполагали, что микроскопические алмазные частицы, если распылить их в стратосфере, смогут отражать солнечный свет и охлаждать планету, при этом избегая побочных эффектов серы — кислотных дождей и разрушения озонового слоя. Однако новое исследование показало: даже ничтожные примеси углерода в синтетических алмазах превращают их из отражателей в поглотители тепла.
Идея стратосферной инъекции аэрозолей (SAI) копирует природный механизм вулканов. После мощных извержений диоксид серы попадает в верхние слои атмосферы, создавая «зеркальный экран» и временно охлаждая Землю, но серные аэрозоли наносят урон экологии, поэтому ученые искали более безопасные альтернативы. Одной из самых многообещающих считалась алмазная пыль.
Исследователи из McKelvey School of Engineering под руководством профессора Раджана Чакрабарти и доцента Рохана Мишры использовали первопринципные расчеты, моделируя поведение наночастиц на атомном уровне. Выяснилось, что даже при самом экономичном способе производства — детонационном синтезе — в алмазной пыли неизбежно остаются углеродные примеси (от 1 до 5% массы). Эти примеси образуют твердую оболочку вокруг алмазного ядра, которая не отражает, а поглощает солнечную энергию.
Предыдущие расчеты показывали, что для охлаждения планеты на 1,6 градуса Цельсия потребовалось бы ежегодно распылять 5 миллионов тонн алмазного аэрозоля с помощью самолетов. Теперь ясно, что даже такие гигантские усилия не дадут желаемого эффекта.
Исследование подчеркивает важность детального анализа примесей в любых геоинженерных проектах. Даже незаметные химические загрязнители могут кардинально изменить свойства частиц, спровоцировать неожиданные реакции в атмосфере и создать новые риски. По словам ученых, отказ от алмазной пыли — это необходимый шаг, позволяющий сосредоточить ресурсы на действительно перспективных материалах.
Источник: phys.org
Изображение сгенерировано нейросетью
