Wissenschaftler schlagen extreme Ideen vor, um den Klimawandel zu bekämpfen. Theoretisch ist es für einen Forscher möglich, die Konzepte neuer Kühlsysteme wie Klimaanlagen und Kühlschränke zu nutzen, um den gesamten Planeten zu kühlen.
Jeremy Munday, ein Ingenieur von der University of California, engagiert sich leidenschaftlich für den Kampf gegen den Klimawandel. Mit Blick auf zwei Anwendungen der Strahlungskühlung möchte Munday saubere Energie erzeugen (praktische und sofortige Nutzung) oder vielleicht sogar den gesamten Planeten kühlen.
Was wäre, wenn wir, anstatt die globale Erwärmung zu verlangsamen, der Erde wirklich helfen könnten, sich abzukühlen?
Um Mundays Idee zu verstehen, müssen wir zunächst die Grundlagen der Strahlungskühlung zusammenfassen. Das Konzept gibt es schon lange. Bevor es Kältetechnik gab, nutzten die Menschen die Kraft der Strahlungskühlung, um Eis herzustellen, wo die Temperaturen nie unter den Gefrierpunkt fielen.
In kalten Nächten füllten die Iraner flache Steinbecken mit Wasser. Aufgrund der kalten Weite des Weltraums, die über der Erde schwebt, geben der Boden, das Wasser und praktisch alles andere Wärme ab. Manchmal kann so viel Wärme vom Planeten in den Weltraum abgestrahlt werden, dass Wasser zu Eis wird, selbst wenn die Umgebungstemperatur über dem Gefrierpunkt liegt. Ebenso treten Sommerfröste aufgrund von Strahlungskühlung auf.
Wie funktioniert die Strahlungskühlung?
Munday und sein Team verwendeten das Konzept der Strahlungskühlung, um ein Panel zu entwerfen, das nachts Energie erzeugen kann (eine Art Reverse-Solarpanel). Mit der Erde als Wärmequelle ist das Panel im Vergleich zum Nachthimmel warm. Daher strahlt es Wärme wie Infrarotlicht ab. Es erzeugt Strom wie Sonnenkollektoren durch Wärmeübertragung, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Infrarotlicht wird vom Panel emittiert und Strom und Spannung fließen in entgegengesetzter Richtung von den Solarmodulen, erzeugen aber dennoch Strom.
Munday baut derzeit in seinem Labor einen Prototypen der „Anti-Solar“-Zelle. Auf den ersten Blick sieht es aus wie ein Solarpanel. Aber anstatt es auf die Sonne zu richten, zielen Sie auf den Nachthimmel. Unter idealen Bedingungen könnte er theoretisch bis zu 50 Watt Leistung pro Quadratmeter erzeugen. Es ist nicht viel im Vergleich zu einem Solarpanel, das 150 bis 200 Watt pro Quadratmeter produziert, aber der Wissenschaftler sagt, dass sich die Technologie immer noch verbessert und beabsichtigt, andere Formen erneuerbarer Energien zu integrieren, nicht zu ersetzen.
Munday konzentriert sich auf die Skalierung des Nachtmoduls, um Strom zu erzeugen, wenn normale Solarmodule dies nicht können. Aber das hindert ihn nicht daran, groß zu denken. Das Konzept der Strahlungskühlung könne in großem Umfang angewendet werden, um die globale Erwärmung durch Kühlung des Planeten direkt zu bekämpfen.
Derzeit nimmt die Erde mehr Wärme auf als sie abgibt. Daher die globale Erwärmung. Und es erwärmt sich schneller als erwartet. Die Treibhausgasemissionen steigen und sinken eher und in jüngster Zeit Studio Adressen In der Wissenschaft stellte er fest, dass sich die Ozeane 40% schneller erwärmen als die Vereinten Nationen vor fünf Jahren geschätzt hatten.
Was wäre, wenn wir, anstatt die Erwärmung zu verlangsamen, der Erde wirklich helfen könnten, sich abzukühlen?
Munday fragt sich, was passieren würde, wenn wir wärmeemittierendes Material in großem Maßstab verteilen würden. Könnten wir durch die Abstrahlung von Wärme in den Weltraum mithilfe von Technologie die Erde tatsächlich kühlen? In einem Artikel veröffentlicht am joule Munday skizziert, wie Menschen Strahlungskühlung nutzen könnten, um die globale Erwärmung umzukehren.
Es wäre ein titanisches Projekt. Um dies zu erreichen, müssten wir einen Teil der Erde mit Materialien bedecken, die Wärme abstrahlen, um die Temperatur der Erde zu stabilisieren oder sogar zu kühlen. Munday gibt an, dass mit den neuesten thermisch emittierenden Materialien, wir müssten 1-2% der erdoberfläche bedecken. Es ist ungefähr halb so groß wie die Sahara. Es deutet jedoch darauf hin, dass das Problem trotzdem gelöst werden könnte, wenn diese Region in kleinere Parzellen auf der ganzen Welt aufgeteilt und Dächer und andere zum Himmel ausgerichtete Oberflächen genutzt würden. Vielleicht nach und nach.
Yüan Yang, ein Wissenschaftler und Materialingenieur aus Columbia, sagt, dass Mundays Idee zwar groß erscheinen mag, aber theoretisch machbar ist.
"Wenn Sie eine 'strahlende' Farbe herstellen und die Dächer aller unserer Gebäude streichen, wird es weniger unmöglich", sagt er und fügt hinzu, dass einige Unternehmen bereits versuchen, strahlungskühlende Farbe zu kommerzialisieren, um die Kosten für Klimaanlagen in heißen Klimazonen niedrig zu halten. „Es braucht eine große Fläche, aber ich denke, Strahlungskühlung ist ein Weg, um die globale Erwärmung zu reduzieren. Es wird nicht das einzige sein, das alle Probleme lösen wird. Aber es wird es reduzieren.“, Sagt er.
Ein Paradigmenwechsel ist erforderlich
Eine solche Lösung ist Teil eines größeren Systems, über das die Menschen nachdenken sollten: Verbinde dich erneut, um zu verstehen, wie dieser Planet bewohnbar bleibt.
Munday ist nicht der einzige Wissenschaftler, der dramatische Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels erwägt. Befürworter des Geoengineering Sie schlugen vor, reflektierende Aerosole zu sprühen in der Atmosphäre, um den Planeten zu kühlen, indem die Sonnenabsorption reduziert wird. Eine umstrittene Behauptung, da weniger Sonnenlicht neben der Kühlung auch andere unerwünschte Wirkungen haben könnte, wie z. B. ein verringertes Pflanzenwachstum.
Im Gegensatz zu einigen groß angelegten Lösungen für den Klimawandel ist die Verteilung von thermisch emittierenden Materialien harmlos und kann in kleinen Schritten erfolgen. Das Material ist dünn und kann wie Farbe auf ein Dach oder eine Platte aufgetragen werden. Um das Problem wirklich anzugehen, sind verschiedene Technologien erforderlich, die den Planeten kühlen und brennende fossile Brennstoffe ersetzen können (z. B. Mundays Nachttafeln).
