奇思妙想保护地球

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  近些年来,科学家为应对全球变暖而提出了一些宏大且着眼于未来的解决办法,如在地球轨道上搭建“遮阳棚”让地球降温、调拨更多云层来反射阳光等。这些建议开始为人所不屑一顾,被认为是旁门左道。
  然而,现在的情况却急转直下,随着气温持续上升,人们对全球变暖的担忧与日俱增,科学界提出了更多的建议和方法,并且大部分已处于实验阶段。
  
  封存二氧化碳
  
  封存CO2,是一种可以在不停止能源供应的情况下大幅减少CO2排放量的方法。
  美国政府目前正在研究将CO2气体集中储存在地下矿物盐中的技术。根据这项技术,CO2气体将被注入到深埋在地下的砂岩之中。目前,美国政府正在距离休斯顿东北75千米处对这项技术进行测试。
  试验期间,一台超灵敏的仪器将在一年的时间内对从地下矿物盐溶液中释放出并沿地层裂缝进入大气层的CO2数量进行估算。通过这种方法获得的数据将被用来确定究竟哪种砂岩最适合于存储CO2气体,以及美国境内哪些区域比较适宜实施这项计划。
  目前,封存CO2还处于研究阶段,这种方法存在两大障碍:首先是资金问题。据国际能源机构估计,抽取并封存1吨CO2的成本高达52美元;另一大障碍是缺乏相关的详细科学知识,目前尚不清楚CO2的最大储存期限,并且也不知道一旦它们大规模逸出,将造成怎样严重的环境影响。
  
  转化二氧化碳
  
  美国科学家杰弗里·马丁和威廉·库比茨提出了一项名为“绿色自由”的概念,就是要去除空气中的CO2,并把它转化为汽油。
  这是一个简单的构想:把空气吹入碳酸钾溶液里。即可吸收空气中的CO2;再把CO2从溶液里提取出来,经化学反应后把它变为甲醇、汽油或飞机燃料等。但是,耳前最大的阻力是,把这一概念付诸实践本身就需要巨大的能源,这恰恰是至今尚未有人建造一所CO2变汽油的工厂的原因。
  英国纽卡斯尔大学的科学家们开发出了一项能够减少温室气体排放的突破性技术,能够让CO2废气转化为一种称为环状碳酸酯的化合物。
  转化技术需要依赖于一种催化剂,使CO2和环氧化物之间发生化学反应,从而把CO2转化为环状碳酸酯。环状碳酸酯是一种商业需求量很大的化学制品,除应用于化学工业外,还广泛用于生产溶剂、脱漆剂和可生物降解包装材料等产品。
  目前,这个研究小组成功地研制出了一种异常活跃的催化剂。这种催化剂取自铝,能够在室温和大气压力条件下,引发CO2废气变成环状碳酸酯所需要的化学反应,从而大大减少所需要的能量投入。
  
  冰冻北极
  
  北极冰融化,导致淡水冲淡咸海水,很多人预测,这可能正在使洋流减弱。洋流在全球传递热量,有助于调节全球气候。如果洋流停止,后果将不堪设想:海洋生物大量死亡,海洋吸收大气中温室气体的能力减弱……
  于是,有科学家提出:制造更多北极成冰。重新冰冻北极。加拿大艾伯塔大学工业工程师彼得·弗林提出了一种大胆的方法,在洋流开始减弱时推动洋流:往北极拖入8000艘能够造冰的驳船,制造一块像美国新墨西哥州那样大的成冰块。
  根据这个计划,驳船于秋季抵达格陵兰岛海面。在冬季来临,气温降至-10℃以下时,驳船的风动力水泵向原有的浮冰上撒成海水,制造出一层层极成的冰。
  当春天来临,驳船向新形成的含盐浮冰浇更多的水。以此推动洋流。浮冰融化时,冷的、密度大的咸海水将沉人深海。其结果是,下沉洋流增加6%,足以使这个系统保持流动。
  
  冷水抑制暴风雨
  
  暖水海洋是飓风的动力,一些科学家警告说,由于海洋温度不断上升,热带风暴将更猛烈。于是,有科学家提出,给孕育暴风雨的温暖洋面降温。
  新墨西哥州的发明家菲尔·基西尔计划在墨西哥湾放入160万个海洋冷却泵,并把它们固定在海底。它们会把4级飓风降到3级,把3级飓风降到2级。安装工作需要4个月的时间、约100艘驳船和50亿美元。一旦安装好,不管暴风雨什么时候开始孕育,这队延绵1800多千米长的水冷却泵都能对付它。
  冷却泵以海浪为动力,每个泵上有一个浮筒,这些浮筒随海浪上下摇摆,使泵有力量把凉的、营养丰富的海水从深海拉上来。浪越大,抽上来的海水越凉。
  模型显示,海面温度每降低0.6℃,飓风风力就会减小5%。基西尔说,如果风力从193千米,小时降到177千米,小时。财产损失就可以减少23%。
  
  种植转基因大树
  
  每天都有数量巨大的热带雨林从地球上消失。单是亚马逊河流域的热带雨林,每年就缩减2.6万平方千米。据专家预测,由于树木的需求量持续增加,到2050年时,热带雨林将消失——随之消失的是地球上将近一半的动植物和微生物的生存环境,以及25%的药物原料。
  科学家正在积极考虑解决办法——种植转基因树木,并认为转基因树木将会抢占廉价的热带雨林木材市场。美国阿伯基因生物技术公司目前正进行这项研究。专家帮助农民用目前所需土地的5%的面积来栽培这种树木。如果采用这种技术,就再也不用砍伐当地热带雨林中的树木来生产木材了。
  为了研发出其备人类所需特性的树木,例如生长快、结实和木质素低(造纸时必须用化学方法把木质素分离出来)的树木,这个公司自2000年以来一直从6种树木和植物中鉴别有用的基因。
  目前的两大障碍是时间和金钱:培育转基因树木既辛苦,成本又高;即使科学家培育出了新的树种,他们仍需从培养皿到种植园分别处理每一棵树苗。
  
  用塑料重建湿地
  
  湿地是数千种鸟类和动物的栖息地。但是,大部分湿地正迅速被农作物和公寓楼侵占,同时,水质污染和海面上升也正在侵占湿地。
  科学家设想,用回收的塑料和拖沫塑料建造群岛,岛的面积从船那样大到篮球场那样大。在岛上种植当地特有的植被,让这样的岛漂浮出现在以前曾有大片天然湿地的地方。
  为了模仿湿地,布鲁斯·卡尼亚用黏性泡沫塑料将一层层聚合网粘在一起,铺上草皮和湿地植被。卡尼亚选择能够吸引昆虫、青蛙、水鸟、海狸的植物或者这个地区其他土生土长的野生植物。随着植物的生长,它们的根迂回穿过塑料母体,伸入水中。微生物依附到聚合纤维上,再转移至根系统,形成一层黏糊糊的“生物薄膜”。这种“生物薄膜”可以净化水并向水供氧。
  卡尼亚首先在位于美国蒙大拿州的农场中水藻泛滥的池塘里试验了他的“生命之舟”。“生命之舟”过滤了池塘中的肥料废物,并抑制有害藻类生长。现在已有3000个这样的生态系统漂浮在世界各地有麻烦的地方,包括新加坡的一个水库。
  
  把冰川包起来
  
  冰川正在消失,有科学家预测,阿尔卑斯山冰川到2050年将消失3/4,到本世纪末将全部消失。
  科学家计划用足球场大小的人造毯把冰川裹起来隔热。
  目前,瑞士阿尔卑斯山的滑雪场已经这么做了。十几家滑雪场让当地的弗里茨·朗多纺织公司帮助阻止冰雪融化。这个公司生产的材料“护冰使者”是一种既耐磨又轻便的双层复合材料。其上层是能够反射紫外线的聚酯,下层是聚丙烯——军服和汽车配件用于隔热的一种聚合物。用“护冰使者”包裹冰雪,可以防止表层雪在夏日骄阳下融化——当然,希望底部的永久性冰也不融化。
  科学家利用这项技术,对不断融化的格申冰川进行的小型试验极为成功——用毯子包裹的区域连续两年比周围的冰雪少融化80%。
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