Plasty už snad ani nechceme. Planeta je plná odpadu, který se nedá zpracovat. Tento nový materiál však umí svůj tvar měnit opakovaně a obnovuje se bez jakéhokoli zhoršení. Což jistě potěší nejen výrobce, ale také mnohé ekology.
Magnetické mikropilární pole se skládají z drobných vertikálních struktur ve tvaru kolíků, které jsou uspořádané do mřížkového vzoru. Tyto mikropilární prvky můžou při vystavení magnetickému poli měnit svůj tvar na předem naprogramovanou geometrii.
Vědci je vyrobili z magneticky citlivých kompozitů, které obsahují pryžové polymery, jako je polydimethylsiloxan (PDMS), do kterých zabudovali magnetické částice.
Jedinou nevýhodou je, že magnetická pole mikrosloupků si bohužel můžou svůj tvar udržet pouze dočasně. Pouze tak dlouho, dokud na ně působí magnetické pole. Předchozí testy zkoumaly různé přístupy k řešení tohoto problému, včetně ve vodě rozpustných polymerních pojiv a potahování základny deformovaných mikrosloupků termosetovými pryskyřicemi, které by při zahřátí vytvrdly a zafixovaly jejich tvar. I když jsou účinné pro fixaci tvaru, přinášejí s sebou omezení. Například ve vodě rozpustná pojiva brání použití ve vodném prostředí, zatímco termosetové pryskyřice neumožňují reverzibilní změnu tvaru.
V průlomové studii vědci z Pusanské národní univerzity v Jižní Koreji nové materiály, nazývané kovalentní adaptabilní sítě na bázi disulfidů (DS-CAN). Zavedli strategii fixace tvaru bez rozpouštědel a pryskyřic, která řeší nevýhody předchozích metod. Tyto nové materiály podporují aktivaci na bázi UV záření při pokojové teplotě, což umožňuje bezkontaktní, přesné a časoprostorově řízené zpracování, které je zároveň energeticky úsporné.
Foto: Chae Bin Kim z Pusanské národní univerzity v Jižní Koreji/Tiskový zdroj EurekAlertMagnetická mikropilární pole založená na DS-CAN umožňují reverzibilní a bezkontaktní rekonfiguraci tvaru a fixaci tvaru vystavením ultrafialovému světlu při pokojové teplotě nebo po zahřátí, což umožňuje vývoj pokročilých mikrozařízení s jedinečnými schopnostmi.
Tato schopnost umožňuje DS-CANům opravit poškození, nebo svařit dohromady dva vzorky pomocí UV světla nebo tepla. Umožňují také přepracování práškových vzorků na konsolidované pevné vzorky. A co je nejdůležitější, DS-CANy umožňují fixaci tvaru po deformaci za pomoci UV nebo tepla, která je na rozdíl od tradičních termosetických polymerů také reverzibilní.
Aby tým demonstroval potenciál pro reverzibilní, bezkontaktní fixaci tvaru na vyžádání, vložil magnetické částice neodymu, železa a bóru (NdFeB) do DS-CAN, čímž vytvořil nová pole magnetických mikropilár DS-CAN/NdFeB. Tyto mikropiláry mohou měnit svůj tvar v reakci na magnetické pole a nový tvar lze fixovat pomocí UV světla. I po odstranění magnetického pole zůstává tvar zachován. Tato změna tvaru je také reverzibilní působením opačného magnetického pole a následnou fixací pomocí UV světla.
Foto: Pokročilé materiály vydané nakladatelstvím John Wiley and Sons/Tiskový zdroj EurekAlertStudie byla vybraná jako titulní strana připravovaného prvního červencového čísla časopisu Advanced Materials.
Tato pole mikropilár navíc umožňují prostorovou kontrolu nad změnou tvaru, přičemž tvar mikropilár mění pouze v určité oblasti mřížky pomocí maskovaného UV záření. Výzkumníci také vyrobili mikrodentikuly DS-CAN/NdFeB – žebrované mikropiláry napodobující žraločí kůži, což demonstruje schopnost materiálu vytvářet složité 3D mikrostruktury.
Tato technologie bude využitelná pro řadu technologií, včetně laditelných robotických chapadel, které se dokážou přizpůsobit jemným tvarům, programovatelným inteligentní povrchům, přepínatelných lepidel a přesně ovladatelných systémů pro podávání léků.
Když je do ekosystému zavlečen nový druh, zpravidla se nabízí dvě cesty. Buďto se mu podaří v novém prostředí prosadit, nebo se to nepodaří a vymře. Fyzici z MIT přišli se vzorcem, který dokáže předpovědět, který výsledek je pro začlenění nejpravděpodobnější.
Vzorec vědci vytvořili na základě analýzy stovek různých scénářů, které modelovali pomocí populací půdních bakterií pěstovaných v laboratoři. Svůj vzorec nyní plánují otestovat ve větších ekosystémech, včetně lesů.
Snaha rozluštit všechny faktory, které ovlivňují chování komplexních ekologických komunit, může být skličující úkol. Vědci z MIT však nyní prokázali, že chování těchto ekosystémů lze předvídat na základě pouhých dvou informací: počtu druhů ve společenství a toho, jak silně se vzájemně ovlivňují.
Kolísání bakteriální populace
Hlavním autorem článku, který vyšel v časopise Nature Ecology and Evolution (Ekologie přírody a Evoluce), je profesor fyziky na MIT Jeff Gore. Matthieu Barbier, výzkumný pracovník z Institutu zdraví rostlin v Montpellier a Guy Bunin, profesor fyziky.
Nově navržený přístup by mohl být také užitečný při předpovídání úspěšného boje proti infekcím lidského trávicího traktu po nasazení probiotik.
Goreova laboratoř se specializuje na využití mikrobů k analýze mezidruhových interakcí kontrolovaným způsobem v naději, že se dozví více o tom, jak se chovají přírodní ekosystémy.
V této studii chtěli vědci prozkoumat, co rozhoduje o tom, zda invaze nového druhu bude úspěšná, nebo neúspěšná. V přírodních společenstvech ekologové předpokládali, že čím je ekosystém rozmanitější, tím více odolá invazi, protože většina ekologických nik již bude obsazena a pro vetřelce zbude jen málo zdrojů.
„Lidé jedí spoustu probiotik, ale mnohá z nich vůbec neproniknou do našeho střevního mikrobiomu. Nemusí to ale nutně znamenat, že mohou růst a kolonizovat. Takže neprospívají vašemu zdraví,“ říká Jiliang Hu SM, PhD., hlavní autor studie.
Vědci však v přírodních i experimentálních systémech zjistili, že toto tvrzení není trvale pravdivé. Zatímco některé vysoce různorodé populace jsou vůči invazi odolné, jiné vysoce různorodé populace jsou invazí spíše ohrožené.
Aby vědci prozkoumali, proč může dojít k oběma těmto výsledkům, založili více než 400 vzorků společenstev půdních bakterií, které byly v půdě v okolí MIT původní. Výzkumníci založili společenstva 12 až 20 druhů bakterií. Po šesti dnech přidali jeden náhodně vybraný druh jako útočníka. Dvanáctý den experimentu sekvenovali genomy všech bakterií, aby zjistili, zda se vetřelec v ekosystému usadil.
V každé komunitě vědci také v kultivačním médiu, na kterém byly bakterie pěstované, měnili množství živin. Při vysokých hladinách živin mikrobi vykazovali silné interakce, které vykazovaly zvýšenou konkurenci při boji p potravu a další zdroje, nebo vzájemnou inhibici prostřednictvím mechanismů, jako je křížový toxinový efekt ovlivňující pH. Některé z těchto populací tvořily stabilní stavy, v nichž se podíl jednotlivých mikrobů v čase příliš neměnil, zatímco jiné tvořily společenstva, v nichž většina druhů počtem kolísala.
Faktor ovlivňující invazi
Vědci zjistili, že tyto výkyvy byly nejdůležitějším faktorem ovlivňujícím výsledek invaze. Společenstva, která vykazovala větší fluktuace, byla zpravidla rozmanitější, ale také u nich byla větší pravděpodobnost úspěšné invaze.
„Fluktuace není způsobena změnami v prostředí, ale změnou způsobenou interakcí druhů. Zjistili jsme, že fluktuující společenstva jsou snadněji napadnutelná,“ říká Hu.
V některých populacích, kde se usadil vetřelec, ostatní druhy zůstaly, ale v menším počtu. V jiných populacích byly některé z rezidentních druhů vytlačené a zcela vymizely. K tomuto vytlačování docházelo častěji v ekosystémech, kde byly silnější konkurenční interakce mezi druhy.
V ekosystémech, které měly stabilnější, ale méně rozmanité populace se silnějšími interakcemi mezi druhy, invaze spíše selhávaly.
Bez ohledu na to, zda bylo společenstvo stabilní nebo kolísavé, vědci zjistili, že podíl původních druhů, které ve společenstvu přežily před invazí, předpovídá pravděpodobnost úspěchu invaze. Tento „podíl přeživších“ lze v přírodních společenstvech odhadnout pomocí poměru diverzity v rámci lokálního společenstva (měřené počtem druhů v dané oblasti) k regionální diverzitě (počet druhů vyskytujících se v celé oblasti).
Předpovídání úspěchu
Výzkumníci také zjistili, že za určitých okolností hrálo pořadí, v jakém se druhy do ekosystému dostaly, roli v tom, zda byla invaze úspěšná. Pokud byly interakce mezi druhy silné, šance na úspěšné začlenění druhu se snížila, pokud byl tento druh zavlečen až poté, co se ostatní druhy již usadily.
Když jsou interakce slabé, tento „efekt priority“ mizí a je dosaženo stejné stabilní rovnováhy bez ohledu na to, v jakém pořadí mikrobi dorazili.
Výzkumníci se nyní pokusí zopakovat svá zjištění v ekosystémech, pro které jsou k dispozici údaje o druhové rozmanitosti, včetně lidského střevního mikrobiomu.
Jejich vzorec by mohl umožnit předpovědět úspěšnost probiotické léčby, při níž se prospěšné bakterie konzumují perorálně, nebo FMT, experimentální léčby závažných infekcí, jako je C. difficile, při níž se do tlustého střeva pacienta transplantují prospěšné bakterie ze stolice dárce.
Foto: Beatrice Britton / Adam Clancy / Tiskový zdroj AAAS
Obzvláště slibné jsou nanovlákna ze škrobu, který většina zelených rostlin produkuje jako přebytečnou glukózu.
Vlákna by se mohla používat v obvazech na podporu hojení ran, protože nanovlákenné obvazy jsou vysoce porézní, propouštějí vodu a vlhkost, ale nepustí bakterie.
Náplast ze špagetových nanovláken dokáže fungovat jako lešení pro regeneraci kostí a pro podávání léčiv. Jsou však závislé na extrakci škrobu z rostlinných buněk a jeho čištění, což je proces vyžadující mnoho energie a vody.
Podle výzkumníků je ekologičtější metodou vytvořit nanovlákna přímo ze složky bohaté na škrob, jako je mouka, která je základem těstovin.
Foto: Beatrice Britton / Adam Clancy / Tiskový zdroj EurekAlert
Rastrovací elektronový mikroskop
Tým použil rastrovací elektronový mikroskop, který skenoval podložku fokusovaným svazkem elektronů a vytvářel obraz na základě obrazce elektronů, které byly vychýlené nebo vyražené. Každé jednotlivé vlákno je příliš úzké na to, aby je bylo možné zřetelně zachytit jakoukoli formou kamery nebo mikroskopu.
Nejtenčí špagety na světě jsou asi 200krát tenčí než lidský vlas. Špagety nemají být novou potravinou, ale byly vytvořené kvůli širokému využití, které mají extrémně tenká vlákna materiálu, tzv. nanovlákna, v medicíně a průmyslu.
Zdroj: EurekAlert, Vědecký článek byl publikován v časopise Nanoscale Advances
Foto: Beatrice Britton / Adam Clancy / Tiskový zdroj AAAS
Obzvláště slibné jsou nanovlákna ze škrobu, který většina zelených rostlin produkuje jako přebytečnou glukózu.
Vlákna by se mohla používat v obvazech na podporu hojení ran, protože nanovlákenné obvazy jsou vysoce porézní, propouštějí vodu a vlhkost, ale nepustí bakterie.
Náplast ze špagetových nanovláken dokáže fungovat jako lešení pro regeneraci kostí a pro podávání léčiv. Jsou však závislé na extrakci škrobu z rostlinných buněk a jeho čištění, což je proces vyžadující mnoho energie a vody.
Podle výzkumníků je ekologičtější metodou vytvořit nanovlákna přímo ze složky bohaté na škrob, jako je mouka, která je základem těstovin.
Foto: Beatrice Britton / Adam Clancy / Tiskový zdroj EurekAlert
Restrovací elektronový mikroskop
Tým použil rastrovací elektronový mikroskop, který skenoval podložku fokusovaným svazkem elektronů a vytvářel obraz na základě obrazce elektronů, které byly vychýlené nebo vyražené. Každé jednotlivé vlákno je příliš úzké na to, aby je bylo možné zřetelně zachytit jakoukoli formou kamery nebo mikroskopu.
Nejtenčí špagety na světě jsou asi 200krát tenčí než lidský vlas. Špagety nemají být novou potravinou, ale byly vytvořené kvůli širokému využití, které mají extrémně tenká vlákna materiálu, tzv. nanovlákna, v medicíně a průmyslu.
Zdroj: EurekAlert, Vědecký článek byl publikován v časopise Nanoscale Advances
Současné národní inventáře emisí skleníkových plynů (GHG) uvádějí, že střevní emise jsou třikrát až devětkrát vyššínež ty z hospodaření s hnojem. Včetně skladování a rozmetání kejdy a hnoje.
Technologie zachycování již existuje. Pokud bude zavedena v celém stádě dojnic v EU, přeměna metanu na biopalivo, by mohla snížit emise odpovídající odhadovaným 5,8 %. Což je zbývající rozpočet na zvýšení globální teploty. Pokud by se teplota udržela na 1,5 ◦C oteplování.
Národní inventáře emisí skleníkových plynů (GHG) uvádějí, že střevní emise jsou třikrát až devětkrát vyšší, než ty z hospodaření s hnojem. Včetně skladování a rozmetání kejdy a hnoje.
Výzkum Východoanglické univerzity zjistil, že emise metanu ze skladů kejdy na mléčných farmách, mohou být až pětkrát vyšší. Než uvádějíí oficiální statistiky. Proto zdůrazňuje obrovský potenciál pro jejich přeměnu na obnovitelný zdroj energie.
Mezivládní panel pro změnu klimatu
Výzkum, byl založený na měřeních ze dvou mléčných farem v Cornwallu v Anglii. S rostoucím počtem mezinárodních terénních výzkumů to naznačuje, že výpočty „Tier 2“ používané zeměmi ke každoročnímu hlášení emisí IPCC, nemusí být spolehlivé.
Zjištění, zveřejněná v časopise Environmental Research a nově zveřejněná bílá kniha IFEAA Net Zero Methane Hub, naznačují, že rovnováha mezi enterickými emisemi a emisemi z nakládání s hnojem, by mohla být spíše 50 na 50.
„Naštěstí máme technologii, která dokáže tento problém proměnit v obchodní příležitost pro farmáře, kteří mohou snížit účty za energii a stát se energeticky nezávislými, pokud zachytí a využijí metan jako palivo.
Výzkumníci analyzovali měření emisí kalové laguny ze dvou farem v letech 2022-23. Laguny byly zakryté vzduchotěsnými kryty a metan byl zachycován.
Zjistili, že kalové laguny produkují mnohem více metanu, než naznačují oficiální odhady, například odhady založené na metodách vyvinutých IPCC. Skutečné emise z farem byly 145 kg na krávu za rok a 198 kg na krávu za rok. To je čtyřikrát až pětkrát více než stávající oficiální údaj 38 kg na krávu uváděný v národním inventáři Spojeného království.
Metan v atmosféře
Existuje technologie pro zachycování, zpracování a využití metanu, který se v současné době ztrácí v atmosféře. A přispívá k akumulaci skleníkových plynů.
Výzkumníci také navrhují zjednodušení plánovacích a povolovacích procesů a daňové úlevy pro investice v dodavatelském řetězci. A to do obnovy a využití metanu.
George Eustice, bývalý státní tajemník pro životní prostředí a předseda IFEAA, dodal:
Methan je silný, ale krátkodobý skleníkový plyn a snížení emisí je zásadní pro cestu k čisté nule a omezení globálního nárůstu teploty na 1,5 stupně.
Ačkoli geneticky modifikované (GM) plodiny mohou produkovat vyšší výnosy a zisky, mohou vést ke změnám v zemědělských postupech, které by mohly neúmyslně ovlivnit životní prostředí.
Všichni si chceme kupovat hezké, šťavnaté ovoce a zeleninu, ale jejich úprava ji stojí přirozenou chuť i vůni. Vědcům ale nejde o vzhled, ale o zemědělskou produktivitu. Zemědělci díky těmto lidským zásahům do přírody mohou například zvyšovat používání pesticidů. Protože plodiny můžou být odolnější vůči herbicidům, nebo hmyzím škůdcům.
Nový výzkum publikovaný v Science, se zabýval běžnými genetickými modifikacemi ve čtyřech plodinách: sóji, kukuřici, bavlně a řepce.
Expanze v zemědělství
Vědci mají strach, že zvýšení produktivity v podobě vyšších výnosů z GM plodin, může celkově zvýšit ziskovost zemědělské půdy, což může povzbudit zemědělskou expanzi. Nicméně zvýšená nabídka pak může snížit ceny plodin. Což zvyšuje přeměnu další půdy na půdu zemědělskou. Tyto změny pak mají potenciál způsobit odlesňování, znečištění, zvyšování emisí skleníkových plynů a dopady na lidské zdraví a biologickou rozmanitost.
Dopady geneticky modifikovaných plodin na životní prostředí Pouze dvě geneticky modifikované vlastnosti jsou hodně rozšířené: tolerance vůči herbicidům a odolnost vůči hmyzu. Přijetí plodin s těmito vlastnostmi ovlivňuje ztráty na úrodě, používání pesticidů a další opatření v oblasti hospodaření, včetně obdělávání půdy a úrovně diverzity plodin. Tyto změny zase ovlivňují rozšiřování zemědělství, odlesňování, znečištění, lidské zdraví, emise skleníkových plynů a biologickou rozmanitost. Dopady na životní prostředí se liší v různých geografických měřítcích a u různých geneticky modifikovaných znaků, což vede k pozitivním i negativním účinkům.
Studie sice dospěla k závěru, že je zapotřebí více výzkumů k pochopení dlouhodobých účinků GM plodin pěstovaných ve velkém měřítku. Jaké budou dopady na změny zemědělských postupů a odolnosti plodin proti škůdcům, se nepodařilo zatím objasnit. Budeme k tomu potřebovat hodně podrobných údajů o životním prostředí. Zejména data o zvířatech žijících ve volné přírodě.
„Ačkoli jsme už pokročili v porozumění při dopadu GM plodin na naše životní prostředí, stále existuje mnohem více nejistot, které musíme prostudovat. Chceme zjistit, které metody budou lepší pro životní prostředí,“ řekl doktor Souza-Rodrigues, PhDr.
Více o studii si můžete přečíst v článku Environmentální dopady geneticky modifikovaných plodin, DOI 10.1126/science.ado9340, s otevřeným přístupem.
Vědci nyní objevili světelné částice známé jako fotony, které by mohly pomoci při hledání energie z fúze.Světlo prostupuje náš svět doslova i obrazně. Zahání tmu, přenáší telekomunikační signály mezi kontinenty a zviditelňuje neviditelné. Od vzdálených galaxií po nejmenší bakterie.
Provedením řady matematických výpočtů vědci zjistili, že jedna ze základních vlastností fotonu je topologická, což znamená, že se nemění, ani když se foton pohybuje různými materiály a prostředími.
Touto vlastností je polarizace, směr doleva nebo doprava, kterým se elektrická pole pohybují kolem fotonu. Kvůli základním fyzikálním zákonům pomáhá polarizace fotonu určit směr, kterým se foton pohybuje a omezuje jeho pohyb. Proto se paprsek světla tvořený pouze fotony s jedním typem polarizace nemůže šířit do každé části daného prostoru.
Protože se vědci po celém světě snaží využít proces fúze k výrobě ekologické elektřiny, pomáhá světlo také s ohřevem plazmy v zařízeních tvaru prstence, známých jako tokamaky.
Zjednodušení složitého problému
I když vědci studovali jednotlivé fotony, dělali to jako způsob, jak vyřešit větší a obtížnější problém, jak využít paprsky intenzivního světla k vybuzení dlouhotrvajících poruch v plazmatu, které by mohly pomoci udržet vysoké teploty potřebné pro fúzi.
Tyto vlny, známé jako topologické vlny, se v tokomaku vyskytují často na hranici dvou různých oblastí, jako je plazma a vakuum na jejich vnějším okraji. Nejsou nijak zvlášť exotické. V zemské atmosféře se vyskytují přirozeně. Bohužel pomáhají produkovat El Niño, když shromažďují teplé vody v Tichém oceánu, které ovlivňuje počasí v Severní a Jižní Americe.
Aby vědci vytvořili tyto vlny v plazmě, musí mít o světle lepší znalosti. Konkrétně o stejném druhu vysokofrekvenčních vln používaných v mikrovlnných troubách, které fyzici k ohřevu plazmy již používají.
Rotující pohyb
Kromě zjištění, že polarizace fotonu je topologická, vědci zjistili, že rotující pohyb fotonů nelze rozdělit na vnitřní a vnější složky. Představte si Zemi. Ta se otáčí kolem své osy. Vytváří den a noc, obíhá kolem Slunce a vytváří roční období. Tyto dva typy pohybu se obvykle navzájem neovlivňují.
Například rotace Země kolem její osy nezávisí na její rotaci kolem Slunce. Ve skutečnosti lze tímto způsobem oddělit otáčivý pohyb všech hmotných objektů.
Foto: Kyle Palmer / PPPL Communications DepartmentUmělecké pojetí fotonů, částic, které tvoří světlo, rozrušující plazmu.
Fotony
Vědci si už ale nebyli tak jisti částicemi, jako jsou fotony, které nemají hmotnost.
„Přesnější porozumění základní povaze fotonů by mohlo vést k tomu, že vědci navrhnou lepší světelné paprsky pro ohřev a měření plazmatu,“ řekl Hong Qin, hlavní výzkumný fyzik z PPPL amerického ministerstva energetiky (DOE) a spoluautor článku, který uvádí výsledky v Physical Review D.
Většina experimentátorů předpokládá, že moment hybnosti světla lze rozdělit na spin a orbitální moment hybnosti. Mezi teoretiky se však vedla dlouhá debata o správném způsobu, jak toto dělení provést, nebo zda je vůbec možné toto dělení provést. Naše práce pomáhá urovnat tuto debatu a ukazuje, že moment hybnosti fotonů nelze rozdělit na spinové a orbitální složky, řekl Erik Palmerduca
Všechny tyto poznatky o fotonech dávají výzkumníkům jasnější obrázek o tom, jak se světlo chová. S větším pochopením světelných paprsků doufají, že přijdou na to, jak vytvořit topologické vlny, které by mohly být užitečné pro výzkum fúze.
Poznatky pro teoretickou fyziku
Palmerduca poznamenává, že nálezy fotonů demonstrují sílu PPPL v teoretické fyzice. Zjištění se vztahují k matematickému výsledku známému jako Věta o vlasech.
„Věta říká, že pokud máte kouli pokrytou vlasy, nemůžete si je všechny rozčesat naplocho, aniž byste vytvořili kouli. Fyzici si mysleli, že to znamená, že nemůžete mít světelný zdroj, který vysílá fotony ve všech směrech současně,“ řekl Palmerduca. On a Qin však zjistili, že to není správné, protože teorém nebere v úvahu, matematicky, že fotonová elektrická pole se mohou otáčet.
Foto: Katherine Stellingová, Oregonská státní univerzita / Tiskový zdrojPlátek z antarktického ledového jádra. Vědci studují chemikálie uvězněné ve starém ledu, aby se dozvěděli o minulém klimatu.
Podle recenzovaného článku AAAS, publikovaného v Eureka Alert, je dnešní rychlost nárůstu atmosférického oxidu uhličitého 10krát rychlejší než v kterémkoli jiném bodě za posledních 50 000 let, zjistili vědci pomocí podrobné chemické analýzy starověkého antarktického ledu.
Zjištění, která byla zveřejněna v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences, poskytují důležité nové pochopení období náhlých změn klimatu v minulosti Země a nabízejí nový pohled na potenciální dopady změny klimatu dnes.
„Studium minulosti nás učí, jak je dnešek jiný. Rychlost změny CO2 je dnes skutečně bezprecedentní,“ řekla Kathleen Wendtová, odborná asistentka na Vysoké škole Země, Oceánské a atmosférické vědy Oregonské státní univerzity a hlavní autorka studie.
Oxid uhličitý, neboli CO2, je skleníkový plyn, který se přirozeně vyskytuje v atmosféře. Když se oxid uhličitý dostane do atmosféry, přispívá k oteplování klimatu v důsledku skleníkového efektu. V minulosti hladiny kolísaly v důsledku cyklů doby ledové a dalších přírodních příčin, ale dnes rostou kvůli lidským emisím.
Led, který se v Antarktidě vytvořil během stovek tisíc let, zahrnuje starověké atmosférické plyny zachycené ve vzduchových bublinách. Vědci používají vzorky tohoto ledu, získané vrtáním jader až do hloubky 3,2 kilometrů, k analýze stopových chemikálií a vytváření záznamů o minulém klimatu
Předchozí výzkum ukázal, že během poslední doby ledové, která skončila asi před 10 000 lety, bylo několik období, kdy se zdálo, že hladiny oxidu uhličitého vyskočily mnohem výše, než je průměr. Ale tato měření nebyla dostatečně podrobná, aby odhalila plnou povahu rychlých změn, což omezuje schopnost vědců porozumět tomu, co se děje, řekla Wendtová.
„Pravděpodobně byste nečekali, že to uvidíte u mrtvých z poslední doby ledové,“ řekla. „Náš zájem však vzbudil a chtěli jsme se vrátit do těchto období a provést měření podrobněji, abychom zjistili, co se děje.“
Wendtová a kolegové pomocí vzorků z ledového jádra Západní Antarktidy Ice Sheet Divide zkoumali, co se během těchto období dělo. Identifikovali vzorec, který ukázal, že k těmto skokům v oxidu uhličitém došlo vedle chladných intervalů v severním Atlantiku známých jako Heinrichovy události, které jsou spojeny s náhlými změnami klimatu po celém světě.
„Tyto Heinrichovy události jsou skutečně pozoruhodné,“ řekl Christo Buizert, docent na Vysoké škole Země,Oceánské a atmosférické vědy Oregonské státní univerzity a spoluautor studie. „Myslíme si, že jsou způsobeny dramatickým kolapsem severoamerického ledového příkrovu. To dává do pohybu řetězovou reakci, která zahrnuje změny v tropických monzunech, západních větrech na jižní polokouli a těchto velkých říháních CO2 vycházejících z oceánů.
Během největšího přirozeného vzestupu se oxid uhličitý za 55 let zvýšil asi o 14 ppm. A ke skokům docházelo zhruba jednou za 7 000 let. Při dnešním tempu trvá tento nárůst pouze 5 až 6 let.
Důkazy naznačují, že během minulých období přirozeného nárůstu oxidu uhličitého zesílily také západní větry, které hrají důležitou roli v cirkulaci hlubokých oceánů, což vedlo k rychlému uvolňování CO2 z jižního oceánu.
Jiné výzkumy naznačily, že tyto západní oblasti v průběhu příštího století v důsledku klimatických změn posílí. Nová zjištění naznačují, že pokud k tomu dojde, sníží se schopnost jižního oceánu absorbovat oxid uhličitý vytvořený člověkem, poznamenali vědci.
„Spoléháme na to, že jižní oceán pohltí část oxidu uhličitého, který vypouštíme, ale rychle sílící jižní větry oslabují jeho schopnost to udělat,“ řekla Wendtová.
*Mezi další spoluautory patří Ed Brook, Kyle Niezgoda a Michael Kalk ze státu Oregon; Christoph Nehrbass-Ahles z univerzity v Bernu ve Švýcarsku a Národní fyzikální laboratoře ve Spojeném království; Thomas Stocker, Jochen Schmitt a Hubertus Fischer z univerzity v Bernu; Laurie Menviel z University of New South Wales v Austrálii; James Rae z University of St. Andrews ve Spojeném království; Juan Muglia z Argentiny; David Ferreira z University of Reading ve Spojeném království a Shaun Marcot z University of Wisconsin-Madison.
Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences: DOI10.1073/pnas.2319652121.
Analýza a ukládání velkého množství dat vyžaduje hodně energie. Je možné, že v budoucnu budeme muset k ukládání dat přistupovat jinak. To říká profesor Soren Brunak z Univerzity v Kodani.
V Dánsku jsme na tom se zdravotními údaji dobře. Ve skutečnosti patříme mezi nejlepší na světě. Ale analýza a uchovávání obrovského množství zdravotních údajů je spojeno s klimatickými náklady.
„Začali jsme zvažovat uhlíkovou stopu bioinformatiky a emise CO2 vyplývající z analýzy dat,“ říká profesor Soren Brunak, který je předním vědcem v oblasti velkých dat a vedoucím oddělení biologie nemocí v Nadačním centru Novo Nordisk pro výzkum proteinů.
Jedním z hlavních problémů je značné množství dat, která chceme archivovat a uchovávat pro případné budoucí použití. Jak tedy uděláme úložiště dat ekologičtější? Odpověď vás možná překvapí. Protože výzkum naznačuje, že data mohou být zakódována do DNA, vysvětluje Søren Brunak.
Údaje o DNA uložené v podzemí
„Lidé začali navrhovat metody pro ukládání dat založené např. na biologických materiálech, které nevyžadují vůbec žádnou energii. Sekvence DNA může obsahovat mnoho informací, a pokud je DNA uložena v „přátelském“ prostředí, může být ekologickým médiem pro ukládání dat,“ vysvětluje Søren Brunak.
Víme, že DNA může přežít v jeskyních a podzemí tisíce let, aniž by utrpěla významné poškození, není k tomu potřeba žádná energie, říká profesor Soren Brunak
Takovým „přátelským“ prostředím pro skladování DNA by mohl být opuštěný důl v chladné oblasti nebo podzemní řešení, jako jsou ta, která se používají k ukládání semen.
K tomu přidává: „A když potřebujete informace, vše, co musíte udělat, je sekvenovat DNA.“ Některým výzkumníkům se například podařilo zakódovat digitální informace z videa do sekvence DNA a poslat je výzkumníkům v jiné zemi, kteří pak molekulu sekvenovali a reprodukovali a sledovali film na obrazovce.“
Právě teď to nemusí být nejlevnější řešení, ale podle Sorena Brunaka mohou být taková řešení pro ukládání dat v budoucnu snadno dostupná, protože cena sekvenování DNA v posledních letech dramaticky klesla.
„V budoucnu může sekvenování DNA člověka stát velmi málo a řešení pro ukládání dat založená na DNA by se proto mohla ukázat jako užitečná. Víme, že DNA může přežít v jeskyních a podzemí tisíce let, aniž by utrpěla významné poškození, není potřeba žádná energie,“ říká Soren Brunak.
Efektivní analýza pomocí kvantových počítačů?
Musíme začít zvažovat negativní dopady používání velkých počítačů pro výzkumné účely na klima.
„Není pochyb o tom, že si lidé začali uvědomovat, že analyzování a ukládání dat pomocí počítačů vyžaduje energii, zejména velké množství dat používaných v biologickém a lékařském výzkumu, což zahrnuje genomová data a klinická data z online lékařských záznamů obsahujících obrázky a další typy. dat. Ve skutečnosti mohou být data jednoho pacienta podstatná,“ vysvětluje Soren Brunak.
Spousta lidí očekává, že budoucí kvantové počítače, tedy extrémně výkonné počítače, budou schopny zefektivnit výpočty a budou tak šetrnější k životnímu prostředí. Toto řešení však není bez problémů ve vztahu k ukládání dat, vysvětluje Soren Brunak:
„Jedním z problémů této technologie je, že nemusí být životaschopná pro ukládání dat po dlouhou dobu kvůli nestabilitě kvantově mechanických bitů. DNA může být reálnou možností, zejména pro ukládání dat, na která se nemusíte často dívat.“
Foto: Chalmers University of Technology | Anna Lunde Hermanssonová / Tiskový zdrojVypouštění výfukových plynů z lodí tzv. skrubry způsobuje v Baltském moři velké škody.
Vypouštění výfukových plynů z lodí se scrubbery, pomocí tzv. „praček“, způsobuje Baltskému moři velké škody. Nová studie publikovaná v časopise Nature, Chalmersovou technologickou univerzitou ze Švédska, ukazuje, že tyto emise způsobily v letech 2014 až 2022 znečištění odpovídající socioekonomickým nákladům ve výši více než 680 milionů EUR.
Tolik diskutovaná technologie, kdy se výfukové plyny „perou“ a vypouštějí do moře, se již většině lodí vrátily. To znamená, že průmysl nyní vydělává miliardy eur provozováním svých lodí na levný těžký topný olej místo na čistší palivo.
Studie byla vyvolána pokračující diskuzí o možném zákazu vypouštění vody z pračky, kde se vyrábí velké objemy znečištěné vody a vypouští se z lodních systémů čištění výfukových plynů. Tato otázka je na pořadu jednání na několika úrovních v rámci Mezinárodní námořní organizace (IMO) a je také diskutována na úrovni EU i na vnitrostátní úrovni, jako je švédský parlament, ačkoli švédské rozhodnutí o zákazu ještě nepadlo.
Anna Lunde Hermanssonová a kolegové z Chalmerse, Erik Ytreberg a Ida-Maja Hassellövová, již řadu let zkoumají dopad lodní dopravy na životní prostředí a přispívají svými odbornými znalostmi v národním i mezinárodním kontextu. V předchozí studii například prokázali, že ročně se do Baltského moře vypustí více než 200 milionů metrů krychlových ekologicky nebezpečné vody z pračky a že voda z pračky tvoří až 9 procent celkových emisí některých karcinogenních polycyklických aromatických látek uhlovodíků (PAU) do Baltského moře.
Včetně nákladů na únik ropy
V nové studii výzkumníci z Chalmers vypočítali jak externí náklady na vypouštění vody z pračky, tak finanční bilance více než 3 800 plavidel, která investovala do technologie pračky. Pokud jde o náklady spojené s degradací mořských ekosystémů, studie ukazuje, že mezi roky 2014 a 2022 došlo v oblasti Baltského moře ke znečištění vody z praček za cenu více než 680 milionů EUR. Výpočty jsou založeny na modelech ochoty platit, aby se zabránilo zhoršování mořského prostředí, ale podle výzkumníků by měly být odhady považovány za podhodnocené. Nejsou například zahrnuty přímé náklady spojené s únikem těžkého topného oleje z lodí používajících právě tyto pračky. Částka mnoha milionů eur, kterou stojí čištění ropy po uzemnění lodí a úniku ropy, například Marca Pola na švédském pobřeží Blekinge loni na podzim, není ve výpočtech zahrnuta.
„Kdyby pračky neexistovaly, žádné dnešní lodi by nemohly jezdit na toto špinavé zbytkové palivo,“ říká Lunde Hermansson.
Omezení v několika zemích
„Z pohledu průmyslu se často zdůrazňuje, že lodní společnosti jednaly v dobré víře a investovaly do technologie, která by vyřešila problém obsahu síry v emisích do ovzduší a neměla by být penalizována. Naše výpočty ukazují, že většina investic se již vrátila a že to již není platný argument,“ říká Lunde Hermansson.
Nedávno se Dánsko rozhodlo zakázat vypouštění vody z pračky do takzvaných teritoriálních vod v okruhu 12 námořních mil (cca 20 km) od pobřeží. Řada zemí po celém světě, jako je Německo, Francie, Portugalsko, Turecko a Čína, rovněž přijala národní zákazy nebo omezení.
Ve Švédsku v současné době neexistuje obecný zákaz, i když některé přístavy, například přístav Göteborg, zakázaly vypouštění vody z pračky ve své oblasti.
Foto: Chalmers Technologická univerzita | Amanda NylundováTiskový zdrojAnna Lunde Hermansson, doktorandka, Katedra mechaniky a námořních věd, Chalmers Technická univerzita, Švédsko.
Více o scrubberech:
Pračku plynu lze popsat jako čisticí systém pro výfukové plyny vznikající při spalování těžkého topného oleje, který je od 70. let nejběžnějším lodním palivem. Mořská voda je přečerpávána a rozstřikována přes výfukové plyny, což znamená, že emise sloučenin síry se nedostanou do ovzduší. Plavidla tak splňují požadavky zavedené Mezinárodní námořní organizací IMO v roce 2020. Problémem je, že voda absorbuje jak síru z výfukových plynů, což vede k silnému okyselení, tak znečišťující látky, jako jsou těžké kovy a toxické organické sloučeniny. . Znečištěná voda z pračky je pak často čerpána přímo do moře.
Od poloviny roku 2010 se počet plavidel vybavených pračkami plynu zvýšil. Ve studii provedené v roce 2018 bylo v Baltském moři 178 lodí s pračkami, dnes vědci očekávají nejméně čtyřnásobek. Celosvětově existuje asi 5 000 plavidel, což odpovídá přibližně pěti procentům celkové světové flotily. Vzhledem k tomu, že do praček plynů investují především lodě s vysokou spotřebou paliva, představuje těchto pět procent 25 procent celosvětové poptávky po těžkém topném oleji.
Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Nature.
Nejaktivnější část nestability na ledovci Portage, pohled dolů na jezero Portage a výletní loď v dálce.
Podle Americké seismologické společnosti, Cowee Creek, Brabazon Range, Upper Pederson Lagoon, jména, která vám možná nebudou povědomá, označují místa nedávných jezerních tsunami, což je jev, který je stále častější jak na Aljašce, v Britské Kolumbii, ale i v dalších oblastech s horskými ledovci.
Podle tiskové zprávy AAAS, se většina těchto tsunami, vyvolaných sesuvy půdy do malých vodních ploch, zatím odehrála na odlehlých místech, ale geolog Bretwood Higman ze společnosti Ground Truth Alaska, řekl, že je možná jen otázkou času, kdy tsunami zaplaví obydlenější místa, jako je jezero Portage Lake poblíž Whittieru na Aljašce.
Mezi další místa na Aljašce, kde se rizika jezerních tsunami shodují s lidskou činností a infrastrukturou, patří Eklutna, Seward, Valdez, Juneau, jezero Grewingk ve státním parku Kachemak Bay a jezero Index poblíž Glacier View.
Na výročním zasedání Americké seismologické společnosti (SSA) v roce 2024, diskutoval Higman o důležitosti hodnocení míst, jako je Portage Lake, z hlediska možnosti jezerních tsunami, aby částečně pomohl charakterizovat seismické signály spojené se sesuvy půdy.
„Existují záznamy případů dramatických a velmi výrazných předchůdců seismických signálů, které předcházejí katastrofickému sesuvu půdy, někdy až o dny,“ poznamenal Highman. „Kdybychom se dostali do bodu, kdy bychom jim rozuměli a věděli, jak je odhalit, mohly by být opravdu užitečné.„
Higman nazývá jezerní tsunami „vznikajícím nebezpečím spojeným s klimatem“. Geologické podmínky, které jsou základem událostí na místech, jako je Aljaška, jsou obvykle podobné. Vyšší teploty roztaví ledovce, které podpírají stěny údolí, které je kolébkou zmenšujícího se ledovce. Bez ledovce, který by je zadržel, jsou stěny údolí náchylnější k sesuvu půdy, ať už do stávající vodní plochy, nebo do nového jezera vytvořeného táním ledovce. V jiných oblastech oteplování oslabuje permafrost, což může být důležité pro stabilitu svahů nad jezery.
„Je to něco, co bylo historicky poměrně vzácnou událostí, ale v posledních několika letech jich bylo opravdu překvapivé množství,“ řekl Higman.
Například tsunami Elliot Creek v roce 2020 v ledovcovém údolí v Britské Kolumbii se vyznačovalo sesuvem půdy o objemu 18 milionů krychlových metrů a vlnou tsunami přesahující 100 metrů.
Při této vlně tsunami byly nejvíce poškozeny lesy a stanoviště lososů, ale Higman a jeho kolegové se zabývají těmito vzdálenými, ale dramatickými událostmi, aby našli způsoby, jak se připravit na tsunami v místech s rozsáhlejší infrastrukturou. „Existují místa, kde pozorujeme stejný druh geologické nestability, která předcházela těmto jiným událostem, ale je zde vystaveno mnoho lidí,“ řekl Higman.
Higman řekl, že existují určité paralely mezi tektonickými zlomy, které seismologové obvykle studují, a „chováním, které vidíme na povrchu poruch těchto velmi velkých sesuvů“, což naznačuje, že také nabízejí jeden způsob, jak studovat dynamiku zlomů v miniaturách.
Foto: DOE Joint Genome Institute/Volný zdroj z tiskové zprávy JEDNA Z MOKŘADNÍCH LOKALIT V OBLASTI SAN FRANCISCO BAY AREA, KTEROU ZKOUMALA TRINGE A JEJÍ KOLEGOVÉ.
Vědci se domnívali, že malou pozitivní stránkou je to, že přílivové mokřady v ústích řek mohou produkovat méně metanu, silného skleníkového plynu, protože díky rostoucímu přílivu mořské vody jsou tato stanoviště méně příznivá pro mikroby produkující metan.
Výzkum biologů z Národní laboratoře Lawrence Berkeleyho a Kalifornské univerzity v Berkeley však ukazuje, že tyto předpoklady nejsou vždy pravdivé. Po prozkoumání mikrobiálních, chemických a geologických vlastností jedenácti oblastí tým zjistil, že mokřadní oblast vystavená nepatrnému množství mořské vody vypouští překvapivě vysoké množství metanu, dokonce mnohem více než kterákoli ze sladkovodních lokalit.
Se stoupající hladinou moří v důsledku globálního oteplování se mění celé ekosystémy.
Vědecké výsledky zveřejněné v mSystems naznačují, že faktory, které řídí, kolik skleníkových plynů je uloženo nebo vypouštěného v přírodní krajině, jsou složitější a obtížněji předvídatelné, než jsme si mysleli.
Susannah Tringeová, ředitelka Environmental Genomics & Berkeley Lab a její kolegové odebrali vzorky půdy z jedenácti míst a použili vysoce výkonné sekvenování k analýze DNA z organismů nalezených ve vzorcích, včetně bakterií, virů a hub. Zkoumali, jaké geny jsou přítomné v sekvencích a mapovali je na známé funkce. Například identifikovali geny, o kterých je známo, že se podílejí na metabolizaci dusíku, nebo geny z bakterií, které používají sulfát během dýchání. Poté pracovali na modelování toho, jak by genetická informace, kterou našli, v kombinaci s chemickými faktory v půdě a vodě, mohla vést k emisím metanu, které pozorovali.
Na většině míst, které se pohybovaly od sladké až po úplnou slanost mořské vody, bylo množství vypouštěného metanu nepřímo úměrné množství slané vody, která přitékala a mísila se s říční vodou. Ale na jednom místě, které bylo v roce 2010 obnoveno ze sezónní travnaté pastviny pro pastvu dobytka zpět do původního mokřadního prostředí, tým zaznamenal vysoké emise metanu navzdory mírnému množství slané vody.
Foto: Susannah Tringe/DOE Joint Genome Institute/Volný zdroj s použitím k této tiskové zprávě
Mořská voda obsahuje více síranů (iont se sírou a kyslíkem) než sladká voda, což vede k předpokladu, že zvýšený přítok mořské vody v těchto prostředích by vedl k menší produkci metanu, protože methanogeny, které využívají CO2 k výrobě buněčné energie, jsou překonané bakteriemi, které místo toho použijte síran.
„Nakonec jsme zjistili, že existují významné vlivy jiných bakteriálních skupin, jako jsou ty, které rozkládají uhlík a dokonce organismy, které jsou lépe známé jako cyklery dusíku, ale nedokázali jsme vysvětlit emise metanu něčím tak jednoduchým, jako je například, kolik síranů je k dispozici nebo kolik methanogenů je na místě, “ řekla Tringeová.
Dalším konceptem v ekologii je, že obnova stanovišť do jejich původního stavu může zvýšit ukládání uhlíku, zlepšit kvalitu vody a zvýšit populace volně žijících živočichů. V posledních desetiletích byly mokřady stále více uznávány jako kritické ekosystémy pro tyto environmentální služby, což vedlo k rozsáhlému úsilí o obnovu ekosystémů odstraněním bariér, znečištění a nepůvodních organismů.
Modelová práce spoluautora Dennise D. Baldocchiho, výkonného děkana a profesora biometeorologie na UC Berkeley, naznačuje, že ačkoli obnovený mokřad v současné době přidává do atmosféry skleníkové plyny, ekosystém se stabilizuje a začne sloužit jako čistý pohlcovač uhlíku za 100 až 150 let. To nemusí být časová osa v kterou zúčastněné strany doufaly, když obnovily oblast s cílem oddělení uhlíku.
Testy v laboratoři
Tringeová poznamenala, že jiné laboratoře pozorovaly zvýšenou produkci metanu z mokřadních půd se zvýšenou slaností. Vědci z Dukeovy univerzity odebrali vzorky půdního jádra z pobřežních sladkovodních mokřadů a vystavili je umělé mořské vodě a umělé mořské vodě postrádající sírany. Produkce metanu se zvýšila v obou případech.
„Očekávalo se, že sulfát bude tou nejdůležitější věcí.“ A v těchto studiích nejen, že slaná voda stimulovala produkci metanu, což je opět v rozporu s dogmatem, že síran je důležitý, stalo se to, ať už jste tam sulfát měli nebo ne; ve skutečnosti síran neměl velký vliv na emise metanu,“ řekl Tringe. „Takže si myslím, že tyto experimentální manipulace znovu potvrzují příběh, že vniknutí mořské vody má mnohem jemnější účinky než jen přidání síranu, a také odlišnější faktory za obnovou ekosystému.“
Článek byl upraven podle tiskové zprávy AAAS, vědeckou studii naleznete v mSystems DOI10.1128/msystems.00936-23: Několik mikrobiálních cechů zprostředkovává koloběh půdního metanu podél gradientu slanosti mokřadů
Foto: Zhenhua Xie/Brookhaven National Laboratory a Columbia University; Erwei Huang/Brookhaven National Laboratory
Ve snaze zmírnit oteplování klimatu způsobené člověkem se vědci zaměřují na způsoby, jak odstranit oxid uhličitý z atmosféry. Jeden z nových způsobů, jak toho dosáhnout, právě oznámili vědci z Brookhaven National Laboratory (BNL) a Columbia University (CU).
Vědci se proto snaží najít způsoby, jak ho z atmosféry dostat v naději, že to pomůže zpomalit, nebo dokonce zvrátit nebezpečný trend oteplování planety.
Zatímco přeměna CO2 na nanovlákna byla vyzkoušena již dříve, proces vyžadoval výjimečně vysoké teploty přesahující 1000 °C. Výzkumníci BNL a CU tento požadavek obešli rozdělením procesu konverze do několika fází pomocí různých procesů.“Pokud rozdělíte reakci do několika dílčích reakčních kroků, můžete zvážit použití různých druhů vstupu energie a katalyzátorů, aby každá část reakce fungovala,“ řekl hlavní autor studie Zhenhua Xie.Nejprve vědci použili elektrokatalyzátor palladia na uhlíku, který po zavedení elektrického proudu štěpil směs CO2 a vody na oxid uhelnatý (CO) a vodík (H2).
Poté se obrátili na termokatalyzátor vyrobený ze slitiny železa a kobaltu. To jim umožnilo roztočit CO z prvního stupně do uhlíkových nanovláken při teplotě pouhých 400 ° C (asi 452 ° F), což je podle nich mnohem dosažitelnější úroveň tepla pro použití v průmyslovém měřítku. „Propojením elektrokatalýzy a termokatalýzy využíváme tento tandemový proces k dosažení věcí, kterých nelze dosáhnout ani jedním procesem samotným,“ řekl Jingguang Chen z CU, který vedl výzkum.A co víc, když se uhlíková nanovlákna tvořila, odsunula katalyzátor z povrchu, což umožnilo jeho zachycení a opětovné použití.
Foto: Národní laboratoř Zhenhua Xie/Brookhaven National Laboratory a Kolumbijská univerzitaFoto: Zhenhua Xie/Brookhaven National Laboratory a Columbia University; Erwei Huang/Brookhaven National Laboratory
Pokud jde o opětovné použití, vědci také říkají, že vodík vyrobený v první fázi by mohl být navíc zachycen a znovu použit jako zdroj paliva. „Pro praktické aplikace jsou oba opravdu důležité – analýza stopy CO2 a recyklovatelnost katalyzátoru,“ řekl Chen. „Naše technické výsledky a tyto další analýzy ukazují, že tato tandemová strategie otevírá dveře pro dekarbonizaci CO2 na hodnotné pevné uhlíkové produkty při výrobě obnovitelného H2.“Protože jsou velmi silná, vědci říkají, že uhlíková nanovlákna by mohla mít řadu aplikací, zejména jako zpevňovač betonu.“Uhlíková nanovlákna můžete vložit do cementu, abyste cement zpevnili,“ řekl Chen. „To by uzamklo uhlík v betonu alespoň na 50 let, potenciálně déle.“ Do té doby by se svět měl posunout primárně k obnovitelným zdrojům energie, které nevypouštějí uhlík.“
Skandinávská studia Henning Larsen a Bílá architektura navrhli projekt ,Stockholm Dřevěné město, které se stane největší světovou výstavbou masového dřeva a bude mít „klid lesa“, píše server dezeen.com.
Projekt, který má být postaven ve stockholmské čtvrti Sickla, byl developerem Atrium Ljungberg nazván „největším dřevěným městem světa“, protože bude využívat více dřeva než jakýkoli jiný stavební projekt.
Stockholm Wood City(Dřevěné město), bude mít 7 000 kancelářských prostor a 2 000 domů, a bude se rozkládat na 250 000 metrech čtverečních, navrhuje dánské studio Henning Larsen a švédská firma White Arkitekter(Bílá arcitektura).
Budovy budou postaveny z masivního ohnivzdorného dřeva.
„Upravené dřevo vytváří na povrchu ochrannou vrstvu zuhelnatělého uhlí, která si zachovává velkou část své strukturální pevnosti, což přispívá k bezpečnější struktuře,“ uvedl vývojář.
Foto: Wood City / Henning Larsen
Kromě toho, že je postaveno ze dřeva, materiálu, který sekvestruje uhlík a zároveň produkuje méně emisí než beton, má stavba měst ze dřeva další výhody, dodal.
Podle developera, Stockholm Wood City, bude mít také vyrobenou vlastní uloženou a sdílenou energii, ale neprozradil podrobnosti o výrobě energie ani projektu.
Vývoj započne v roce 2025, přičemž první budovy budou dokončeny v roce 2027. „Projekt stavíme ve fázích, abychom se během každé fáze naučili nové věci, které pak můžeme aplikovat v následujících fázích,“ řekl developer.
„Z toho, že to uděláme v tak velkém měřítku, se naučíme mnohem víc. Naší hlavní strategií je rozvíjet velké propojené oblasti,“ dodal.
„Tímto způsobem můžeme vytvořit místa plná rozmanitosti, která si lidé užívají a kde chtějí být, na rozdíl od pouhého zakládání jediné budovy.“
V sobotu loňského léta jsem sjel z pobřeží na kajaku po řece Connecticut, podpírán stoupajícím přílivem, abych se skupinou místních posbíral odpadky. Na mělčině lovily volavky modré a volavky bílé. Nad hlavou se vznesli orlovci a táhli čerstvě ulovené ryby. Vítr pročesával vodu do polí vlnek a lámal odpolední slunce na milion diamantů. Z naší dálky vypadaly mokřady divoce a nedotčeně.
Dále ve vnitrozemí jsme opustili hlavní říční kanál a pádlovali do blátivého srdce močálu – a začali jsme si všímat nejrůznějšího plastového odpadu. Jako první se objevily velké věci: prázdné pytle od brambůrků zamotané v rákosí, sáčky s potravinami těsně pod povrchem, polystyrénové tácy pokryté bahnem, plastové lahve smíchané s jinými odpadky.
Jak jsme cestovali močálem, viděli jsme stále více a stále drobnější kousky plastu. Nejen brčka, zapalovače, hřebeny a vlasec, ale neidentifikovatelné a zdánlivě nikdy nekončící malé kousky, velikosti od velkých jako moje ruka až po malé jako zrnka písku. Mohl bys zůstat ve vnitrozemí a vyhrabávat odpadky a nikdy neodejít. Dokonce i v jedné z méně znečištěných částí východního pobřeží, mimo město s organizovaným odpadovým hospodářstvím a systémem recyklace, jsou země a voda zaplaveny plastovým odpadem.
Plast a množství odpadu, který vytváříme, se může skrývat na očích, což je všudypřítomná součást našich životů, o které jen zřídka pochybujeme. Ale bližší zkoumání situace může být šokující.
Rozsah problému je skutečně těžké internalizovat. K dnešnímu dni lidé vytvořili přibližně 11 miliard metrických tun plastu. Toto množství převyšuje biomasu všech živočichů, suchozemských i mořských, podle studie z roku 2020 zveřejněné v Nature.
V současnosti se podle Programu OSN pro životní prostředí (UNEP) ročně vyrobí asi 430 milionů tun plastu, což je výrazně více, než je hmotnost všech lidských bytostí dohromady. Jedna třetina z tohoto celkového počtu má formu plastů na jedno použití, se kterými lidé reagují několik sekund nebo minut, než je vyhodí.
Celkem 95 % plastů použitých v obalech se po jednom použití zlikviduje, což znamená pro ekonomiku ztrátu až 120 miliard dolarů ročně, uzavírá zpráva společnosti McKinsey. (Na obaly se používá něco málo přes čtvrtinu všech plastů.) Jedna třetina těchto obalů se nesbírá a stává se z nich znečištění, které generuje „významné ekonomické náklady snížením produktivity životně důležitých přírodních systémů, jako je oceán“. To způsobuje škody ve výši nejméně 40 miliard dolarů, uvádí zpráva, což převyšuje „fond zisku“ obalového průmyslu.
Nový výzkum by mohl pomoci přeměnit směs plastového odpadu na nové produkty.
Tato čísla je pochopitelně těžké dát konkrétnímu smyslu, a to i v měřítku konkrétních společností, jako je Coca-Cola, která v roce 2017 vyrobila 3 miliony tun plastových obalů. To je ekvivalent výroby 200 000 lahví za minutu.
Je pozoruhodné, že to, co se znovu nepoužije nebo nerecykluje, se chemicky nerozloží, ale stane se nedílnou součástí našeho světa. Rozpadá se na mikroplasty, kousky menší než pět milimetrů v průměru. V posledních několika letech našli vědci v dalších oblastech oceánu značné množství mikroplastů; ve sněhu a dešti na zdánlivě nedotčených místech po celém světě; ve vzduchu, který dýcháme; a v lidské krvi, tlustém střevě, plicích, žilách, mateřském mléce, placentách a plodech.
Jeden papír odhadoval, že průměrný člověk spotřebuje pět gramů plastu každý týden – většinou z vody. Asi 95 % vody z vodovodu ve Spojených státech je kontaminováno. Mikroplasty se také hojně vyskytují v pivu, soli, korýších a dalších lidských potravinách. Značné množství těchto plastových kousků se objevilo v běžném ovoci a zelenině, jak zjistila jedna nedávná studie v Itálii .
To vše znamenalo, že naše cesta na kajakech, sbírání plastového odpadu po cestě, péče o naše místní životní prostředí, byla – i když to byla skutečně užitečná služba pro naše bližní – pouze řešením příznaku většího problému.
Řešení tohoto problému leží dále proti proudu: k řešení znečištění plasty musí ti, kdo plasty vyrábějí, zaplatit za škody, které plasty způsobí, a svět jich bude muset také méně vyrábět. Budeme muset vyvinout lepší a více recyklovatelné produkty. Budeme také muset najít udržitelné alternativy a zvýšit to, čemu ekologové říkají cirkularita – udržet tyto produkty v používání co nejdéle a poté najít způsoby, jak jejich materiály znovu použít.
I když se nejedná o úplně nové nápady, dostalo se jim nové pozornosti ze strany tvůrců globální politiky, inovátorů a společností, které chtějí zajistit, aby udržitelná budoucnost byla zisková.
Ročně se vyrobí asi 430 milionů tun plastu.
Vydělávat méně je nejdůležitější cíl, ale ten je nejvíce politicky zatížený, vzhledem k nesmírným ziskům a politické síle výrobců plastů. „Jaký je nejlepší způsob, jak nakládat s odpadem?“ říká Jenna Jambeck, environmentální inženýrka na Univerzitě v Georgii. „Na prvním místě, abych to nevyráběl.“
Protože zvažte toto: podle zprávy Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj z roku 2022 končí většina plastů, které vyrábíme, 72 %, na skládkách nebo v životním prostředí . Pouze 9 % vyrobených plastů bylo recyklováno a 19 % bylo spáleno. Část se dostává do moře. Odhady naznačují, že každý rok se do oceánu dostane 8 až 11 milionů tun plastového odpadu. Podle Národní akademie věd je to ekvivalent vysypání popelářského vozu s plasty do oceánu každou minutu.
„Pohroma v planetárním měřítku“
Výroba plastů v posledních letech dramaticky vzrostla; ve skutečnosti polovina všech existujících plastů byla vyrobena jen za poslední dvě desetiletí. Předpokládá se, že produkce bude nadále růst, přibližně o 5 % ročně. Pokud budou současné trendy pokračovat, lidé budou do roku 2050 vyrábět 34 miliard tun plastů – trojnásobek současného celkového počtu.
Plastové znečištění – „metla v planetárním měřítku“, jak řekl francouzský prezident Emmanuel Macron – nejvíce postihuje ty, kteří jsou nejméně schopni se s jeho následky vypořádat. Program OSN pro životní prostředí konstatoval, že plastikářský průmysl generuje ročně více než 700 miliard dolarů v příjmech, a dospěl k závěru, že tento průmysl „způsobuje velkou zátěž na lidské zdraví a zhoršování životního prostředí, přičemž nejchudší ve společnosti čelí největším dopadům, zatímco nejméně přispívá k nadměrná spotřeba plastů a odpad“.
1/3 z tohoto celkového množství tvoří plasty na jedno použití.
To platí v každé fázi životního cyklu plastu. Výrobní závody jsou soustředěny v barevných komunitách – například v Louisianě, v oblasti podél řeky Mississippi, často nazývané „Cancer Alley“, která je domovem téměř 150 ropných rafinérií, závodů na výrobu plastů a chemických zařízení. Takové rostliny vypouštějí znečištění ovzduší, které zvyšuje riziko rakoviny a dalších nemocí. Panel expertů OSN na lidská práva uvedl, že se situace rovná „formě environmentálního rasismu [která] představuje vážné a nepřiměřené hrozby pro… lidská práva jejích převážně afroamerických obyvatel.
Toto znečištění také neúměrně poškozuje chudé a rozvojové země, které produkují malé nebo žádné plasty, jako jsou ty v Africe, Tichomoří a jinde.
„Musíme výrazně snížit množství vyráběných plastů. Všechno ostatní je druhého řádu.“Neil Tangri, výzkumník, University of California, Berkeley
Řešení jako recyklace a opětovné použití si s takovým množstvím odpadu neporadí, říká Marcus Eriksen, mořský vědec a spoluzakladatel Ústav 5 Gyres, který studuje znečištění plasty. „Musí dojít k drastickým škrtům ve výrobě,“ říká, zejména o plastech na jedno použití.
Desítky studií a institucionálních zpráv – od Spojených národů, Národní akademie věd a Pew Charitable Trusts – dospívají k závěru, že pokračující nárůst výroby nových plastů přehluší akce na boj proti tomuto problému.
Na obaly se používá celkem 26 % všech plastů.
Shromáždění OSN pro životní prostředí, znepokojeno takovými údaji a podněcováno rostoucím povědomím veřejnosti o tomto problému, se na zasedání v březnu 2022 rozhodlo začít pracovat na globální smlouvě o ukončení plastového znečištění a vytvořit mezivládní vyjednávací výbor k dosažení tohoto cíle. Tato skupina se sešla dvakrát a sejde se ještě třikrát, než bude smlouva dokončena koncem roku 2024. Všechny strany souhlasí s tím, že bude závazná a předloží řadu povinných a dobrovolných přístupů. Někteří jej přirovnávají k významu pařížských dohod o změně klimatu.
Dosud bylo vyřešeno několik detailů, ale většina zemí souhlasí s tím, že primárním způsobem, jak zabránit plastům ve znečišťování životního prostředí, je vyrábět ho méně.
Neil Tangri, výzkumník z Kalifornské univerzity v Berkeley a člen neformální poradní skupiny nazvané Koalice vědců za účinnou smlouvu o plastech, rozhodně souhlasí: „Musíme výrazně snížit množství plastů, které vyrábíme. Všechno ostatní je druhého řádu.“
Na druhém kole jednání v Paříži letos v létě dali mezinárodní lídři tuto touhu jasně najevo. Lidstvo má povinnost začít „[snižovat] výrobu nových plastů,“ řekl Macron, „a co nejdříve zakázat ty nejvíce znečišťující produkty“. Stejně argumentovali zástupci mnoha dalších zemí, od Ghany přes Mauricius až po Norsko.
Přesto mezi země, které dosud nepřijaly limity na výrobu, patří největší producenti, jako je Čína a Spojené státy, i když se tohoto procesu účastní.
95 % z tohoto celkového množství se po jednom použití zlikviduje.
O limitech nebo odvodech na produkci se podle člena amerického ministerstva zahraničí (které koordinuje delegaci země na zasedáních OSN), který nebyl oprávněn k věci veřejně mluvit, v současné době neuvažuje jako řešení.
„Opravdu potřebujeme najít způsob, jak přivést všechny na palubu,“ řekl tento člověk a takové změny na „straně nabídky“ mohou být pro některé země nechutné. „Chceme ty nejsilnější a nejambicióznější závazky, kolem kterých můžeme dosáhnout konsensu.“
American Chemistry Council, obchodní skupina, která zastupuje výrobce plastů, také takovou politiku nepřijala. Limity nebo poplatky by mohly „ovlivnit všechna odvětví ekonomiky“ a „vytvořit mnoho nezamýšlených důsledků pro ty, kteří si to nejméně mohou dovolit,“ říká Stewart Harris, vrchní ředitel skupiny pro globální politiku v oblasti plastů.
Inspirace z přírody
Jak můžeme vyrobit méně plastů a vypořádat se se znečištěním, které již existuje? Cirkularita může být nejslibnější odpovědí. Cirkularita může znamenat opětovné použití nebo recyklaci plastů nebo použití alternativ, které lze znovu použít nebo recyklovat. Zastánci často popisují koncept jako pokus napodobit přírodní svět, kde není žádný odpad; vše má své využití.
Ghana a několik dalších zemí po celém světě v současné době pracuje na vytvoření oběhového hospodářství pro plasty na úrovni země, říká Oliver Boachie, který předsedá africké skupině vyjednavačů pro proces vytváření smluv OSN a je poradcem ghanské vlády. To bude zahrnovat postupný zákaz jednorázových plastů, které mají malou hodnotu pro opětovné použití, jako jsou tenké plastové fólie používané při balení potravin, a také zavedení masivního sběru, opětovného použití a recyklace.
Již bylo prokázáno, že mnoho existujících technik nakládání s odpady v první řadě snižuje znečištění plasty a poptávku po plastech. Jsou ale energeticky a časově náročné.
Například v Tanzanii skupina nazvaná Nipe Fagio („dej mi koště“ ve svahilštině) provozuje systémy nakládání s odpady a recyklaci, které snížily skládkování odpadu o 75 % až 80 % ve čtvrtích několika měst. Sběrači odpadu navštěvují domácnosti jednou týdně, aby shromáždili čtyři různé druhy odpadu, než jej odvezou do sběrného střediska. Tam pracovníci dále třídí prodávané recyklovatelné materiály, organický odpad přeměňují na kompost a krmivo pro slepice a zbytek posílají na skládku.
„Množství plastu na naší planetě je jako jedna velká ropná skvrna.“Katrina Knauer, vědkyně v oblasti polymerů, National Renewable Energy Laboratory
Aby pomohly financovat programy jako Nipe Fagio a pomohly jim růst v mnohem větším měřítku, mnoho zemí hledá plány rozšířené odpovědnosti výrobců (EPR), politiky vyžadující, aby výrobci plastových lahví, obalů a podobně poskytli nějaké finanční prostředky na podporu. nakládání s těmito materiály po jejich prvním použití. Téměř každá země v Evropě má systém EPR a Ghana také pracuje na vytvoření národního programu.
V současnosti však mají režimy EPR omezený dopad, protože ti, kteří se nejvíce zasadili o jejich přijetí a platí za ně, jsou stáčírny a výrobci produktů, jako jsou nápoje, známí jako „střední“ výrobci.
Aby bylo možné dosáhnout většího rozdílu, musí programy zapojit „předchozí“ výrobce – ty, kteří vyrábějí původní plasty a polymery, jako jsou Exxon, Dow, Sinopec a Saudi Aramco. Převážných 98 % plastů pochází z fosilních paliv a výroba a používání plastů tvoří 3,4 % uhlíkových emisí lidstva. Mnoho velkých výrobců plastů, jako je největší světová společnost ExxonMobil, je silně zapleteno do Big Oil nebo jejích zástupců. „Kromě krize fyzického znečištění se stává energetickou krizí,“ říká Katrina Knauer, vědecká pracovnice v oblasti polymerů z Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie. „Množství plastu na naší planetě je jako jedna velká ropná skvrna.“
Tyto společnosti však v současnosti neplatí za následky znečištění plasty, říká Boachie a dodává: „Věříme, že ti, kdo jsou [nejvíce] odpovědní za šíření plastů po celém světě, jsou výrobci polymerů a primárních plastů. by měla být zodpovědná za poskytování finančních prostředků zemím na nakládání s plastovým odpadem, který vytvářejí.“
Ghana předložila OSN návrh na rozšíření principu „znečišťovatel platí“ na tyto výrobce polymerů a Boachie říká, že věří, že jeho prvky najdou cestu do konečné dohody OSN. To by nám „umožnilo zmobilizovat značné množství zdrojů, abychom všem zemím poskytli prostředky k nakládání s jejich plasty“.
Ana Lê Rocha, výkonná ředitelka Nipe Fagio v Tanzanii, však tvrdí, že nakládání s odpady není ve skutečnosti řešením krize znečištění, ale pouze způsobem, jak se vypořádat s příznakem. „Musíme mít na paměti, že hlavním problémem – hlavním cílem smlouvy OSN – musí být snížení produkce,“ říká.
Překážky kruhovitosti
Opětovné použití je energeticky nejúčinnější verze kruhovitosti. Sběr, čištění a doplňování skleněných lahví bylo kdysi běžné a rozšířené a v mnoha zemích zůstává malou, ale významnou součástí ekonomiky. Na mnoha místech je také normou nakupovat potraviny ve velkém a přepravovat je v opakovaně použitelných sáčcích.
Ale jednou z největších překážek cirkularity je nedostatek infrastruktury, říká Ellie Moss, generální ředitelka společnosti s názvem Perpetual , která se „snaží postavit celý ekosystém opětovného použití [v] měřítku malého města“, aby to změnila. Čtyři města, abych byl přesný – Galveston, Texas; Hilo, Havaj; Ann Arbor, Michigan; a Savannah, Georgia. V Galvestonu, kde je Perpetual nejdále, pracuje na vytvoření systému, pomocí kterého by mohly být kovové nádoby na nápoje znovu použity v mnoha restauracích ve městě, čímž se ušetří velké množství plastů a vytvoří se nová zelená pracovní místa. Doufá, že najme společnosti, které tam program zprovozní do poloviny roku 2024.
Plasty jsou...složité. Mohou je vyčistit nové metody recyklace?
Coca-Cola poprvé odhalila, že vyrábí 3 miliony tun plastových obalů ročně, což odpovídá 200 000 lahvím za minutu. Zpráva vyzývá další globální společnosti, aby ukončily utajování své plastové stopy.
„Pokud chceme, aby opětovné použití fungovalo, musí k němu dojít ve velkém měřítku a komunita musí mít hlas v tom, jak je systém nastaven,“ říká Moss.
V době, kdy stojíme na prahu nové éry výroby energie, přitahuje pozornost vědců i ochránců životního prostředí jeden inovativní přístup: přeměna odpadních vod na energii. Tato revoluční technika, která je v současné době ve fázi vývoje, slibuje vyřešit dva nejpalčivější problémy naší doby: potřebu udržitelných zdrojů energie a globální vodní krizi, píše Energy Portal.
Koncept přeměny odpadní vody na energii není zcela nový. Čistírny odpadních vod již léta využívají bioplyn vznikající při čištění k výrobě elektřiny. Nedávný technologický pokrok však otevřel nové možnosti, jak maximalizovat energetický potenciál odpadních vod.
Proces začíná shromažďováním odpadních vod, které se následně upravují tak, aby se z nich odstranily škodlivé látky. Během tohoto čištění jsou organické látky v odpadní vodě rozkládány bakteriemi, přičemž se uvolňuje bioplyn, směs metanu a oxidu uhličitého. Tento bioplyn se tradičně používá k výrobě tepla a elektřiny pro samotnou čistírnu. Vědci však nyní zkoumají způsoby, jak zvýšit výtěžnost bioplynu a převést jej do formy, která by se dala využít ve větší míře.
Jeden ze slibných přístupů zahrnuje využití mikrobiálních palivových článků (MFC), což je typ bioelektrochemického systému, který využívá bakterie k přeměně organického odpadu na elektřinu. V MFC bakterie spotřebovávají organické látky v odpadní vodě a jako vedlejší produkt produkují elektrony. Tyto elektrony jsou pak zachyceny a použity k výrobě elektřiny.
Kromě výroby energie tento proces také čistí odpadní vodu, takže je bezpečná pro vypouštění do životního prostředí nebo dokonce pro opětovné použití. Díky této dvojí výhodě jsou technologie přeměny odpadní vody na energii zvláště atraktivní v regionech, kde je nedostatek vody velkým problémem.
Přestože je potenciál technologií pro přeměnu odpadních vod na energii zřejmý, stále existují významné výzvy, které je třeba překonat. Je třeba zlepšit účinnost procesu přeměny a náklady na zavedení těchto technologií ve velkém měřítku jsou v současné době příliš vysoké. Díky pokračujícímu výzkumu a vývoji však budou tyto překážky v příštích letech pravděpodobně překonány.
Přínosy tohoto přístupu navíc přesahují rámec výroby energie a úpravy vody. Přeměnou odpadní vody na energii můžeme také snížit naši závislost na fosilních palivech, a tím zmírnit dopady změny klimatu. Kromě toho může tento proces pomoci zvládnout rostoucí problém likvidace odpadních vod, zejména v městských oblastech, kde růst populace předbíhá rozvoj infrastruktury.
Závěrem lze říci, že přeměna odpadních vod na energii představuje významný krok vpřed v našem hledání udržitelných energetických řešení. Vzhledem k tomu, že se i nadále potýkáme s dvojí výzvou, kterou je nedostatek energie a zhoršování životního prostředí, nabízí tento inovativní přístup záblesk naděje. Díky dalšímu výzkumu a investicím se možná brzy dočkáme světa, kde se náš odpad nebude pouze likvidovat, ale bude využíván. Budoucnost energetiky může skutečně spočívat v naší schopnosti přeměnit odpad v bohatství.
Změna klimatu může urychlit uvolňování patogenů, které „cestují časem“ a jsou po tisíciletí uvězněny v tajícím permafrostu a ledu. Jejich výskyt zvyšuje riziko pro globální životní prostředí a dokonce i pro lidstvo, píše Azocleantech.
Zatímco tání ledovců a věčně zmrzlé půdy hrozí opětovným výskytem mnoha typů spících patogenů, potenciální škody na pokročilých ekosystémech způsobené těmito mikroby bylo obtížné předvídat.
Nová celosvětová studie publikovaná v časopise PLOS Computational Biology s otevřeným přístupem, jejímž autorem je Dr. Giovanni Strona ze Společného výzkumného střediska Evropské komise a Corey Bradshaw, profesor globální ekologie Matthew Flinders z Flinders University v Austrálii, však vyhodnotila ekologické hrozby, které uvolňování těchto nepředvídatelných starobylých mikrobů představuje.
Výzkumníci vytvořili simulace, v nichž digitální patogeny z minulosti pronikají do společenství hostitelů podobných bakteriím. Porovnávali účinky invaze patogenů na diverzitu hostitelských bakterií s účinky ve společenstvech, kde k invazi nedošlo.
Při simulacích vědci zjistili, že dávné invazní patogeny mohou často přežít a vyvíjet se v moderním světě, přičemž asi 3 % z nich se v novém prostředí stanou dominantními.
Přibližně 1 % těchto invazistů přineslo neočekávané výsledky, přičemž někteří způsobili vymření až třetiny hostitelských druhů, zatímco jiní zvýšili diverzitu až o 12 % ve srovnání se simulacemi, kde únik nebyl povolen.
Ačkoli se riziko, které představuje toto 1 % uvolněných patogenů, může zdát zanedbatelné, vědci tvrdí, že tyto úniky představují významnou hrozbu vzhledem k obrovskému objemu starobylých mikrobů, které jsou běžně uvolňovány do moderních společenstev.
Dr. Giovanni Strona k tomu dodává: „Zjistili jsme, že invazní patogeny mohou často přežívat, vyvíjet se a v několika případech se stát výjimečně trvalými a dominantními ve společenstvu, což způsobuje buď značné ztráty, nebo změny v počtu žijících druhů. Naše zjištění tedy naznačují, že nepředvídatelné hrozby, které se dosud omezovaly na science fiction, by ve skutečnosti mohly představovat vážné riziko jako silné faktory ekologických škod.“
Podle profesora Coreyho Bradshawa z Flindersovy univerzity nejnovější výzkum naznačuje reálnou hrozbu neznámých patogenů tzv. „černých labutí“, které mohou způsobit nenapravitelné škody.
Z tohoto pohledu jsou naše výsledky znepokojivé, protože poukazují na skutečné riziko plynoucí ze vzácných událostí, kdy patogeny v současnosti uvězněné v permafrostu a ledu způsobují závažné ekologické dopady. V nejhorším, ale přesto zcela pravděpodobném případě invaze jediného starobylého patogenu snížila velikost hostitelského společenstva o 30 % ve srovnání s našimi neinvazními kontrolami.
Corey Bradshaw poznamenává: „Jako společnost musíme pochopit potenciální riziko, které tyto starověké mikroby představují, abychom se mohli připravit na případné nechtěné důsledky jejich uvolnění do moderního světa. Výsledky nám říkají, že toto riziko již není pouhou fantazií, proti které bychom se neměli připravovat.“
Badatelé sestavili a otestovali simulované uvolnění digitálních patogenů do biologických společenstev pomocí softwarové platformy Avida, která je určena pro umělý život a kterou vytvořila Michiganská státní univerzita.
Obavy z chemických opalovacích krémů, které poškozují korálové útesy a možná i naše zdraví, inspirují novou generaci opalovacích mlék, které by nabídly větší ochranu, která vydrží, píše New Scientlist.
Vyrůstala jsem v Queenslandu v Austrálii, což je mírně řečeno velmi slunečné místo a upřímně řečeno, světové hlavní město rakoviny kůže, s vyšším výskytem na obyvatele než kdekoli jinde. Jako člověk s bledou pletí jsem zažila puchýřový případ spálení od slunce vícekrát, než bych si chtěla připustit, a vím, že u bělochů dokonce jeden případ více než zdvojnásobuje riziko vzniku melanomu, nejsmrtelnější formy rakoviny kůže. Opalovací krém je tedy můj stálý přítel.
Zjistila jsem, že ačkoli důkazy o škodlivých účincích opalovacích krémů jsou nejednotné a protichůdné, v laboratořích se objevuje nová generace přípravků. Mnohé jsou založeny na sloučeninách nalezených v řasách, rostlinách a dokonce i v korálech a jsou formulovány způsobem, který slibuje vyřešit problémy s dnešními produkty. Alespoň v jednom případě existuje dokonce vyhlídka na opalovací krém, který skutečně nebudete muset pracně znovu aplikovat po celý den.
Když na nás dopadá sluneční svit, dostáváme dávku dvou typů ultrafialového světla poškozujícího pokožku, nazývaných UVA a UVB paprsky. První z nich jsou méně energetické z těchto dvou, ale pronikají hlouběji do naší pokožky, kde mohou vytvářet chemikálie zvané…
Zjistil jsem, že ačkoli důkazy o škodlivých účincích opalovacích krémů jsou nejednotné a protichůdné, v laboratořích se objevuje nová generace přípravků. Mnohé jsou založeny na sloučeninách nalezených v řasách, rostlinách a dokonce i v korálech a jsou formulovány způsobem, který slibuje vyřešit problémy s dnešními produkty. Alespoň v jednom případě existuje dokonce vyhlídka na opalovací krém, který skutečně nebudete muset pracně znovu aplikovat po celý den.
Když na nás dopadá sluneční svit, dostáváme dávku dvou typů ultrafialového světla poškozujícího pokožku, nazývaných UVA a UVB paprsky. Účinky ultrafialového záření (UVR) na kůži závisí do značné míry na intenzitě zdroje, délce expozice, vlnové délce UVR a úrovni pigmentace kůže. Sluneční světlo obsahuje řadu vlnových délek UVR: přibližně 95 % slunečního UVR dopadajícího na zemský povrch je klasifikováno jako UVA (vlnové délky 315–400 nm), zatímco zbývajících 5 % je v rozsahu UVB (vlnové délky 280–315 nm). UVB způsobuje erytém (spálení sluncem) mnohem účinněji než UVA, zatímco UVA je primárně zodpovědné za fotostárnutí kůže, nicméně toto rozlišení není absolutní a jak UVA, tak UVB se podílejí na vzniku rakoviny kůže. Kůže s nižší hladinou melaninového pigmentu je náchylnější. Solar UVR je Mezinárodní agenturou pro výzkum rakoviny (IARC) uznáván jako karcinogen skupiny 1.
Produkty na ochranu proti slunečnímu záření jsou navrženy tak, aby byly aplikovány lokálně na pokožku, aby absorbovaly nebo odrážely UVR, a tak poskytovaly určitý stupeň ochrany pokožky nositele před poškozením sluncem. Širokospektrální opalovací krém poskytuje ochranu před UVA i UVB vlnovými délkami UVR. Při správné aplikaci může kvalitní opalovací krém účinně předcházet nebo snižovat nepříznivé účinky včetně erytému, stárnutí kůže a rakoviny kůže. Avšak samotný opalovací krém by neměl být používán k prodloužení doby expozice, spíše by měl být považován za poslední prvek v hierarchii kontrolních opatření pro ochranu před sluncem.
Výhody a rizika opalovacích krémů
Existují koherentní a přesvědčivé experimentální důkazy, že opalovací krémy určené k prevenci erytému také zabraňují poškození DNA, když jsou aplikovány na lidskou pokožku před expozicí UVB. Konsensuální prohlášení vrcholných orgánů poskytujících rady ohledně ochrany před sluncem v Austrálii a na Novém Zélandu dospělo k závěru, že experimentální studie a randomizované studie poskytují silný důkaz, že každodenní používání opalovacích krémů snižuje riziko rakoviny kůže. Dále dospěli k závěru, že důkazy, že opalovací krémy jsou bezpečné, jsou konzistentní a přesvědčivé, přičemž poznamenali, že nežádoucí účinky jsou vzácné, obvykle dočasné a téměř vždy mírné.
Konzervativně se odhaduje, že vystavení slunci je v Austrálii příčinou prakticky všech zhoubných nádorů keratinocytů a přibližně 63 % melanomů.
Další bezpečnostní obava, která byla vznesena, je toxicita nanočástic nalezených v některých opalovacích krémech. Většina studií in vitro (s použitím zvířecí i lidské kůže) a studií in vivo prokázala, že jak nanočástice ZnO, tak TiO2 buď nepronikají, nebo pronikají jen minimálně. To naznačuje, že systémová absorpce vedoucí k toxické reakci je vysoce nepravděpodobná. Na základě současných důkazů TGA radí, že nanočástice TiO2 ani ZnO pravděpodobně nezpůsobí poškození, když se používají jako přísady do opalovacích krémů a když se tyto opalovací krémy používají podle pokynů.
Dalším potenciálním rizikem používání opalovacích krémů jsou nezamýšlené dopady na životní prostředí, zejména v mořském prostředí. Nedávná recenze poznamenala, že zatímco americký Národní úřad pro oceány a atmosféru identifikoval 10 složek opalovacích krémů jako toxických pro korály a mořský život, studie in vitro prokazující toxicitu používaly koncentrace složek opalovacích krémů v rozmezí µg/l až mg/l, mnohem vyšší než ty, které se skutečně nacházejí v mořském prostředí (ng/l). Na základě těchto omezených laboratorních údajů již byly v některých částech USA (Key West, Florida a stát Havaj) zakázány dvě běžné složky opalovacích krémů, BP-3 a OMC. To zdůrazňuje potřebu, aby jak regulační orgány, tak výrobci zvážili životní cykly produktů na ochranu proti slunečnímu záření, aby se minimalizoval dopad na životní prostředí a přijaly ekologicky citlivější přístup k formulaci opalovacích krémů.
Za posledních 20 let se změnila barva oceánu, což je trend, který nelze vysvětlit pouze meziroční proměnlivostí. K této změně, pro lidské oko nenápadné, došlo ve více než 56 % světových oceánů – což je plocha větší než celkový povrch pevniny na Zemi. Vědci se domnívají, že na vině je změna klimatu, píše ZME Science.
Změna barvy oceánu znamená, že se mohou proměnit i mořské ekosystémy. Přestože přesná povaha těchto změn zůstává mezinárodnímu týmu vědců nejasná, jsou pevně přesvědčeni, že je to pravděpodobně způsobeno klimatickými změnami způsobenými člověkem.
„Prováděla jsem simulace, které mi už roky říkaly, že k těmto změnám v barvě oceánů dojde,“ uvedla spoluautorka studie Stephanie Dutkiewiczová v prohlášení pro média.
„To, že se to skutečně děje, není překvapivé, ale děsivé,“ dodává.
Více než jen chlorofyl
Barvu oceánu určují jeho horní vrstvy, které odrážejí látky v nich přítomné. Sytě modré vody naznačují nedostatek života, zatímco zelenější vody naznačují přítomnost fotosyntetických organismů, zejména fytoplanktonu. Jedná se o rostlinné organismy hojně se vyskytující v horních vrstvách oceánu, které se vyznačují zeleným barvivem chlorofylem.
Fytoplankton je zdrojem potravy pro celou řadu organismů, včetně ryb, mořských ptáků a mořských savců. Hraje také významnou roli ve schopnosti oceánu absorbovat a ukládat oxid uhličitý. Vzhledem k jeho významu vědci aktivně sledují populace fytoplanktonu na celé hladině oceánu a jejich možnou reakci na změnu klimatu.
Za tímto účelem vědci sledují změny chlorofylu. Jedná se o vyhodnocování poměru modrého a zeleného světla odraženého od povrchu oceánu, které lze účinně sledovat pomocí satelitních pozorování. V roce 2010 však studie varovala, že pokud by vědci sledovali pouze chlorofyl, trvalo by nejméně 30 let, než by zaznamenali jakýkoli trend způsobený změnou klimatu.
Foto: Jeff Schmaltz – NASA Earth Observatory/Wikipedia
Změny v oceánu
Ve své nové studii vědci prošli měření barvy oceánů, která provedl spektroradiometr MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) – přístroj na družici Aqua, který sleduje barvu oceánů již více než 20 let.
Družice zachycuje barevné rozdíly v oceánu, které jsou lidským okem nepostřehnutelné. Zatímco většinu oceánu obvykle vnímáme jako modrou, skutečná barva zahrnuje řadu jemnějších vlnových délek, včetně modré, zelené a dokonce i červené. Vědci ve své studii provedli statistickou analýzu na základě údajů ze satelitních měření od roku 2002.
Zpočátku se zaměřili na zkoumání rozsahu kolísání barev mezi různými oblastmi v rámci jednoho roku, což jim umožnilo nahlédnout do jejich přirozených výkyvů. Poté svou metodu rozšířili na delší období. Díky této analýze se objevil jasný trend, který nebylo možné vysvětlit typickou meziroční proměnlivostí.
Výzkumníci pak použili klimatický model, aby zjistili, zda existuje souvislost mezi pozorovaným trendem a změnou klimatu. Simulovali oceány podle dvou scénářů: jeden přidával skleníkové plyny a druhý je neobsahoval. První z nich předpovídal změny barvy oceánů přibližně v 50 % světových oceánů – v souladu s tím, co tým zjistil.
„Barva oceánů se změnila,“ uvedl Dutkiewicz ve svém prohlášení. „A my nedokážeme říct jak. Ale můžeme říci, že změny barvy odrážejí změny ve společenstvech planktonu, které ovlivní vše, co se planktonem živí. Změní se také to, jak moc bude oceán pohlcovat uhlík, protože různé druhy planktonu k tomu mají různé schopnosti.“
Na Technické univerzitě v Lodži byla vyvinuta technologie na výrobu obalů a pokrmů, které lze jíst. Produkty jsou vyrobeny ze směsi založené převážně na rostlinném odpadu po výrobě, a pokud na ně nemáme chuť, rozloží se do 30 dnů, píšeNaučný deník.
Technologii výroby jednorázových a biologicky rozložitelných obalů a nádobí z rostlinného odpadu vyvinul tým vědců z Fakulty biotechnologie a potravinářství Technické univerzity v Lodži. Metoda již byla přihlášena k patentové ochraně.
„Náš vynález využívá povýrobní odpad z ropného průmyslu a přídavek mouky z obilného průmyslu. Olivové výlisky získané po extrakci oleje z oliv tvoří 70-80 % směsi. Olivové výlisky jsou vedlejším produktem po vylisování oleje s vysokou nutriční hodnotou. Výlisky se mimo jiné vyznačují vysokým antioxidačním potenciálem a obsahují cenné omega kyseliny, a proto byly vybrány jako základ pro jedlé obaly,“ říká Dr. Joanna Grzelczyk, která vede tým.
Využití potravinového odpadu k výrobě jedlých obalů řeší několik problémů, upozorňuje výzkumník. „Na trhu jsou sice k dispozici jedlé jednorázové obaly, ale ty se vyrábějí především ze surovin, které představují plnohodnotné potraviny, a celosvětově se i přes nadprodukci potravin mnoho zemí stále potýká s podvýživou,“ dodává doktor Grzelczyk.
Obaly a nádobí vyrobené podle technologie vyvinuté na univerzitě v Lodži jsou jedlé a obsahují velké množství vlákniny a zdraví prospěšných látek. Autoři řešení tvrdí, že výrobky vyrobené z této směsi se biologicky rozloží maximálně do 30 dnů. Obaly lze použít pro teplé i studené nápoje, servírování tekutých pokrmů nebo sypkých potravin.
Jak moc se může ještě naše planeta oteplit a jak rychle? Jaké budou důsledky globální změny klimatu a jaký na nás budou mít dopad? A hlavně, co se s tímto problémem dá dělat? Odpovědi jsou jednodušší, než by se mohlo zdát, ale pozor: mnohé z nich nejsou hezké a hovoří o nepopiratelné pravdě, že globální změna klimatu je problém, který musí řešit celé lidstvo, a to hned, píše Grunge.
Jak horká může Země být?
Podle analýzy Mezivládního panelu pro změnu klimatu, orgánu OSN, se průměrná teplota zemského povrchu od průmyslové revoluce zvýšila přibližně o 1°C. Analýza poukazuje na to, že se jedná o globální průměr – v některých částech světa se průměrná teplota zvýšila ještě více a důsledky se již začaly projevovat. Pařížská dohoda o klimatu z roku 2015, dohoda mezi členskými státy o omezení emisí skleníkových plynů, si klade za cíl udržet tento nárůst průměrné teploty pevně pod dvěma stupni, přičemž stanoveným cílem je udržet ho pod 1,5 stupně – tedy pod hranicí, za níž se některé změny mohou stát nevratnými.
Stojí za to položit si otázku: Pokud bychom i nadále bez rozmyslu vypouštěli do atmosféry emise skleníkových plynů a nepřijali žádná opatření ke zmírnění následných klimatických změn, jak horká by Země mohla být? Bohužel, horní hranice skutečně neexistuje – ale existuje bod, kdy by se Země stala zcela neobyvatelnou, což je zhruba 12°C nad úrovní před průmyslovou revolucí. To není hypotetický scénář: V minulosti Země zažila pět masových vymírání, přičemž nejhorší bylo před 252 miliony let, kdy kombinace environmentálních faktorů, včetně uvolňování přebytečného uhlíku a metanu do atmosféry, způsobila zvýšení průměrné globální teploty nad 5°C – a vyhubila více než 90 % všech druhů na Zemi. V současnosti samozřejmě vypouštíme do atmosféry mnohem více emisí – a tato záludná kombinace environmentálních faktorů by mohla v kombinaci s průmyslovou činností vyhnat průměrnou globální teplotu do nevídaných výšin.
EL NIÑO by mohl příštích pár let ještě zhoršit
Přírodní povětrnostní jevy mohou vést k výraznému, i když dočasnému, nárůstu globálních teplot. Jeden z nich by nás měl obzvláště zajímat: El Niño, periodické oteplování povrchových teplot moří, které může mít drastické a nepředvídatelné účinky jak na místní počasí, tak na celkové globální klima. Podle předpovědí by se jeho vliv měl ukázat v plné síle koncem roku 2023, během předchozího výskytu – v letech 2014 až 2016 – Země zaznamenala svůj nejteplejší rok v historii. I když se El Niño teprve začíná prosazovat, v polovině roku 2023 už dával roku 2016 vale, protože 3. červenec 2023 byl oficiálně nejteplejším dnem, jaký byl kdy v historii lidstva zaznamenán, a vědci varují, že je to teprve začátek.
„Není to rekord, který by se dal oslavovat,“ řekla Friederike Ottová, přednášející na Granthamově institutu pro klimatické změny a životní prostředí ve Velké Británii, „a nebude to rekord na dlouho, protože léto na severní polokouli je stále z větší části před námi a El Niño se rozvíjí“. Až se tento jev naplno rozběhne, téměř jistě přispěje k většímu oteplování – a způsobí chaos v povětrnostních systémech po celém světě, což v některých oblastech přinese přívalové deště a v jiných zase puchýřovitá sucha. Je zřejmé, že v příštích několika letech to bude výzva, pokud jde o omezení zvyšování průměrných globálních teplot – ale pokud se tuto výzvu nepodaří splnit, několik následujících let pravděpodobně přinese milník, kterého se klimatologové obávají.
Příštích pět let může přinést chmurný milník
Některé studie, včetně Mezivládního panelu pro změnu klimatu, varovaly, že oteplení o 1,5°C oproti předindustriálnímu období by se mohlo stát realitou již v roce 2040 – bohužel se však tyto odhady začínají jevit jako příliš optimistické. Podle studie Světové meteorologické organizace z roku 2023 je v současné době šance, že v letech 2023 až 2027 dosáhneme této hranice alespoň v jednom roce, asi 66 procent – a šance, že dosáhneme dalších, podobně chmurných milníků, jako je nový nejteplejší rok v historii a nový nejvyšší pětiletý průměr, je podstatně vyšší.
Pokud se tato referenční hodnota 1,5°C stane novou normou, dojde k výrazným změnám, které se dotknou obrovských skupin světové populace. Zvyšující se teplota moří by mohla způsobit, že světové korálové útesy, které se již nyní potýkají s problémy, zcela vymřou. Teplejší atmosféra se stane vlhčí, což přispěje k tomu, že extrémní povětrnostní jevy – jako například mimořádně silné hurikány budou ještě běžnější. Vlny veder v některých oblastech budou delší a extrémnější a stoupající hladina moří zhorší osud mnoha měst po celém světě, která se již nyní pomalu potápějí. V tuto chvíli bude těžké ignorovat důsledky nečinnosti – ale pokud v tom budeme pokračovat, můžeme brzy dosáhnout bodu, z něhož už nebude návratu.
Příští desetiletí by mohlo mít katastrofální následky
V listopadu 2022 zveřejnila Rámcová úmluva OSN o změně klimatu zprávu, která analyzovala shromážděné údaje ze všech členských zemí Pařížské dohody, aby posoudila celkovou účinnost přístupu těchto zemí ke snižování emisí skleníkových plynů. Zpráva ve zkratce došla k závěru, že přijímaná opatření jednoduše nestačí k tomu, aby drasticky zpomalila nebo zastavila růst průměrné globální teploty.
Studie, kterou zveřejnil časopis Proceedings of the National Academy of Sciences, naznačuje, že jsme skutečně na cestě k překročení hranice 1,5°C mnohem dříve, než se dříve odhadovalo, a co hůř, že hranice 2°C bychom mohli dosáhnout během deseti let, i kdyby se emise skleníkových plynů výrazně snížily pod současnou úroveň. Pokud k tomu dojde, můžeme očekávat ještě extrémnější teploty, zejména v tropických oblastech, a řadu dalších dopadů, včetně sucha, které by mohlo ohrozit zásoby čisté vody v některých regionech; ještě silnější extrémní počasí a celkově větší množství srážek, což povede k tomu, že se více obydlených oblastí bude potýkat se záplavami; více případů lesních požárů a hrozbu vyhynutí mnoha rostlinných a živočišných druhů. Z již zmíněné zprávy IPCC navíc vyplývá, že v tomto okamžiku se mnohé změny zemského klimatu stanou trvalými – a snížení průměrné globální teploty zpět na 1,5°C nad úroveň před průmyslovou revolucí již nebude možné.
Foto: TheDigitalArtist/Pixabay
Na konci tohoto století by se svět mohl radikálně změnit
Pokud bude oteplování pokračovat nad průměrnou globální hodnotu 2 °C oproti předindustriálnímu období, jeho důsledky se jen zvýrazní – a i když k tomu pravděpodobně nedojde během našich životů, naše děti a jejich děti zdědí radikálně změněný a velmi nepřátelský svět. To bylo podrobně popsáno ve shrnutí zprávy Mezivládního panelu pro změnu klimatu, který konstatoval obrovskou propast mezi tím, co dělají členské státy Pařížské dohody, a tím, co je skutečně třeba udělat.
Podle shrnutí by do roku 2100 mohlo dojít ke zvýšení průměrné globální teploty o 2,5°C, což by s sebou přineslo mimo jiné smrt nesčetných tisíců lidí v důsledku častých a vražedných vln veder, prakticky celosvětovou hrozbu katastrofálních záplav, více epidemií smrtelných nemocí, obrovský nárůst oblastí postižených nedostatkem potravin a vody a částečný nebo úplný kolaps celých ekosystémů.
V projevu k novinářům na klimatickém summitu COP26 ve skotském Glasgow v roce 2021 připsala úřednice programu OSN pro životní prostředí Inger Andersenová vinu za nedostatečný pokrok přímo členským zemím. „Když se podíváme na to, co přišlo, na dodatečné závazky, upřímně řečeno, je to slon, který rodí myš,“ řekla Andersenová. „Neděláme dost. Nejsme tam, kde bychom měli být. A my musíme přikročit k mnohem větší akci, mnohem naléhavěji.“
Některé populace se budou topit, jiné hladovět
Drobné změny celkové globální teploty mohou vést k drastickým celosvětovým změnám, a pokud se vám svět zdá děsivý a nepřátelský při oteplení o 2,5°C, při oteplení o 3°C nebude vypadat jinak než děsivě. V rozhovoru pro časopis Science Norway po skončení summitu COP26 vyjádřil výzkumník z Bergenské univerzity Helge Drange znepokojivý názor, že na základě našeho současného kurzu je to nejen možné, ale i pravděpodobné. „Stupně 1,5 a 2 již považuji za téměř nedosažitelné,“ řekl. „Nyní je otázkou, jak blízko ke třem se dostaneme.“
Při oteplení o 3°C se budeme setkávat s vlnami veder, které se vyskytují jednou za generaci a mohou zabít tisíce lidí, a to třicetkrát častěji. Naše infrastruktura pro zvládání extrémních veder a hospodaření s vodou, která byla vybudována pro mnohem chladnější klima, se jednoduše stane nepoužitelnou – zapnutí klimatizace a budování dalších podzemních zařízení na čerpání vody, jako je to, které v současné době chrání např. Tokio před záplavami, prostě nepomůže. Zemědělství bude silně trpět a dojde k úhynu hospodářských zvířat, což povede k rozsáhlým epidemiím podvýživy a hladu; budou řádit lesní požáry a rozsáhlé pobřežní oblasti zmizí pod hladinou stoupajícího oceánu, což povede k vysídlení milionů lidí – a tání věčně zmrzlé půdy bude do atmosféry vypouštět ještě více skleníkových plynů, což oteplování ještě urychlí.
Masové vymírání
S pokračujícím nárůstem globálních teplot se rozsáhlé skupiny vysídlených osob pravděpodobně nebudou mít kam přestěhovat. V roce 2019 zveřejnil Program OSN pro životní prostředí krátké video, v němž nabádá státy světa, aby se spojily a snížily emise skleníkových plynů – s tím, že pokud tak neučiní, může průměrná globální teplota na přelomu příštího století vystřelit o 3°C nad předindustriální úroveň. Pokud se tak stane, značná část Země by se mohla stát neobyvatelnou – a masové vymírání obrovského množství rostlinných a živočišných druhů se stane nejen hrozbou, ale i skutečností.
Podle analýzy Kolumbijské klimatické školy může úbytek těchto druhů představovat pro lidstvo stejně velkou hrozbu jako vlny veder a katastrofální záplavy. S vymíráním druhů se může nepředvídatelným způsobem narušit rovnováha ekosystémů, což povede například k šíření invazních druhů a k likvidaci přirozených ochranných pásem proti infekčním chorobám.
Úbytek druhové rozmanitosti by navíc způsobil vážné narušení již tak nestabilního potravního řetězce, což by urychlilo podvýživu a hladovění, které již způsobuje neúroda a zmenšující se stáda hospodářských zvířat. S dalším nárůstem průměrné globální teploty bude až příliš patrná vzájemná provázanost systémů naší planety , až začnou všechny selhávat, může se stát, že planeta přestane být pro současnou lidskou populaci pohostinná.
Zlomové okamžiky mohou přijít nečekaně
Je třeba zdůraznit, že i když emise skleníkových plynů zůstanou konzistentní a konstantní, neznamená to, že růst průměrných globálních teplot bude stejný. Jak upozorňuje analýza University Corporation for Atmospheric Research, zvyšování teplot by mohlo nepředvídatelným způsobem vyvolat řadu ničivých „spouštěcích bodů“, událostí, které by pak mohly způsobit mnohem rychlejší zrychlení tempa oteplování.
Tyto spouštěcí body jsou různé, ale všechny jsou dost děsivé. Například náhlé uvolnění velkého množství metanu v důsledku tání arktického věčně zmrzlého ledu, které by výrazně zesílilo skleníkový efekt, nebo změna cirkulace vod ve světových oceánech, která by narušila způsob distribuce tepla v atmosféře. Dále hrozí rychlé zhroucení velkých částí ledových příkrovů v Antarktidě a Grónsku, což by v krátké době vedlo k většímu než předpokládanému zvýšení hladiny moří, nebo nasycení světové mořské vody oxidem uhličitým, což by eliminovalo hlavní přírodní filtr tohoto skleníkového plynu.
UCAR poznamenal, že žádná z těchto událostí není v nejbližších desetiletích extrémně pravděpodobná – ale „nepravděpodobné“ neznamená „nemožné“ a „pravděpodobně ne v dohledné době“ neznamená „nikdy“.
Peklo na zemi
Pokud průměrná globální teplota bude o 4°C vyšší než před průmyslovou revolucí, začne Země vypadat jako děsivá dystopická pekelná krajina, kterou by si jen těžko představoval i Hollywood. V roce 2014 zveřejnila Světová banka zprávu, ve které popisuje důsledky toho, že se Země ohřeje na takovou úroveň, a jsou vskutku děsivé. Prakticky všechna světová pobřežní města budou ztracena v mořích, zavládne nedostatek potravin a vody a nové strašné nemoci vyhubí obrovské části populace. Ty oblasti světa, které se nebudou péct v téměř nekonečných vlnách veder, budou neustále ohroženy megalomanskými bouřemi a neustálými záplavami a oceány se okyselí, což povede k úbytku obrovských populací mořských živočichů. Stručně řečeno: peklo na Zemi.
Možná řešení
Ale máme i dobré zprávy: Technologie a know-how, které umožňují částečně nebo dokonce zcela zabránit důsledkům změny klimatu, již existují. Pokud jde o zpomalení růstu globální teploty v důsledku lidské činnosti, klimatologové v podstatě přesně vědí, co je třeba udělat: postupně vyřadit fosilní paliva ve prospěch obnovitelných zdrojů energie, realizovat nové stavební a průmyslové projekty se zaměřením na energetickou účinnost, přejít z benzinových vozidel na elektrická a omezit kácení lesů (které slouží jako další obrovský přírodní filtr oxidu uhličitého). Otázkou samozřejmě je, zda světové vlády přijmou potřebná opatření a především, zda se podaří donutit energetické společnosti, které ze současného stavu profitují, aby změnily svůj kurz.
Stojí také za zmínku, že i kdyby se vliv skleníkových plynů z průmyslové činnosti okamžitě zastavil, globální nárůst průměrné teploty by pokračoval přirozenou cestou (přinejmenším do příští doby ledové, která však nastane až za 50 000 let nebo déle). To znamená, že kromě opatření ke snížení našeho vlivu na klimatické změny by bylo rozumné přijmout také opatření k přizpůsobení se přirozeně probíhajícímu oteplování – například opatření, jako je zlepšení protipovodňových a odvodňovacích systémů, přizpůsobení zemědělství změnám v délce vegetačních období a větší vyčlenění prostředků na hospodaření v lesích.
Boj proti změně klimatu bude zkrátka vyžadovat trvalé a mnohostranné úsilí celého lidstva – úsilí, na němž závisí naše budoucnost na této planetě.
Přínos elektromobilů pro životní prostředí se možná nikdy neprojeví, protože při jejich výrobě vzniká až o 70% více emisí než u benzinových aut. Elektromobily proto musí ujet desítky tisíc kilometrů, než se vyrovnají vyššímu množství vypouštěných emisí aut se spalovacími motory, přičemž podle údajů samotného výrobce je třeba VW e-Golf ekologičtější až po ujetí 77 000 kilometrů. Existují však obavy, že mnoho takových vozidel nikdy nedosáhne svého cílového počtu ujetých kilometrů, protože majitelé přejdou na novější modely, píše Mail online.
Naprostá většina nákupů automobilů ve Spojeném království se uskutečňuje s využitím úvěrů, které zákazníkům nabízejí možnost vyměnit svůj vůz za nový po uplynutí tříleté lhůty, což pravděpodobně nebude dostatečná doba pro kompenzaci emisí.
V Británii bude od roku 2030 platit zákaz prodeje nových benzinových a naftových automobilů. Zdejší ministři doufají, že zákaz, který se do roku 2035 rozšíří i na hybridní automobily, bude rozhodujícím faktorem pro dosažení nulových emisí skleníkových plynů v zemi do roku 2050. Elektromobily však mohou v tomto cíli hrát roli pouze tehdy, pokud zůstanou na silnicích dostatečně dlouho.
I společnost Volvo v roce 2021 odhalila, že emise z výroby elektromobilů mohou být až o 70 % vyšší než u benzinových modelů, a uvedla, že k tomu, aby se elektromobil stal celkově ekologičtějším, je třeba ujet 30 000 až 68 400 km, což obvykle trvá čtyři až devět let.
Důvodem jsou především baterie používané k pohonu elektromobilů. Ty vyžadují suroviny, jako je kobalt a lithium, které se musí těžit v místech, jako je Afrika a Jižní Amerika.
Průzkum z tohoto měsíce naznačil, že kupci automobilů se zdráhají kupovat ojeté elektromobily kvůli obavám o dlouhodobý stav baterií a širší kapacitu nabíjecí infrastruktury.
Zpráva Green Finance Institute zjistila, že 61 % řidičů by mělo zájem o koupi elektromobilu, ale sotva čtvrtina z nich by byla ochotna koupit ojetý model.
Mike Hawes, výkonný ředitel Sdružení výrobců a prodejců automobilů, ale oponuje: „Zájem o elektromobily stále roste, a to jak na trhu s novými, tak i ojetými vozy, přičemž stále více řidičů si uvědomuje výhody bezemisního automobilismu. Přestože výroba elektromobilů je energeticky náročnější, výrobci neustále investují do jejího zefektivnění, včetně rozšiřování vlastních obnovitelných zdrojů energie – a s tím, jak se snižují emise uhlíku v národních elektrických rozvodných sítích, budou se snižovat i emise z výroby a životního cyklu elektromobilů.“
Vědci z Kalifornské univerzity v San Diegu provedli studii biologicky rozložitelných plastů ve vodním prostředí. Ne všechny materiály jsou ve vodním prostředí biologicky odbouratelné, a proto mohou člověku škodit, napsal WP Tech.
Hromadění perzistentního plastového odpadu na bázi ropy v oceánu je jedním z nejzávažnějších ekologických problémů, které ovlivňují mořské prostředí. Plastové předměty, například lahve od vody, které se dostanou do oceánu, mohou ve své původní podobě přežívat desítky let. I když se rozpadnou na mikroskopické kousky (mikroplasty), nedochází k jejich biologickému rozkladu, ale zůstávají nestravitelnými škodlivinami, které se dostávají do potravních řetězců.
V posledních letech byly vyvinuty náhrady za běžně používané plasty na bázi ropy. Jejich zavedení mělo za cíl jednak snížit spotřebu fosilních paliv při výrobě plastových výrobků, jednak zajistit ekologičtější odpad.
Mezi nejoblíbenější náhrady plastů patří kyselina polymléčná (PLA), polymer kyseliny mléčné získávaný fermentací cukrů a škrobů. PLA se rozkládá zpět na kyselinu mléčnou při vysokých teplotách, které se vyskytují ve velmi velkých hromadách kompostu. V chladnějších podmínkách však tato reakce není spolehlivá ani rychlá.
Nový výzkum rozkladu biologicky rozložitelných plastů
Studii, DOI 10.1371/journal.pone.0284681, o rozkladu biologicky rozložitelných plastů, provedla Sarah-Jeanne Royer a její kolegové z Oceánografického ústavu Scripps na Kalifornské univerzitě v San Diegu. Výzkumníci ponořili vzorky PLA spolu se vzorky materiálů na bázi ropy, celulózy a směsi celulózy a ropy do klecí u pobřeží La Jolla v Kalifornii. Vzorky byly každý týden testovány na známky rozpadu a po několika hodinách byly vráceny zpět do oceánu.
Ukázalo se, že materiál na bázi celulózy se rozkládá rychle, za méně než měsíc. Laboratorní chemická analýza potvrdila, že celulóza byla z velké části rozložena biologickými procesy prostřednictvím produkce CO2, nikoliv prostým mechanickým opotřebením. Naproti tomu plast na bázi ropy, směsi a ani PLA nevykazovaly během 14 měsíců experimentu známky rozkladu.
„Naše výsledky naznačují, že ‚kompostovatelnost‘ neznamená degradaci v životním prostředí,“ uvedl Royer. – „Označování kompostovatelných plastů jako biologicky rozložitelných plastů je zavádějící, protože může naznačovat, že materiál se v životním prostředí rozkládá. Plasty na bázi PLA musí být kompostovány v řádně kontrolovaných zařízeních, aby dosáhly svého potenciálu jako biologicky rozložitelné náhrady plastů na bázi ropy.“
Nutná nová standardizace testování plastů
„Tato práce představuje jednu z mála průkopnických studií, která porovnává biologickou rozložitelnost různých typů materiálů (přírodních, plně syntetických a na bázi bio) v přirozených podmínkách prostředí a v kontrolovaných uzavřených systémech. Naše studie ukazuje potřebu standardizovaných testů, které by ověřily, zda se materiály propagované jako kompostovatelné nebo biologicky odbouratelné, jako je například PLA, v životním prostředí skutečně biologicky odbourávají. Spotřebitelé, kteří se obávají kontaminace plasty v podobě mikrovláken, by měli být informováni, znát a vědět, jaké materiály kupují.“
Podle zprávy Světového fondu na ochranu přírody (WWF) a ekologické organizace Global Footprint Network, byl v roce 2019 „den překročení“, píše Svět poznání. Okamžik, kdy lidstvo vyčerpalo celoroční zdroje planety nastal 2. srpna. V roce 2018, jsme „vyčerpali“ roční zdroje na dalších šest dní.
„Den překročení kapacity Země“ se vypočítává na základě toho, kolik škod způsobila lidská činnost na planetě, kterou je schopna během roku napravit. Podle zprávy to znamená, že lidé za sedm měsíců spotřebovali tolik vody, vzduchu a úrodné půdy, kolik by mohli spotřebovat za 12 měsíců, aniž by došlo k většímu poškození ekosystémů Země. „Vypustili jsme více oxidu uhličitého, než jsou oceány a lesy schopny za rok absorbovat, ulovili jsme více ryb, porazili více stromů, sklidili více plodin a spotřebovali více vody, než je Země schopna za toto období vyprodukovat,“ uvedli ekologové ve svém prohlášení. K tomu, abychom uspokojili současnou úroveň globální spotřeby, bychom potřebovali další dvě třetiny planety, jako je ta naše.
Údaj uvedený ve zprávě se počítá od roku 1986. Překročení hranice obnovy planetárních zdrojů přichází každým rokem dříve. V roce 1993 to bylo 21. října, v roce 2003 22. září a v roce 2015 13. srpna. – 13. srpna! Po zbytek roku žije lidstvo vlastně na „dluh“ – na úkor zdrojů určených budoucím generacím. Skleníkové plyny, především oxid uhličitý ze spalování uhlí, ropy a zemního plynu, jsou dnes obecně považovány za hlavní původce ekologických škod. Jeho podíl se nyní odhaduje přibližně na 60 %, a proto se klade tak velký důraz na snižování jeho emisí.
Jedinou dobrou zprávou je, jak upozorňují ekologové, že rychlost „bodu zlomu“ se v poslední době výrazně zpomalila a je velká šance, že přinejmenším příští rok nepřijde dříve než letos. V zásadě k tomu může přispět každý z nás: stačí jíst méně masa, spalovat méně pohonných hmot, používat méně elektřiny a méně papíru…
TU Delft už na tom dávno pracuje. Čůrání u pětiletých dětí vyvolává nejen nekontrolovatelný smích, ale jde také o zdroj energie. Niels van Linden v současné době pracuje na konceptu výroby elektřiny z městských a průmyslových zbytkových vod, což bude zase pohánět energeticky neutrální systém úpravy vody, který hodlá vyvinout. Zatímco solární a větrná energie se staly známými zdroji zelené elektřiny, se žlutou odrůdou tak dobře neznáme: ta zvítězila z moči. Nebo spíše z amonia, látky, která se vyskytuje v moči lidí a zvířat a běžně se používá při výrobě hnojiv. Píše na svých společnost TU Delft.
Zatímco solární a větrná energie se staly známými zdroji zelené elektřiny, se žlutou odrůdou se ještě tak dobře neznáme. Ta zvítězila z moči. Nebo spíše z amonia, látky, která se v moči vyskytuje u lidí i zvířat a běžně se používá při výrobě hnojiv.
Kruhová elektřina
První věc, kterou chce Niels van Linden objasnit, je, že moč nevyřeší světové energetické problémy. „Moč nebude zdrojem energie číslo jedna. Občas se dočtete o nabíjení telefonu elektřinou z moči, ale to je jen vedlejší produkt našeho konceptu. Ve skutečnosti jde o to, že můžeme ze zbytkových vod extrahovat amonium a přeměnit ho na elektřinu. Tato elektřina pak může být použita pro úpravu vody, čímž vznikne kruhový systém.“
Amonium končí v úpravnách vod prostřednictvím kanalizace a průmyslových a zemědělských zbytkových vod. Van Linden: „Vypouštění amonia má negativní vliv na kvalitu vody v řekách a jezerech, protože podporuje nadměrný růst řas. V současné době je úprava zbytkových vod obsahujících amonium velmi energeticky náročná.“
To je důvod, proč Van Linden chtěl vyvinout systém, který nejen využívá málo energie, ale také ji vyrábí. Jak to funguje? „Začneme se zbytkovou vodou obsahující přibližně 1 gram na litr amonia. K odstranění amonia využíváme technologii zvanou elektrodialýza a zároveň vyrábíme roztok, který neobsahuje 1 gram amonia na litr, ale 10. Poté zvýšíme pH vody pouze pomocí elektřiny, čímž se roztok zalkalizuje. Amonium se pak přemění na plynný amoniak.“
Foto: Tu Delft
Přeměna plynu na elektřinu
Posledním krokem je extrahování plynného amoniaku z roztoku, což je proces zvaný „stripování“, vysvětluje Van Linden. „Používáme vakuovou pumpu k odsávání plynného čpavku z vody. Plynný čpavek pak končí v palivovém článku s pevným oxidem, což je kombinace druhů mezi baterií a spalovacím motorem. Reakcí mezi plynným čpavkem a kyslíkem ze vzduchu v palivovém článku vzniká teplo a elektřina. Vzniklé plyny (dusík a voda) jsou neškodné a lze je jednoduše uvolnit do okolního vzduchu.
Energeticky neutrální
V této fázi projektu je spotřeba energie dvojnásobkem produkce energie,“ říká Van Linden. „Na kilogram čpavku vyrobíme asi 12 megajoulů energie. K odstranění 90 procent amonia z vody a jeho přeměně na plynný amoniak potřebujeme 23 megajoulů. Musíme tedy zvýšit produkci energie a snížit množství energie, kterou spotřebováváme. Můžeme toho dosáhnout použitím lepších palivových článků a membrán s nižším odporem, díky čemuž bude proces efektivnější. Rozdíl mezi příkonem a výdejem energie bude nakonec nutné snížit na nulu. V tu chvíli můžeme říci, že jsme vyvinuli léčebnou metodu, která je skutečně energeticky neutrální. A s trochou štěstí vyrobíme o něco více energie, než spotřebujeme.“
Foto: Tu Delft
Foto: Tu Delft
Win-win technologie
Výroba elektřiny z amonia, který se získává z vody, je zcela nová, říká Van Linden. „Dvě nejběžnější metody odstraňování amonia ze zbytkových vod využívají bakterie k přeměně amonia na neškodný plynný dusík. Ale kromě dusíku tyto metody produkují také škodlivé plyny, jako je oxid dusný, což je velmi silný skleníkový plyn. Použití specifických bakterií také ztěžuje kontrolu procesu.“
Foto: Tu Delft
Dalším způsobem odstraňování amonia je stripování vzduchem, což je proces, který využívá hodně energie a různých chemikálií, například ke zvýšení úrovně pH. „Hladinu pH zvyšujeme použitím elektřiny, kterou vyrábíme při přeměně amoniaku v palivovém článku. Naše metoda má dvojí výhodu v tom, že je méně energeticky náročná a čistší, protože nevznikají žádné škodlivé plyny a neobsahují žádné chemikálie.“
Aplikace
Van Linden říká, že nová technologie by mohla být zvláště užitečná pro úpravu koncentrovaných zbytkových vod. „Pokud jsou koncentrace amonia vysoké, bude jeho extrahování z vody vyžadovat jen málo energie. Sběr lidské moči na festivalu by například mohl být životaschopnou možností, podobně jako čističky v průmyslových nebo zemědělských komplexech. Decentralizovaný sběr moči by také mohl hrát roli v budoucím vývoji bydlení. Ale tam ještě nejsme. V současné době zaměříme svou energii na optimalizaci technologií.“
Každý rok lidé na celém světě vyprodukují miliardy tun pevného odpadu. Zhruba 70 % tohoto odpadu končí na skládkách, kde se pomalu rozkládá. Přesto to, co se může zdát jako inertní nahromadění neužitečných trosek, je ve skutečnosti složitý ekosystém, který se hemží mikrobiální aktivitou. Rozsáhlá společenství mikroorganismů se živí odpadem a přeměňují ho na vedlejší produkty, především oxid uhličitý (CO 2) a metan. Studii zveřejnil server phys.org.
Zatímco většina skládkového metanu je zachycena a spálena, vědci doufají, že místo toho využijí tento zdroj, který lze přeměnit na paliva, elektřinu nebo použít k vytápění domů.
V nové studii publikované v časopise Applied and Environmental Microbiology hlavní autor Mark Reynolds spolu se svými kolegy z Arizona State University a Industrial zkoumají tato mikrobiální společenství kvetoucí ve výluhu, kapalině prosakující pevným odpadem na skládce. Zjistili, že složení a chování specifických mikrobů nalezených na suchých skládkách, jako jsou ty v Arizoně, se liší od podobných komunit ve více subtropických nebo mírných klimatech. Mikrobiální složení se také liší v závislosti na stáří ložisek skládky.
Projekt byl proveden na skládce Salt River Landfill ve Scottsdale, poblíž kampusu Tempe v ASU. Zařízení denně přijímá asi 1600 tun tuhého komunálního odpadu.
Pevný odpad: Porucha
Studie zkoumá mikrobiální složení ve výluhu na úrovni ekosystému. Různorodé podmínky prostředí zřejmě ovlivňují mikrobiální niky, které jsou rozděleny na 143 akrů skládky.
„Skládku považuji za velký uhlíkový bufet pro tyto mikroorganismy,“ říká Reynolds, výzkumník z Biodesign Swette Center for Environmental Biotechnology. „Náš odpad je většinou těžký papír a je opravdu bohatý na celulózu a hemicelulózu. Ty jsou snadno rozložitelné za anaerobních (bezkyslíkových) podmínek.“
Zachycování a používání plynů produkovaných na skládkách může pomoci snížit nebezpečí spojená s emisemi ze skládek a zabránit metanu v úniku do atmosféry. Kromě toho mohou energetické projekty spojené se zachycováním a zpracováním skládkového plynu vytvářet příjmy a vytvářet pracovní místa v komunitě.
Vědci doufají, že lepším pochopením chování těchto mikroorganismů produkujících metan zlepší zachycování tohoto životně důležitého zdroje a možná omezí únik metanu a CO 2, dvou silných skleníkových plynů a hlavních přispěvatelů ke změně klimatu, do atmosféry.
„Ponoříme se do ekologické teorie, abychom se pokusili dostat ke zdroji toho, co by mohlo řídit organizační vzorce organismů produkujících metan,“ říká Reynolds. Mnohostranná analýza studie ukazuje, že teplota a rozpuštěné pevné látky jsou dva klíčové parametry, které řídí jejich množství a diverzifikaci. To je dobrá zpráva, protože tato data jsou běžně zachycována na skládkách běžně na měsíční bázi a mohou poskytnout přesnou diagnostiku – výmluvné ukazatele obecných trendů v celkové produkci metanu.
Foto: Agentura pro ochranu životního prostředíGrafika znázorňuje sběr a zpracování LFG k výrobě metanu pro více použití. Nejprve se LFG shromažďuje pomocí vertikálního a horizontálního potrubí uloženého na skládce TKO. LFG se poté zpracuje a zpracuje pro použití. Graf ukazuje potenciální konečné využití LFG včetně průmyslového/institucionálního využití, umění a řemesla, potrubního plynu a paliva pro vozidla.
Od odpadu po palivo
Skládky tuhého komunálního odpadu představovaly v roce 2019 více než 15 % emisí metanu, což představuje třetí největší zdroj globálních emisí metanu. Jak studie poznamenává, emise metanu ze skládek dosahují ekvivalentu miliardy tun CO 2, což jsou zhruba emise skleníkových plynů, které vyprodukuje téměř 22 milionů aut, která za rok jezdí.
Obvykle je většina metanu uvolněného mikroorganismy na skládce zachycena jako bioplyn a následně spálena a přeměněna na CO 2. Přestože tato metoda omezuje klimaticky škodlivé účinky samotného metanu, jde o krátkodobé a nedostatečné řešení problému emisí skleníkových plynů ze skládek.
Kromě nepříznivého vlivu na klima představuje ztracený metan promarněnou příležitost získat tento cenný zdroj. Studie odhaduje, že k takovému zachycení a zpracování by byla vhodná přibližně jedna pětina národních skládek, pokud se podaří překonat ekonomické a jiné překážky.
V současné době mikroorganismy degradující tuhý komunální odpad produkují skládkový plyn sestávající zhruba z 50 % metanu a 50 % CO 2 . Vědci doufají, že díky pochopení jemného fungování těchto mikroorganismů – zejména metanogenních Archaea, které jsou skutečnými tažnými koňmi v cyklu produkce metanu – zvýší produkci metanu.
Zvýšený metan lze sklízet a používat k výrobě elektřiny, uhlíkově neutrálních paliv nebo k vytápění domácností. Druhá možnost je obzvláště atraktivní, protože by nebylo nutné žádné další zpracování metanu. Alternativně by modifikace mikrobiálních společenstev mohla být potenciálně použita k omezení produkce metanu, kde je žádoucí zmírnění.
Foto: Couleur/Pixabay
Na lovu Archaea
Skládky poskytují ideální prostředí pro podrobné studium Archaea, které je notoricky náročné na kultivaci v laboratoři. Zhruba 80 % rozmanitosti archaea zůstává z velké části neprozkoumané. „Naše laboratoře se o metanogeny opravdu zajímají, protože stejný metabolismus, který uplatňují v mokřadech, což z nich činí nejvyšší zdroj metanu, nebo místo toho v lidském gastrointestinálním traktu, se uplatňují na skládkách,“ říká Reynolds.
Vzhledem k tomu, že metanogeny jsou primitivní, jednobuněčné organismy, mohou stejně tak využívat rostlinnou nebo potravinářskou hmotu nebo papírové produkty. Zatímco studie zjistila podobné koncentrace metanu na jejich vyprahlé skládce ve srovnání s jinými skládkami, různé komunity metanogenů dělají těžkou práci. Studie ukazuje, že mikrobiální chování je také závislé na stáří uloženého pevného odpadu. Mladší odpad má vyšší teplotu než starší odpad a rozkládá se podle různých režimů. Bylo také prokázáno, že suchost v průběhu času značně ovlivňuje rozklad pevného odpadu.
„Dochází k restrukturalizaci nebo reorganizaci těchto suchých klimatických mikrobů na skládkách,“ říká Reynolds. Budoucí výzkumy budou zaměřeny na objasnění rozdílů v těchto komunitách ve srovnání s jejich mírnými a vlhkými protějšky.
Další výzkum bude podrobněji zkoumat mikrobiální společenstva skládek a také využití biostimulantů nebo jiných technik, které by mohly být použity k úpravě produkce metanu.
Společnosti BAE Systems a Embraer Defense & Security plánují zahájit společnou studii, jejímž cílem je prozkoumat vývoj EVE, elektrického vrtulníku pro trh obrany a bezpečnosti. Společná studie staví na vývoji pro trh městské letecké mobility a bude zkoumat, jak by vrtulník mohl poskytnout nákladově efektivní, udržitelné a adaptabilní schopnosti jako obranná varianta. Informuje společnost eveairmobility.com.
Inženýři z leteckého sektoru BAE Systems v Lancashire ve Velké Británii budou spolupracovat s týmem Embraer Defense & Security se sídlem v Sao Jose dos Campos v Brazílii, aby prozkoumali, jak by se dala varianta obrany použít pro řadu aplikací, jako je přeprava osob, sledování, průzkum a pomoc při katastrofách a humanitární akcích.
Eve eVTOL by mohl pomoci transformovat obranné operace a zároveň snížit jejich dopad na životní prostředí, při mnohem nižších provozních nákladech než dnešní platformy.
„Tato spolupráce s jednou z předních obranných společností na světě na této vzrušující technologii, je v souladu s naším cílem vytvořit strategická partnerství. Těšíme se, že prozkoumáme další způsoby, jak mohou naše dvě organizace spolupracovat a rozvíjet zkušenosti. Tato spolupráce nám umožňuje využívat talenty z celého světa v našem společném zájmu vyvíjet inovativní a udržitelná řešení pro letectví,“ říká Jackson Schneider, prezident a CEO, Embraer Defense & Security.
Ian Muldowney, provozní ředitel, sektor BAE Systems Air, říká: „Spojení inovativní technologie Embraer v komerčním sektoru s našimi rozsáhlými zkušenostmi v oblasti obranného inženýrství a systémové integrace nám pomůže urychlit tempo nových inovací. Tato společná studie je skvělý příklad toho, jak plníme náš závazek spolupracovat na objevování nových a udržitelných technologií pro naše zákazníky.“
Plně elektrické letadlo je součástí závazku společnosti Embraer k udržitelnějšímu letectví a pochází od Eve, nezávislé společnosti, která se věnuje urychlení globálního ekosystému městské letecké mobility (UAM). Společná studie přímo podporuje strategii BAE Systems jak urychlit rozvoj udržitelných technologií prostřednictvím zvýšených investic do výzkumu a vývoje a také spolupráce s průmyslovými partnery, malými a středními podniky a akademickou obcí.
Většinu z pěti desetiletí se plast valí do světových oceánů, otravuje mořský život, znečišťuje pláže a neslavně se stává popelnicí, která je větší než Francie. Očekává se však, že koncem tohoto měsíce Shromáždění OSN pro životní prostředí (UNEA) podnikne první kroky k vytvoření přelomové smlouvy o kontrole plastového znečištění po celém světě. V UNEA, nejvyšším světovém rozhodovacím orgánu o životním prostředí, mají vyjednavači projednat návrhy právně závazných pravidel pro používání a likvidaci plastů.
Tento krok je součástí většího celosvětového úsilí o zastavení přílivu plastového znečištění. Podle nedávné zprávy Programu OSN pro životní prostředí (UNEP) Od znečištění k řešení se každý rok dostane do světových oceánů odhadem 11 milionů tun plastu.
Ročně se vyprodukuje přibližně 300 milionů tun plastového odpadu (množství odpovídající váze lidské populace). Avšak pouze 9 procent je recyklováno! Naprostá většina zbytku se hromadí na skládkách nebo v přírodním prostředí. Postupem času se tyto materiály rozpadají na mikroplasty, které uvolňují další znečišťující látky do lidského potravního řetězce, sladkovodních systémů a vzduchu.
Od 50. let 20. století rostla produkce plastů rychleji než výroba jakéhokoli jiného materiálu. Došlo také k odklonu od výroby odolných plastů k plastům na jedno použití.
Až dosud byla Basilejská úmluva jediným globálním, právně závazným nástrojem, který řeší znečištění plasty. Reguluje přeshraniční pohyb plastového odpadu a zavazuje země k lepšímu řízení znečištění plasty.
V rámci Basilejské úmluvy zahájily státy v roce 2019 Partnerství pro plastový odpad, které financovalo 23 projektů určených k prevenci znečištění plasty a povzbuzení podniků a států k opětovnému používání plastových výrobků. Mezi tyto iniciativy patří úsilí o omezení znečištění oceánů v Kamerunu, podpora recyklace v Thajsku a odrazování restaurací v Číně od používání jednorázových plastových nádob.
Partnerství čítá mezi své členy polovinu světových vlád, řekl Ross Bartley, ředitel obchodu a životního prostředí Bureau of International Recycling. Je však potřeba více účastníků, aby se „prosadili a efektivně minimalizovali tvorbu plastového odpadu a dostali je pod ekologicky šetrné řízení,“ řekl.
Jakmile plast vstoupí do životního prostředí, může se stát globálním s dopady na životní prostředí, které mohou trvat stovky let.
Great Pacific Garbage Patch je toho známým příkladem. Je plná odpadu z mnoha zemí a leží v úseku oceánu bez národní jurisdikce.
Přestože jsou plasty tvárné, jsou v podstatě trvalé. To byl námět na výstavu fotografií Plastic is Forever, která se konala v roce 2021 před zasedáním konference smluvních stran Basilejské, Rotterdamské a Stockholmské úmluvy.
Úsilí o řešení znečištění plastovým odpadem bude muset být mezinárodní i mezigenerační. Odborníci říkají, že vzhledem k tomu, že mladí lidé převezmou úkol vyčistit Zemi, je naléhavě potřeba změnit chování ve výrobě, spotřebě a nakládání s odpady.
Na nadcházejícím zasedání UNEA budou členské státy upřeny na to, zda přijmou rozhodná opatření proti znečištění plasty. Doufáme, že členské státy projednají návrhy na zřízení mezivládního vyjednávacího výboru, který povede k právně závaznému globálnímu nástroji.
Vyjednávání těchto typů globálních smluv je složité a vyžaduje vstup a politický konsensus. Jak uvedla zpráva UNEP Od znečištění k řešení : „Máme know-how, potřebujeme politickou vůli a naléhavé kroky vlád, abychom se vypořádali s rostoucí krizí.“
Shromáždění OSN pro životní prostředí je nejvyšším světovým rozhodovacím orgánem v oblasti životního prostředí. Prostřednictvím svých usnesení a výzev k akci shromáždění zajišťuje vedení a katalyzuje mezivládní akce v oblasti životního prostředí.
Zdroj: unep.org
Warning: Undefined array key "sssp-ad-overlay-priority" in /data/web/virtuals/326454/virtual/www/wp-content/plugins/seznam-ads/includes/class-seznam-ssp-automatic-insert.php on line 276