emise | Svět2000

Metan z mléčných farem se přemění na bioplyn

3. 10. 2024 Tomáš Pokorný 2 min read 230 Zobrazení bioplyn, ekologie, emise, energie, globální teplota, kejda, krávy, lejno, Ministerstvo životního prostředí, mléčné farmy, Východoanglická univerzita

Bioenergie Ekologie Technologie Výzkum

Současné 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.

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.

Zdroje: Mezivládní panel pro změnu klimatu, Environmental Research, EurekAlert, IFEAA Net Zero Methane Hub, Východoanglické univerzity

Tomáš Pokorný

Klimatická alchymie: Vědci přeměnili CO2 na superpevná vlákna

14. 1. 2024 Adam Walko 0 komentářů 3 min read 1301 Zobrazení CO2, ekologie, emise, oxid uhličitý, skleníkové plyny, vzduch

Fyzika-matematika Technologie TOP 10

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).

Lidská činnost urychlila jeho uvolňování a v roce 2021 se odhadovalo, že tvořilo 79 % všech emisí skleníkových plynů způsobených člověkem .

Vědci se proto snaží najít způsoby, jak ho z atmosféry dostat v naději, že to pomůže zpomalit, nebo dokonce zvrátit nebezpečný trend oteplování planety.

Minulý týden bylo oznámeno, že se vědcům podařilo odstranit CO2 ze vzduchu zavedením fixačního procesu v živých bakteriích. Minulý rok byl oznámen proces výroby betonu pohlcujícího CO2 , stejně jako vyrobené dřevo, které dokázalo pohltit plyn A v roce 2022 se ukázalo, že ve Wyomingu mělo být postaveno největší zařízení na přímé zachycování vzduchu na světě pro odstraňování oxidu uhličitého .Nyní výzkumníci oznámili jeden z kreativnějších přístupů, jak dostat CO2 ze vzduchu. Zahrnuje použití elektrochemických i termochemických reakcí při relativně nízké teplotě k přeměně škodlivého plynu na prospěšná uhlíková nanovlákna.

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.

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.“

Výzkum byl publikován v časopise Nature Catalysis

Adam Walko

Mapa ukazuje „pás extrémních teplot“, který by měl za 30 let pokrýt 1/4 USA, teploty zde překročí 52 °C

21. 8. 2022 Iveta Mauci 3 min read 393 Zobrazení emise, extrémní teploty, fosilní paliva, zelená energie

Nové TOP 10

Vlny veder, které letos v létě spalují USA, mohou být jen začátkem pásu extrémních veder, který se tvoří po celé zemi

„Pokud si lidé myslí, že letošní léto bylo horké, bude to jedno z nejlepších let po zbytek jejich života,“ řekl Insideru Matthew Eby, generální ředitel neziskové organizace pro výzkum klimatických rizik. Nadace v pondělí zveřejnila zprávu „Nebezpečné teplo“ s využitím recenzovaného modelu k posouzení šesti let amerických vládních satelitních dat a k předpovědi budoucího rizika extrémního horka u majetku.

Jeho závěry jsou v souladu s varováním vědců, že extrémní vedra budou v příštích desetiletích běžnější, extrémnější a déle trvající.

Většina tohoto extrémního vedra se očekává ve středu země, od pobřeží Texasu a Louisiany až po Chicago – oblast, kterou First Street Foundation nazývá „pásem extrémního tepla“. Významné části jihozápadu a jihovýchodu budou mít, podle zprávy, pravděpodobně v roce 2053 více než jeden den nad 52 °C.

Příští rok zpráva předpokládá, že 8 milionů Američanů bude čelit vyhlídce, že se po dobu nejméně jednoho dne bude dusit při teplotě minimálně 52 °C. Do roku 2053 by to podle zprávy mělo vzrůst na 107 milionů Američanů, to je 13krát více lidí za pouhých 30 let.

Při tak vysokých teplotách Národní meteorologická služba varuje, že riziko úpalu je vysoké. Při tak vysokých teplotách často selhává infrastruktura. Silnice se lámou, vlakové koleje se ohýbají a mohou způsobit vykolejení, letištní asfalty se mohou roztavit a zabránit vzletu. Bude vypadávat proud.

Více horkých dnů a více veder

Dny, které překročí 52 °C, nejsou jediné, kterých se musíme obávat. Nebezpečné mohou být i teploty nad 37 stupňů v jižní polovině země. Extrémní vedro léta v roce 2020 je spojeno s mnoha místy, kde Nadace First Street očekává nejvíce tepla v nadcházejících letech, řekl Eby.

Například, jak ukazuje mapa níže, zpráva promítá více vln veder po celé zemi s výrazně zvýšeným rizikem v severních oblastech včetně severozápadního Pacifiku a dalších regionech, které nejsou historicky zvyklé na extrémní vedra.

Projekce v této zprávě jsou konzervativní, protože předpokládají budoucí scénář, kdy lidé drasticky sníží emise skleníkových plynů, které způsobují změnu klimatu a zvyšují globální teploty.

Pokud svět brzy nesníží emise – zejména díky rychlému přechodu od fosilních paliv k čisté energii – může budoucnost extrémního tepla vypadat ještě hůř, než mapy v této zprávě.

„Pokud něco neuděláme, naše podřezání nebo naše nedostatečné zastoupení těchto tepelných dopadů si všimneme za 30 let,“ řekl Eby.

I když lidé zítra přestanou vypouštět skleníkové plyny, i tak se určitého zahřívání nezbavíme. Mnoho skleníkových plynů je již uzamčeno v atmosféře, a jsme si ho přidali. Abychom ochránili život, infrastrukturu a majetek, musíme pro to něco udělat, řekl Eby, jinak se jednotlivci, společnosti a vlády musí v budoucnu připravit na extrémnější horko.

„Doufáme, že tato data mohou informovat každého, od jednotlivce přes komerční uživatele až po státní, místní a federální vlády, což jsou všichni uživatelé našich dat,“ řekl.

Jejich data jsou veřejně dostupná na riskfactor.com, kde si můžete ověřit minulá data, ale i současná a budoucí rizika pro jednotlivé nemovitosti a oblasti.

To je asi jedna třetina současné populace, která pokrývá jednu čtvrtinu rozlohy USA, jak ukazuje mapa níže.

Analýza od First Street Foundation předpovídá, že do roku 2053 se v USA může vytvořit „pás extrémního tepla“.
Zpráva použila satelitní data k modelování tepelného rizika na úrovni nemovitostí na příštích 30 let.
Prediktivní mapy ukazují, že 107 milionů Američanů mohlo zaznamenat teploty nad 52 stupňů Celsia.

Zdroj: INSIDER

Iveta Mauci

localhost/wp

Lapač větru: Důmyslná metoda chlazení stará 2000 let

17. 7. 2022 Adam Walko 7 min read 515 Zobrazení emise, horko, lapač větru, Perská říše, staré metody

TOP 10 Zajímavosti

Od starověkého Egypta po Perskou říši udržovala důmyslná metoda zachycení větru lidi v chladu po tisíciletí. Při hledání chlazení bez emisí by nám opět mohl pomoci „lapač větru“, napsal server BBC.

Město Yazd v poušti středního Íránu je již dlouho středobodem kreativní vynalézavosti. Yazd je domovem systému starověkých inženýrských zázraků, které zahrnují podzemní chladicí strukturu zvanou y akhchāl, podzemní zavlažovací systém zvaný qanats a dokonce síť kurýrů zvaných pirradaziš, kteří předcházejí poštovní služby o více než 2000 let.

Mezi starověké technologie Yazdu patří lapač větru, persky bâdgir. Tyto pozoruhodné stavby jsou běžným pohledem tyčícím se nad střechami města. Často jsou to pravoúhlé věže, ale objevují se i v kruhových, čtvercových, osmibokých a jiných zdobných tvarech.

Říká se, že Yazd má nejvíce lapačů větru na světě, ačkoli mohou pocházet ze starověkého Egypta. V Yazdu se brzy ukázalo, že lapač větru je nepostradatelný, díky čemuž je tato část horké a vyprahlé íránské náhorní plošiny obyvatelná.

Přestože se mnoho městských lapačů větru přestalo používat, tyto stavby nyní přitahují akademiky, architekty a inženýry zpět do pouštního města, aby viděli, jakou roli by mohly hrát při udržování chladu v rychle se topícím světě.

Protože lapač větru nepotřebuje k napájení žádnou elektřinu, jedná se o nákladově efektivní a ekologickou formu chlazení. S konvenční mechanickou klimatizací, která již představuje pětinu celkové spotřeby elektřiny na celém světě, se starověké alternativy, jako je lapač větru, stávají stále atraktivnější možností.

beige concrete building under blue sky during daytime

Otvory věží čelí převládajícímu větru, zachycují jej a vedou dolů do nitra.

Existují dvě hlavní síly, které ženou vzduch skrz a dolů do konstrukcí: přicházející vítr a změna vztlaku vzduchu v závislosti na teplotě, přičemž teplejší vzduch má tendenci stoupat nad chladnější a hustší vzduch. Za prvé, jak je vzduch zachycován otvorem lapače větru, je veden dolů do obydlí níže, kde se u paty věže ukládá veškerý písek nebo nečistoty. Poté vzduch proudí celým interiérem budovy, někdy i nad podzemními bazény vody pro další chlazení. Nakonec se ohřátý vzduch zvedne a opustí budovu další věží nebo otvorem, za pomoci tlaku v budově.

Tvar věže, spolu s faktory, jako je dispozice domu, směr, kterým je věž otočena, kolik má otvorů, její konfigurace pevných vnitřních lopatek, kanály a výška, to vše je jemně vyladěno, aby zlepšila schopnost věže přitahovat vítr. dolů do příbytků níže.

Některé z nejstarších technologií zachycování větru pocházejí z Egypta před 3 300 lety

Využití větru k chlazení budov má historii, která sahá téměř tak dlouho, jak dlouho lidé žili v horkém pouštním prostředí. Podle výzkumníků Chris Soelberg a Julie Rich z Weber State University v Utahu pocházejí některé z nejstarších technologií zachycování větru z Egypta před 3300 lety. Zde měly budovy tlusté zdi, málo oken obrácených ke Slunci, otvory pro nasávání vzduchu na straně převládajících větrů a výstupní otvor na druhé straně, v arabštině známý jako malq af architecture. Ačkoli někteří argumentují, že rodištěm lapače větru byl samotný Írán.

Ať už byly lapače větru vynalezeny kdekoli, od té doby se rozšířily na Středním východě a v severní Africe. Variace íránských lapačů větru lze nalézt v barjeels v Kataru a Bahrajnu, v malqafu v Egyptě, v munghu v Pákistánu a na mnoha dalších místech, poznamenává Fatemeh Jomehzadeh z University of Technology Malajsie a jeho kolegové.

Kvůli dlouhému nepoužívání není mnoho íránských větrných lapačů v dobrém stavu. Ale někteří výzkumníci by je rádi viděli obnovené do funkčního stavu.

O perské civilizaci se všeobecně předpokládá, že má přidané strukturální variace, které umožňují lepší chlazení, například ji zkombinovala se stávajícím zavlažovacím systémem, aby pomohla ochladit vzduch před jeho vypuštěním do domu. V horkém a suchém podnebí Yazdu se tyto stavby ukázaly jako pozoruhodně populární, dokud se město nestalo ohniskem tyčících se zdobených věží hledajících pouštní vítr. Historické město Yazd bylo v roce 2017 uznáno jako místo světového dědictví UNESCO, částečně pro jeho šíření lapačů větru.

Kromě plnění funkčního účelu chlazení domů měly věže také silný kulturní význam. V Yazdu jsou lapače větru stejnou součástí panoramatu jako Zoroastrijský chrám ohně a Věž ticha. Mezi nimi je lapač větru v zahradách Dowlatabad Abad, údajně nejvyšší na světě s 33 m a jeden z mála lapačů větru, který je stále v provozu. Sídlí v osmiboké budově a má výhled na fontánu táhnoucí se kolem řad borovic.

Nepříjemnosti, jako jsou škůdci pronikající do skluzů a hromadění prachu a pouštních úlomků znamenaly, že se mnozí odvrátili od tradičních lapačů větru

Bezemisní chladicí účinnost takovýchto lapačů větru nutí některé výzkumníky argumentovat, že jsou kvůli oživení.

Parham Kheirkhah Sangdeh rozsáhle studoval vědeckou aplikaci a okolní kulturu lapačů větru v současné architektuře na Ilam University v Íránu. Říká, že nepříjemnosti, jako jsou škůdci pronikající do skluzů a shromažďování prachu a pouštních úlomků, znamenaly, že se mnozí odvrátili od tradičních lapačů větru. Na jejich místo jsou mechanické chladicí systémy, jako jsou klasické klimatizační jednotky. Často jsou tyto možnosti poháněny fosilními palivy a používají chladiva, která působí jako silné skleníkové plyny, pokud se uvolní do atmosféry.

Lapače větru z Íránu inspirovaly moderní design v Evropě, USA i jinde, protože architekti se obracejí k pasivním formám chlazení.

Nástup moderních chladicích technologií byl dlouho obviňován ze zhoršení tradičních metod v Íránu, napsala v roce 1977 historička íránské architektury Elizabeth Beazley. Bez neustálé údržby drsné klima íránské náhorní plošiny opotřebovalo mnoho staveb od lapačů větru po ledové domy. Kheirkhah Sangdeh také vidí posun od lapačů větru jako zčásti směrem k tendenci veřejnosti zapojit se do technologií ze Západu.

„Musí dojít k určitým změnám v kulturních perspektivách, aby bylo možné tyto technologie používat. Lidé musí dávat pozor na minulost a chápat, proč je úspora energie důležitá,“ říká Kheirkhah Sangdeh. „Začíná to uznáním kulturní historie a důležitosti úspory energie.“

Kheirkhah Sangdeh doufá, že budou íránské lapače větru aktualizovány, aby do stávajících budov přidaly energeticky účinné chlazení. Ve své práci však narazil na mnoho překážek v podobě pokračujícího mezinárodního napětí, pandemie koronaviru a pokračujícího nedostatku vody. „V Íránu je to tak špatné, že to [lidé] berou den za dnem,“ říká Kheirkhah Sangdeh.

Říká se, že Yazd má nejvíce lapačů větru ze všech měst na světě.

Metody chlazení bez fosilních paliv, jako je lapač větru, by mohly být důsledkem oživení, ale v překvapivé míře jsou již přítomny – i když v méně velkolepé podobě než ty v Íránu – v mnoha západních zemích.

Ve Spojeném království bylo v letech 1979 až 1994 ve veřejných budovách instalováno asi 7 000 variant lapačů větru. Jsou vidět od budov, jako je Royal Chelsea Hospital v Londýně, až po supermarkety v Manchesteru.

Tyto modernizované lapače větru se jen málo podobají íránským věžovitým stavbám. Na jedné třípatrové budově na rušné silnici v severním Londýně umožňují pasivní větrání malé sytě růžové větrací věže. Na vrcholu nákupního centra v Dartfordu se kónické větrací věže otáčejí, aby zachytily vánek pomocí zadního křídla, které udržuje věž otočenou proti převládajícímu větru .

Také USA s nadšením přijaly designy inspirované lapačem větru. Jedním z takových příkladů je návštěvnické centrum v národním parku Zion v jižním Utahu. Park leží na vysoké pouštní plošině, která je klimatem a topografií srovnatelná s Yazdem, a použití technologií pasivního chlazení včetně lapače větru téměř eliminovalo potřebu mechanické klimatizace. Vědci zaznamenali teplotní rozdíl 16C (29F) mezi vnějškem a vnitřkem návštěvnického centra, a to i přes množství těl pravidelně procházejících skrz.

Existuje další prostor pro šíření lapače větru, protože pokračuje hledání udržitelných řešení přehřívání . V Palermu na Sicílii vědci zjistili, že podnebí a převládající větrné podmínky z něj činí zralé místo pro verzi íránského lapače větru . Letos v říjnu má mít lapač větru významnou pozici na světové výstavě Expo v Dubaji jako součást sítě kuželovitých budov v rakouském pavilonu, kde se rakouská architektonická firma Querkraft inspirovala arabštinou, barjeel verze větrné věže.

Zatímco výzkumníci, jako je Kheirkhah Sangdeh, tvrdí, že lapač větru může poskytnout mnohem více v chlazení domů bez fosilních paliv, tato důmyslná technologie již migrovala dále po celém světě, než byste si mysleli. Až příště uvidíte vysokou větranou věž na vrcholu supermarketu, výškové budovy nebo školy, podívejte se pozorně – možná se právě díváte na odkaz velkolepých lapačů větru v Íránu.

Zdroj: BBC

Adam Walko