ऊर्जा
खतरनाक या चतुर? जियोइंजीनियरिंग जलवायु परिवर्तन से लड़ने की कुंजी हो सकती है
जियोइंजीनियरिंग शब्द पहली बार में बहुत ही महत्वाकांक्षी लग सकता है। कोई कैसे कुछ प्राकृतिक या भूगर्भिक को इंजीनियर कर सकता है? हालांकि, यह पूरी तरह से प्राकृतिक प्रक्रिया के खिलाफ कार्य करने के बारे में नहीं है। यह वास्तव में इसके विपरीत है। अक्सर ‘जलवायु की योजना बी’ के रूप में जाना जाता है, यह वैश्विक तापमान या जलवायु परिवर्तन से लड़ने का एक तरीका है।
हार्वर्ड विश्वविद्यालय के सौर जियोइंजीनियरिंग अनुसंधान कार्यक्रम जियोइंजीनियरिंग को ‘उभरती प्रौद्योगिकियों के एक सेट के रूप में परिभाषित करता है जो पर्यावरण को हेरफेर कर सकती हैं और जलवायु परिवर्तन के कुछ प्रभावों को आंशिक रूप से समाप्त कर सकती हैं। ‘
हार्वर्ड विश्वविद्यालय जियोइंजीनियरिंग कार्यक्रम इस डोमेन को दो व्यापक श्रेणियों के यौगिक के रूप में देखता है: कार्बन जियोइंजीनियरिंग या कार्बन डाइऑक्साइड हटाने (सीडीआर) और सौर जियोइंजीनियरिंग या सौर विकिरण प्रबंधन (एसआरएम)।
कुछ अध्ययनों ने मौसम संशोधन की तीसरी श्रेणी को शामिल किया है। इन श्रेणियों में आगे उपश्रेणियां हो सकती हैं। लेकिन उनमें गहराई से जाने से पहले, आइए देखें कि सीडीआर और एसआरएम का क्या अर्थ है।
कार्बन जियोइंजीनियरिंग, या कार्बन डाइऑक्साइड हटाने, जैसा कि नाम से स्पष्ट है, वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने का उद्देश्य रखती है। यह पथ वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड के संचय को जलवायु परिवर्तन का मूल कारण मानता है। कार्बन डाइऑक्साइड पर्यावरण को नुकसान पहुंचाता है जो उत्सर्जन से सांद्रता तक, तापमान से प्रभाव तक के श्रृंखला के माध्यम से काम करता है। और कार्बन जियोइंजीनियरिंग का लक्ष्य उत्सर्जन से सांद्रता तक के लिंक को तोड़ना है।
सांद्रता से तापमान तक का लिंक जिसे सौर जियोइंजीनियरिंग या सौर विकिरण प्रबंधन तोड़ने का लक्ष्य रखता है। अधिक सटीक रूप से, यह अंतरिक्ष में एक छोटी सी धारा को प्रतिबिंबित करने का लक्ष्य रखता है। सौर विकिरण की मात्रा को बढ़ाकर जो अंतरिक्ष में जाती है, इस प्रक्रिया से ग्रह को ठंडा करने का प्रयास किया जाता है।
हालांकि, इन दोनों जियोइंजीनियरिंग प्रकारों को कई उपप्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, जो उस स्थान पर निर्भर करता है जहां वे संबोधित किए जाते हैं और जिन क्षेत्रों पर वे प्रभाव डालते हैं।
जियोइंजीनियरिंग प्रकार
सौर विकिरण प्रबंधन कई प्रौद्योगिकियों के माध्यम से काम करता है, जिनमें स्ट्रेटोस्फेरिक एरोसोल इंजेक्शन, सतह अल्बेडो संशोधन, और माइक्रोबबल शामिल हैं।
कार्बन डाइऑक्साइड हटाने, दूसरी ओर, तकनीकी हस्तक्षेप जैसे कार्बन कैप्चर और स्टोरेज, डायरेक्ट एयर कैप्चर, कार्बन कैप्चर यूज और स्टोरेज, बायोएनर्जी कार्बन कैप्चर और स्टोरेज, महासागर उर्वरकीकरण, सुधारित मौसमीकरण, और सुधारित प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से हो सकती है। प्रत्येक तकनीक एक दूसरे से अलग है।
स्ट्रेटोस्फेरिक एरोसोल इंजेक्शन
यह प्रक्रिया वायुमंडल को ठंडा करने के लिए स्ट्रेटोस्फियर में बड़ी मात्रा में छोटे प्रतिबिंबित कणों को छिड़कने का लक्ष्य रखती है। प्रस्तावित प्रतिबिंबित कणों में सल्फर डाइऑक्साइड, बारीक पाउडर नमक, या कैल्शियम कार्बोनेट शामिल हैं। छिड़काव विमान से किया जा सकता है जो तोपों या बड़े नली का उपयोग करके आकाश तक पहुंच सकते हैं।
इंडियाना विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं द्वारा किए गए एक अध्ययन के अनुसार, वायुमंडल में प्रकाश-प्रतिबिंबित कणों को बिखेरने से पश्चिम अंटार्कटिका में तेजी से पिघलने को धीमा किया जा सकता है और विनाशकारी समुद्र स्तर वृद्धि के जोखिम को कम किया जा सकता है। पॉल गॉडार्ड, इंडियाना विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता और अध्ययन के प्रमुख लेखक, इस दृष्टिकोण के संभावित लाभों की व्याख्या करते हैं। वह बताते हैं:
“पृथ्वी के जलवायु प्रणाली में अवशोषित होने से पहले अंतरिक्ष में प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के तरीकों का अन्वेषण करने से जलवायु परिवर्तन का सामना करने और जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को धीमा करने में मदद मिल सकती है, जैसे कि पश्चिम अंटार्कटिक आइस शीट का पतन।”
सतह अल्बेडो संशोधन
यह प्रस्तावित तकनीक जियोइंजीनियरिंग का उद्देश्य पृथ्वी की अल्बेडो को बढ़ाकर अधिक प्रकाश को अंतरिक्ष में प्रतिबिंबित करना है, जो पृथ्वी की सतह से सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करने का एक उपाय है।
यह कई तरीकों से किया जा सकता है, जिनमें अधिक प्रकाश को प्रतिबिंबित करने वाली फसलें उगाना, बड़े रेगिस्तान या बर्फ के क्षेत्रों को प्रतिबिंबित सामग्री से ढकना, पहाड़ियों और छतों को सफेद पेंट से पेंट करना और अधिक।
अधिक संदर्भ जोड़ने के लिए, उच्च अल्बेडो तब होता है जब अधिकांश विकिरण प्रतिबिंबित होता है। इसके विपरीत, एक कम अल्बेडो सतह गहरे महासागर की सतह को संदर्भित करती है जो एक छोटा सा हिस्सा प्रतिबिंबित करती है और अधिकांश सौर विकिरण को गर्मी के रूप में अवशोषित करती है।
मैरीन क्लाउड ब्राइटनिंग
इस तकनीक का उद्देश्य अधिक प्रकाश को अंतरिक्ष में प्रतिबिंबित करने के लिए सफेद बादलों को उत्पन्न या बनाना है। इस उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए, प्रस्तावित प्रौद्योगिकी बादल की छोटी बूंदों की सांद्रता को बढ़ाने का लक्ष्य रखती है।
इस प्रौद्योगिकी के समर्थकों का सुझाव है कि समुद्री बादलों में बड़ी मात्रा में छोटे कणों जैसे समुद्री नमक एरोसोल को शूट किया जाए, जो बादल कONDENSATION न्यूक्ली के रूप में कार्य करेंगे।
कणों को बादलों तक पहुंचाने के लिए, प्रस्ताव समुद्री बादल परतों में नोजल का उपयोग करके समुद्री पानी को छिड़कने का सुझाव देता है जो समुद्री पानी को छोटे कणों में बदल सकता है।
माइक्रोबबल
यह जियोइंजीनियरिंग तकनीक जल निकायों या समुद्री झाग में माइक्रोबबल को इंजेक्ट करने का प्रस्ताव करती है ताकि अधिक प्रकाश को अंतरिक्ष में प्रतिबिंबित करने के लिए जल की सतह को बदला जा सके।
एक उज्जवल जल सतह का अल्बेडो अधिक होगा, जिससे कम अवशोषण और सूर्य की ऊर्जा का कम रूपांतरण होगा। अब, हम कुछ कार्बन डाइऑक्साइड हटाने की तकनीकों पर नजर डालेंगे।
कार्बन कैप्चर और स्टोरेज
यह प्रक्रिया मूल रूप से तेल उद्योग द्वारा विकसित की गई थी और अक्सर एहANCED ऑयल रिकवरी तकनीक (ईडीआर) के रूप में जाना जाता है। यह तेल भंडारों में दबाव वाली कार्बन डाइऑक्साइड को पंप करके काम करता है ताकि पुराने तेल क्षेत्रों से शेष जमा को निकाला जा सके और अन्यथा अनुपलब्ध तेल को पुनर्प्राप्त किया जा सके।
डायरेक्ट एयर कैप्चर
एक अन्य प्रस्तावित ग्रीनहाउस गैस रिमूवल (जीजीआर) तकनीक, डायरेक्ट एयर कैप्चर, वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को बड़े पैमाने पर हटा सकती है। तकनीक का उद्देश्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं का लाभ उठाना है ताकि वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को एक चयनात्मक कार्बन डाइऑक्साइड फिल्टर के साथ स्क्रब किया जा सके। दो विकसित प्रक्रियाएं हैं: तरल सॉल्वेंट और ठोस सोर्बेंट।
एक तरल सॉल्वेंट का उदाहरण एक मजबूत हाइड्रॉक्साइड समाधान हो सकता है जिसमें कार्बन डाइऑक्साइड घुल जाती है। अन्यथा, कार्बन डाइऑक्साइड प्लास्टिक राल जैसे एक ठोस सोर्बेंट की सतह से चिपक सकती है।
कार्बन कैप्चर यूज और स्टोरेज
यह तकनीक उद्योगिक निकास धुएं से या सीधे वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने का प्रस्ताव करती है। कैप्चर किए गए गैस का उपयोग निर्माण फीडस्टॉक के रूप में किया जाता है। यह निर्मित माल में संग्रहीत रहता है जब तक कि यह फिर से वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है।
कार्बन कैप्चर में निवेश करने के लिए शीर्ष 5 स्टॉक की सूची देखें।
बायोएनर्जी कार्बन कैप्चर और स्टोरेज
जैसा कि नाम से स्पष्ट है, यह प्रस्तावित तकनीक बायोएनर्जी अनुप्रयोगों से कार्बन डाइऑक्साइड को कैप्चर करने और कार्बन कैप्चर और स्टोरेज के माध्यम से स्टोर करने या कार्बन कैप्चर के साथ पुन: उपयोग करने का लक्ष्य रखती है।
महासागर उर्वरकीकरण
यह सैद्धांतिक प्रौद्योगिकी जैविक उत्पादकता कम होने वाले महासागर क्षेत्रों में बड़ी मात्रा में माइक्रो और मैक्रो-पोषक तत्वों को डंप करने का सुझाव देती है। इसका उद्देश्य फाइटोप्लांकटन के विकास को प्रोत्साहित करना है जो वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करेगा और इसे संग्रहीत करेगा। उपलब्ध डेटा कम से कम सोलह खुले महासागर उर्वरकीकरण प्रयोगों की ओर इशारा करता है जो पिछले 30 वर्षों में किए गए हैं।
सुधारित मौसमीकरण
सुधारित मौसमीकरण के प्रस्तावित हस्तक्षेप का उद्देश्य कार्बन डाइऑक्साइड को हटाना है और चुनिंदा और बारीक पिसे हुए चट्टान सामग्री को विशाल भूमि क्षेत्रों, तटों और महासागर की सतहों पर फैलाना है। प्रक्रिया सिलिकेट और कार्बोनेट चट्टानों के प्राकृतिक मौसमीकरण प्रक्रिया से प्रेरित है।
इस सिद्धांत के समर्थक एक धीमी कार्बोनेशन प्रक्रिया बनाना चाहते हैं जो धीरे-धीरे वायुमंडल से लगभग एक अरब टन कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करेगी।
सुधारित प्रकाश संश्लेषण
सुधारित प्रकाश संश्लेषण का उद्देश्य पौधों और शैवाल को आनुवंशिक रूप से हेरफेर करके कार्य करना है। यह फसलों जैसे चावल, गेहूं, कपास और पेड़ों पर काम करेगा। इसका उद्देश्य इन पौधों को अधिक कार्बन डाइऑक्साइड को चयापचय करने के लिए बनाना है, यह मानकर कि ये पौधे जमीन पर अतिरिक्त कार्बन स्टोर कर सकते हैं।
इन सभी जियोइंजीनियरिंग हस्तक्षेपों के साथ, जो वास्तविक जीवन में लागू किए जाने के लिए तैयार हैं, यह अनुमान लगाना आवश्यक है कि वे कितने लाभकारी या खतरनाक हो सकते हैं। हम कुछ अधिक लोकप्रिय तकनीकों और उनके फायदे और नुकसान पर नजर डालेंगे।
जियोइंजीनियरिंग के संभावित लाभ और खतरे
स्ट्रेटोस्फेरिक एरोसोल इंजेक्शन के फायदे और नुकसान
यह प्रक्रिया वैश्विक तापमान को कम करने के लिए एक उपाय हो सकती है कार्बन डाइऑक्साइड को दोगुना करने से। चूंकि यह बड़े ज्वालामुखी विस्फोटों के काम करने के तरीके के मॉडल पर काम करता है, यह एक ज्ञात प्रक्रिया है। यह सस्ती और व्यावहारिक भी है।
अपेक्षित नुकसान वर्षा में कमी या क्षेत्रीय जलवायु में परिवर्तन हो सकता है, जिससे प्राकृतिक खतरे हो सकते हैं। यह प्रक्रिया महासागर के अम्लीकरण को रोक नहीं पाएगी, और प्रक्रिया को रोकने से ग्रह तेजी से गर्म हो सकता है यदि कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर बढ़ता रहता है।
मैरीन क्लाउड ब्राइटनिंग के फायदे और नुकसान
मैरीन क्लाउड ब्राइटनिंग का प्राथमिक लाभ कार्बन डाइऑक्साइड को दोगुना करने से होने वाले सभी गर्मी को ऑफसेट करना है। एक अन्य महत्वपूर्ण लाभ यह है कि ध्रुवों को उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों की तुलना में अधिक ठंडा करने की संभावना है, जिससे बर्फ की हानि धीमी या रुक जाती है। प्रक्रिया जहरीले रसायनों की आवश्यकता नहीं है और सस्ती और व्यावहारिक है।
हालांकि, यह याद रखना आवश्यक है कि मैरीन क्लाउड ब्राइटनिंग अभी भी बहुत ही सैद्धांतिक चरण में है, और वास्तविक दुनिया में परीक्षण नहीं किए गए हैं और आवश्यक प्रौद्योगिकियां अधिकांश भाग के लिए अनुपलब्ध हैं। प्रक्रिया वर्षा को कम कर सकती है और क्षेत्रीय जलवायु को बदल सकती है, जिसके प्रभाव अमेज़ॅन के सूखने जैसे विनाशकारी हो सकते हैं।
सुधारित प्रकाश संश्लेषण के फायदे और नुकसान
योजना पौधों को बायोचार में बदलने और कार्बन को अवशोषित करने के लिए मिट्टी में मिलाने के लिए है। इस प्रक्रिया का सबसे बड़ा लाभ यह है कि यह सुरक्षित है और जलवायु परिवर्तन को धीमा करने का प्रयास करती है, न कि इसे तेजी से उलटने का। कई अन्य जियोइंजीनियरिंग प्रौद्योगिकियों के विपरीत, सुधारित प्रकाश संश्लेषण महासागर के अम्लीकरण की दर को धीमा करने में सक्षम है।
हालांकि, सुधारित प्रकाश संश्लेषण की प्रभावशीलता अभी भी स्थापित की जानी बाकी है। कई विशेषज्ञों का मानना है कि यह कार्बन डाइऑक्साइड को दोगुना करने से होने वाली गर्मी को अधिकतम 10 प्रतिशत ऑफसेट कर सकता है। प्रक्रिया बड़े समुद्र स्तर के वृद्धि को रोकने में असमर्थ मानी जाती है।
महासागर उर्वरकीकरण के फायदे और नुकसान
महासागर उर्वरकीकरण सुरक्षित है और जलवायु परिवर्तन की दर को धीमा करने का प्रयास करता है, न कि इसके पाठ्यक्रम को तेजी से बदलने का। यह महासागर के अम्लीकरण की दर को धीमा करने में भी सक्षम है।
हालांकि, वैज्ञानिकों का मानना है कि इसकी प्रभावशीलता बहुत ही सीमित हो सकती है और कार्बन डाइऑक्साइड को दोगुना करने से होने वाली गर्मी को केवल 5 प्रतिशत ऑफसेट कर सकती है। इस प्रक्रिया को लागू करने से महासागर डीओक्सीजनेशन हो सकता है और समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र को नुकसान हो सकता है।
जबकि जियोइंजीनियरिंग की कई तकनीकें सैद्धांतिक हैं और वास्तविक जीवन में अनुप्रयोग की प्रतीक्षा कर रही हैं, कुछ उद्यमों ने कुछ हद तक इसके साथ शुरुआत की है।
जियोइंजीनियरिंग अनुप्रयोगों पर काम करने वाली कंपनियां
1. मेक सनसेट्स
मेक सनसेट्स मुख्य रूप से स्ट्रेटोस्फेरिक एरोसोल इंजेक्शन तकनीक के साथ काम करता है। कंपनी द्वारा सार्वजनिक किए गए डेटा के अनुसार, इसने 28 गुब्बारे लॉन्च किए हैं और 4,791 टन-वर्ष की गर्मी को ऑफसेट किया है। कंपनी का मानना है कि एसएआई एक तात्कालिक और आवश्यक समाधान है जो ग्रह को ठंडा करने के लिए है और मानवता को एक अधिक स्थायी भविष्य में संक्रमण करने के लिए समय दे सकता है।
मेक सनसेट्स को एक प्रकाश प्रतिबिंब कंपनी के रूप में स्थिति दी गई है जो उच्च ऊंचाई पर जैविक प्रतिबिंबित बादल बनाती है ताकि ग्रह को ठंडा किया जा सके। इसका मुख्यालय बॉक्स एल्डर, साउथ डकोटा, संयुक्त राज्य अमेरिका में है। कंपनी ने दिसंबर 2022 में बूस्ट वीसी और पायनियर फंड से 750,000 डॉलर का प्री-सीड फंडिंग जुटाया।
जियोइंजीनियरिंग: खतरनाक या चतुर
जलवायु परिवर्तन एक वास्तविकता है, और इन चिंताओं को वैज्ञानिक और प्रौद्योगिकी के माध्यम से जल्द से जल्द संबोधित करने की आवश्यकता है। क्या जियोइंजीनियरिंग इसका उत्तर हो सकती है, यह भविष्य तय करेगा। यह अभी भी अपने शुरुआती चरण में है, और कई तकनीकें केवल सैद्धांतिक अवधारणाओं तक ही सीमित हैं।
सकारात्मक पक्ष पर, एसएआई को लागू करना अन्य बड़े पैमाने पर जलवायु शमन रणनीतियों की तुलना में अपेक्षाकृत सस्ता पाया गया है। यदि यह एक पूर्ण उपाय नहीं है, तो यह अन्य रणनीतियों के पूरक के रूप में काम कर सकता है, एक अस्थायी उपाय के रूप में कार्य करता है जब तक कि ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने के लिए दीर्घकालिक प्रयास विकसित और तैनात नहीं किए जाते।
लेकिन सभी यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाना चाहिए कि कोई हानिकारक या अनपेक्षित परिणाम नहीं है, जैसे कि ओजोन क्षय या तेजी से प्रतिक्षेप जब प्रक्रिया बंद हो जाती है।
जियोइंजीनियरिंग की व्यवहार्यता का पता लगाने के लिए अधिक वैज्ञानिक और प्रौद्योगिकी अनुसंधान की आवश्यकता है। लेकिन यह निश्चित रूप से जलवायु परिवर्तन से प्रभावी ढंग से निपटने के लिए विचारों के क्षितिज को खोलता है और बढ़ाता है।
