BİLİMİN UÇLARINDA
karbondioksitten kurtulabilecek miyiz?
Atmosferimizdeki C02 düzeyinin 2010 yılında bugünkünün iki katına çıkacağı öngörülüyor.
Günümüzde çevrebilimcilerin çoğu fosil yakıt kullanmayan ve güneş ışınlarını hap­sederek gezegenin ısınmasına neden ola­bilecek karbondioksit gazı kusmayan güç üretme teknolojilerine odaklanmış durum­dalar. Küresel ısınma eylemcilerinin bu yaklaşımlarının bütünüyle yanlış olduğu­nu düşünen Kolombiya Üniversitesi Yer ve Çevre Bilimleri Bölümü'nden Profesör Wallace Broecker'ın önümüzdeki yüz yıl için önerisiyse bu yaklaşımdan uzaklaşıl-ması ve gerçekçi olunması. Wallace'e gö-
re, nükleer enerji, rüzgar enerjisi, jeoter-mal enerji ve gel-git enerjisi de dahil ol­mak üzere karbonsuz hiçbir teknoloji türü atmosferde gitgide artmakta olan sera ga­zı birikiminin önünü kesmeye yetecek ka­dar çabuk yaygınlaşamaz. Ayrıca, enerji gereksinimimizin %30'u ya da %40'ı gibi yüksek oranlardaki kısmını Güneş'ten sağ­layabilmek için ulaşılması gereken nokta­dan da henüz çok uzakta olduğumuzdan, güneş enerjisine yapılan yatırımlar da so­nuç vermezse sıkışıp kalacağız.
Bazı yerbilimcilerin öngördüğü gibi bu­gün için erişilmesi son derece kolay olan benzin, birkaç yıl içinde tükenmeye başla­yabilecek. Ama, Broecker ulusların kolay­ca diğer ucuz fosil yakıtlarına geçebilece­ği görüşünde. Örneğin Kanada'daki Atha­basca katran çöllerinin kazılması sonucun­da bir varili 20 dolar maliyetle petrol elde edilebiliyor. Şu anda benzin fiyatlarının va­ril başına 50 dolardan yüksek olduğu göz önüne alınırsa, bu çöller oldukça karlı al­ternatif bir çözüm sunuyor. Bu tür alterna-
BASİT BİR MOLEKÜLÜN HEYECAN VERİCİ HİKAYESİ
Bir karbon ve iki oksijen atomundan oluşan karbondioksit Dünya atmosferinin önemsiz küçük bir parçası gibi görünüyor. 2004 yılında atmosfer hacminin yal­nızca % 0,38'ini oluşturuyordu. Ama buz kalıplarından alınan Örneklerden elde edilen verilere göre, yoğunlaşma düzeyi 420.000 yıldan bu yana olandan daha yüksek. Bir çok bilimadamı çoğunlukla insanların yaptıkları şeyler sonucunda
karbondioksitin ve diğer gazların atmosferdeki artan bu oranlarının güneş ışın­larını hapsettiğini ve gezegenin yavaş yavaş ısınmasına neden olduğunu düşünü­yor. Bu teori, Birleşmiş Milletler Hükümetlerarası İklim Değişimi Paneli, Ulusal Bilimler Akademisi ve diğer büyük bilimsel kurumlarca desteklenmekte. Teori­ye karşı çıkanlarsa Dünya'nın binlerce yıldan bu yana doğal bir biçimde kendi­liğinden ısınıp soğuduğunu ve günümüzde yaşanan ısınma eğiliminin insanların yaptıklarından bağımsız olduğunu savunuyor.
Buhar Isısı
Su buharı en güçlü sera gazıdır. Fosil yakıtları-1nın yanması sonucu üretilen CO2'nin ve diğer [gazların neden olduğu atmosferik ısınma okya­nusların yüzeylerini ısıtır ve böylece daha fazla su buharı ekleyerek havadaki nem oranını artı-rır. Bazı modeller bu şekilde artmış olan nemin, fosil yakıtlarının yarattığı ısınma etkisini üç ka-| [tına çıkarttığını öngörüyor.
BİLİM ve TEKNİK 42 Kasım 2005
BİLİMİN UÇLARINDA
Karbondioksiti Emmek
Kolombiya Üniversitesi Yer Bilimleri Ens-titüsü'nden jeofizikçi Klaus Lackner, ha­vadaki karbondioksiti yok etmek amacıy­la tasarlanmış bir cihaz olan sentetik ağacın geliştiricilerinden. Lackner'in he­saplamalarına göre sentetik bir ağaç, canlı bir ağaçtan 1.000 kat daha fazla CO2'yi içine çekebilme kapasitesinde.
Sentetik bîr ağaç havadaki karbondiok­siti nasıl yok ediyor?
Lackner: Aralarında jaluziler bulunan direk­ler görüntüsünde olan cihaz, sıvı sodyum hidrok­sit kullanacak şekilde tasarlandı. Bu sıvı sodyum hidroksit rüzgar esintisiyle gelen CO2'yi içine çektikçe sodyum karbonata dönüşüyor.
Bir adet sentetik ağaç ne kadar karbon­dioksit yok edebilir?
Lackner: 50 metreye 60 metre bir toplama alanına sahip bir sentetik ağaç birimi, bir yılda 90.000 ton C02'yi toplayabilir. Bu sayı toplam 15.000 otomobilin bir yılda yaydığı karbondiok­sit miktarına eşit.
tif çözümler tükendiğinde bir sonraki adım, 2. Dünya Savaşı'nda Nazilerin dışa­rıdan destekleri kesildiğinde yaptıkları gi­bi kömürden petrol yapmak. Broecker'a göre bu çözüm benzin fiyatını iki katına çı­kartabilecekse de yine de diğer enerji tür­lerinden daha ucuz olacak.
Broecker Çin, Hindistan ve üçüncü dünya ülkelerinin çoğunun zenginlik dü­zeyleri arttıkça fosil yakıtlı büyümeye he­vesleri artarken, zengin ülkelerinin fosil yakıtlarını daha az kullanma girişimlerinin de bir sonuç vermeyeceği görüşünde. Çün-
Bu işlem sonucunda elimizde yine konsantre şe­kilde C02 kalmış oluyor ve bununla ne istersek yapabiliyoruz.
Ne öneriyorsunuz?
Lackner: Bu karbondioksit yeraltında muha­faza edilebilir. Ama bu noktada da yeterli kapa­site olup olmadığı sorusu gündeme geliyor. Bu yöntem kısa dönemli bir çözüm sağlayabilecekse de uzun dönemli çözümler için farklı alternatifler geliştirmemiz gerekli. Benim önerdiğim yöntem­lerden biri mineral ayrıştırması. Şu anda yeryü­zünde milyonlarca yıl sonra kendiliğinden mag­nezyum karbonata dönüşecek magnezyum sili­katlarından oluşan sonsuz dağlık bölgeler var. Endüstriyel bir biçimde bu süreci hızlandırarak sağlam ve zararsız bir katı oluşturabiliriz.
Bu sürecin gerçekleştirilmesi için yeryü­zünde şu an varolan petrolün ne kadarının tüketilmesi gerekir?
Lackner: Yaklaşık %40'ının. İnsanlar %40'ın çok büyük bir oran olduğunu söylüyor. Ama büyük miktarlarda hidrojen açığa çıkartıla­bilmesi için en olası yol olan kömürden hidrojen üretmekle karşılaştırıldığında bu yüksek bir oran değil. İster kömürden hidrojen üreterek, ister ha­vadan karbondioksiti çekerek yapın, temizleme­nin maliyeti her koşulda yaklaşık bu kadar tuta­caktır. Aralarındaki tek fark birinde parayı ener­jinin yukarıya doğru akışına öderken diğerinde aşağıya doğru akışına ödeyecek olmamız.
milyonda 900 parça (ppm) karbondioksit derişimine yaklaştığımız anlamına geliyor. Dünya geneli için 15°C ısınma anlamına gelen bu değer, deniz seviyesinin bir met­re ya da daha fazla yükselmesine sebep olabilecek bir oran. Deniz seviyesindeki yükselmenin bu kadarla kalmayacağını dü­şünen Broecker, denizlerin Florida'nın bü­yük bir kısmını da içererek dünyanın al­çaktaki karalarını batıracak şekilde aniden beş metre yükselebileceğini belirtiyor.
Peşine düşülmesi gereken doğru çözü­mün karbondioksiti havadan dışarıya çe­kerek yakacak bir yol bulmak konusunda­ki çalışmalardan geçtiği görüşünde olan Broecker, ilk atmosferik CO2 çıkarma ma­kinesini tasarlayan ve inşa eden kişiler olan Kolombiya Üniversitesi'ndeki Klaus Lackner isimli bir jeofizikçiye ve Alan Wright isimli bir mühendise işaret ediyor. Bu iki bilimadamının önerdikleri sistemin geliştirilme maliyetinin önemsenmeyecek miktarda olduğunu belirten Broecker'a göre küresel ısınmayı öngören modellerin doğru olmadığı ortaya çıkarsa rafa kaldı­rılması pek de büyük bir zarara neden ol­mayacak bu teknolojinin gereksinim du­yulduğunda kullanılabilecek şekilde kenar­da hazır tutulmasında yarar var.
Lemley, B., Foley,D.; "No Easy Way Out of the GreennHouse",
Discover, Ekim 2005, sayfa 30-31.
Çeviri: Ayşenur T. Akman
Fosil yakıtlarının yıllık üretimi olan 22 milyar ton CO2'yi emmek için dünya gene­linde kaç sentetik ağaç bulunması gerekir?
Lackner: Yaklaşık 250 bin tane.
Bu sistemin kullanımını etkinleştirmek için sodyum hidroksitin yeniden kullanılır hale getirilmesi yani emilmiş karbonun yeni­den dışarıya çıkartılması gerekiyor. Bunu nasıl yapıyorsunuz?
Lackner: Sıvı sodyum karbonatı sıvı kalsi­yum hidroksit üzerinden süzdüğümüzde, kalsi­yum karbonu yakalıyor. Böylece karbon sodyum hidroksidinden dışarı alınmış oluyor ve yeniden kullanılabilir hale geliyor. Ama daha sonra süre­ci yineleyebilmek için bu karbonu kalsiyumdan da dışarı almak gerekiyor. Bunu yapmak için kal­siyum karbonat 900 Celsius dereceye kadar ısıtı­lıyor ve böylece CO2'yi kaybetmesi sağlanıyor.
kü fakir bölgelerde yaşayan 5 milyar insa­nın fosil yakıtı tüketimini artırmak için yaptıkları, gelişmiş ülkelerdeki 1,5 milyar kişinin fosil yakıt kullanımını azaltma ça­balarını sonuçsuz kılıyor.
Tüm bu gerekçeler nedeniyle karbon üreten teknolojiler gökyüzünü karbondi­oksitle doldurmadan önce bu teknolojileri kullanımdan kaldırmanın basit ve gerçekçi yolu olmadığını kabullenmemiz gerekiyor. Yüzelli yıldan daha fazla süredir artmakta olan atmosferik karbondioksitin bu eğilimi sürdürmesi gelecek yüzyılın başlarında
Kasım 2005 43 BİLİM ve TEKNİK