Kas ir melnais ogleklis?

Melnais ogleklis (BC) ir ļoti smalka daļiņu forma, kuras pamatā ir elements ogleklis, kas rodas nepilnīgas sadegšanas procesos, un to bieži dēvē par kvēpiem. No 2009. gada zinātnieku aprindās to sāka uzskatīt par galveno globālās sasilšanas veicinošo faktoru, jo tas var bloķēt infrasarkanā siltuma emisiju no Zemes atmosfēras atpakaļ kosmosā. Aplēses liecina, ka melnais ogleklis ir atbildīgs par 10% līdz 40% no visa starojuma bloķēšanas, lai gan tā kalpošanas laiks atmosfēras augšējos slāņos ir tikai dažas nedēļas, pretstatā siltumnīcefekta gāzei, piemēram, oglekļa dioksīdam, kas var saglabāties līdz pat gadsimtu atmosfērā, pirms tā ķīmiski sadalās. Galvenās cilvēka darbības, kas rada melnā oglekļa aerosolus, ir koksnes un veģetācijas dedzināšana, ogļu izmantošana enerģijas ražošanai un dīzeļdzinēju darbināšana. Piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs no 2011. gada 90% no visām BC emisijām transporta sektorā rada kravas automašīnas ar dīzeļdzinēju.

Elements ogleklis veido saites ar daudziem citiem dabas elementiem, un pats melnais ogleklis var iegūt vairākas dažādas formas. Atšķirībā no stabiliem savienojumiem, piemēram, melnā dimanta oglekļa vai melnā oglekļa tērauda, ​​atmosfēras melnais ogleklis ir elementa forma, kas parasti ir vāji saistīta ar organiskajām molekulām, pamatojoties uz izejmateriālu, no kura tas cēlies. Ja tajā ir grafītam līdzīga mikrokristāliska struktūra, tā var absorbēt redzamos gaismas starus, kā arī garāka viļņa infrasarkano gaismu, kas pazīstama kā siltuma starojums, kas abi parasti izplūst kosmosā no augšējiem atmosfēras slāņiem un novērš planētas pārkaršanu.

Jaunākie pētījumi 21. gadsimtā atklājuši, ka melnā oglekļa emisijas ir otrs lielākais elements, kas veicina globālo sasilšanu, aiz oglekļa dioksīda gāzes. Tie tiek uzskatīti arī par piesārņojuma avotu, kas ir viegli samazināms, jo materiāls īslaicīgi atrodas atmosfērā. Uzlabota apkures iekārtu vai gatavošanas tehnoloģiju efektivitāte jaunattīstības valstīs, kā arī gaisa piesārņojuma kontrole ogļu spēkstacijās un dīzeļdzinējos varētu strauji samazināt BC piesārņojuma līmeni plašā mērogā.

Ar dīzeļdegvielu darbināmus transportlīdzekļus un rūpnieciskos uzņēmumus var aprīkot ar skruberiem, kas var novērst līdz pat 70% melnā oglekļa emisiju astoņu gadu makrodaļiņu uztvērēja darbības laikā. Plīšu nomaiņa tādās valstīs kā Indija un Ķīna, kur plaši tiek sadedzinātas ogles vai cita biomasa, ar sašķidrinātās naftas gāzi (LPG) darbināmām plīts krāsnīm arī tiek uzskatīta par praktisku un ekonomisku veidu, kā samazināt melnā oglekļa emisijas. Tā kā sodrēji ir galvenais elpceļu slimību faktors, tas uzlabotu arī to cilvēku veselību, kurus ietekmē BC krāsniņu radītais gaisa piesārņojums.

Pētījumi, kas veikti 2009. gadā Arktikā un Antarktikā un 2010. gadā Himalaju kalnu grēdā, atklāja, ka melnais ogleklis ir galvenais ledāju kušanas veicinošais faktors. Tas notiek neskatoties uz to, ka BC emisijas galvenokārt rodas tropu reģionos, un Austrumāzijas valstis ir galvenās piesārņojošās vielas pēc apjoma. Nozīmīgs melnā oglekļa emisiju līmeņa faktors ir mežu izciršana tropu lietus mežu reģionos. Mežu izciršanas samazināšana tiek uzskatīta par vieglāk mazināmu piesārņojuma avotu nekā iepriekšējie mēģinājumi samazināt globālās sasilšanas izraisīto gāzes ražošanas līmeni, piemēram, oglekļa dioksīda un slāpekļa oksīda ražošanas līmeni, kas ir neizbēgami pasaules rūpniecības un transporta tīklu blakusprodukti.