Geoingegneria con Zolfo, Carburante per Aerei e Aviazione Commerciale
Dal 1991 al Presente

Come geoingegnerizzare le scie degli aerei  

Ndr: La modifica dell’albedo terrestre attraverso gli aerosol immessi nell’atmosfera tramite aerei è stata presa in considerazione da 60 anni. Di seguito vengono presentati gli appunti delle ricerche di Jim Lee su questo argomento con focus sul carburante “speziato”. 

Il brevetto più noto in tema è il brevetto Welsbach.

SCIE IN CIELO – COSA SANNO I PILOTI? IL BREVETTO WELSBACH

1991 – Semina stratosferica di Welsbach per la riduzione del riscaldamento globale
“Le particelle possono essere seminate tramite dispersione da aerei di semina; una tecnica esemplare potrebbe essere tramite il carburante per aerei, come suggerito da lavori precedenti riguardanti le particelle metalliche. Una volta disperse nell’atmosfera, le particelle possono rimanere in sospensione fino a un anno.” [1]

1998 – Prima rilevazione diretta di acido solforico nel flusso di scarico di un aereo in volo
“È stata raggiunta per la prima volta la rilevazione diretta dell’acido solforico totale (SA) nel flusso di scarico di un aereo in volo. Le misurazioni mostrano le stesse firme di SA nel caso in cui SA è stata iniettata direttamente nel getto di scarico e nel caso in cui lo zolfo è stato fornito al motore con il carburante.” [2]

2002 – Influenza dello zolfo nel carburante sulla composizione dei flussi di scarico degli aerei: Gli esperimenti SULFUR 1–7
“Una serie di esperimenti (SULFUR 1–7, abbreviato in S1–S7) è stata eseguita negli anni dal 1994 al 1999 per determinare le proprietà di formazione di particelle e scie di condensazione dei flussi di scarico degli aerei per diversi contenuti di zolfo nel carburante (FSC) e condizioni atmosferiche. Questo documento descrive la serie di esperimenti e riassume i risultati ottenuti. In particolare, il documento discute l’evoluzione della nostra comprensione della formazione di particelle e delle scie di condensazione ottenuta durante il corso di questi esperimenti e di quelli correlati.” [3]

2006 – Aumento dell’albedo tramite iniezioni di zolfo stratosferico: Un contributo per risolvere un dilemma politico?
“Se il raffreddamento climatico tramite aerosol solfatici avviene anche nella troposfera, il grande vantaggio di posizionare particelle riflettenti nella stratosfera è il loro lungo tempo di permanenza di circa 1–2 anni, rispetto a una settimana nella troposfera. Pertanto, sarebbe necessario molto meno zolfo, solo pochi percento, nella stratosfera per ottenere un raffreddamento simile a quello degli aerosol solfatici troposferici.” [4]

2008 – Ingegneria del Clima e del Tempo
Presentazione video (15:53) • L’uso di aerei pendolari con i loro carburanti dopati di generatori di aerosol è un’altra possibilità. Anche l’uso di UAV o dirigibili per la dispersione di aerosol potrebbe essere considerato. Tuttavia, potrebbero esserci conseguenze avverse, inclusi impatti sulla precipitazione, estremi di temperatura fredda locali (che influenzerebbero anche la domanda di combustibili fossili) e il ciclo idrologico.

3.4 Semina di nuvole cirro o creazione

Media annuale delle nuvole

In media annuale, le nuvole coprono tra il 55% e il 60% della Terra (Matveev 1984), e gran parte di questa copertura è costituita da nubi medie e alte. Si ritiene che a livello globale i cirri contribuiscano al riscaldamento dell’atmosfera grazie al loro ruolo nel trasferimento verso il basso della radiazione a onde lunghe (LW). In altre parole, agiscono come agenti serra. L’attività umana sta già modificando i cirri attraverso la produzione di scie di condensazione degli aerei. Kuhn (1970) osservò che le scie riducevano la radiazione solare e aumentavano la radiazione LW verso il basso, ma durante il giorno l’influenza delle onde corte dominava, contribuendo a un raffreddamento superficiale netto. Kuhn calcolò che se le scie persistevano per 24 ore, il loro effetto netto sarebbe stato un raffreddamento. Altri hanno concluso che causano riscaldamento superficiale (Liou et al. 1991; Schumann 1994), ma Sassen (1997) nota che l’impatto climatico delle scie dipende dalle dimensioni delle particelle. Stime globali indicano che le scie contribuiscono a un riscaldamento netto (Minnis et al. 2004).

È stato persino proposto di seminare aerosol nella troposfera superiore in aria limpida per creare cirri artificiali che riscaldino la superficie riducendo la domanda di riscaldamento in inverno (Detwiler e Cho 1982). Pertanto, le prospettive di ridurre il riscaldamento globale modificando i cirri non sembrano promettenti.

L’approccio potenzialmente fattibile

L’unico approccio realizzabile potrebbe essere la dispersione su vasta scala di fuliggine o aerosol carboniosi, che assorbirebbero la radiazione solare, riscaldando gli strati dei cirri fino a dissolverli (effetto semi-diretto). Questa strategia è simile a quella proposta da Watts (1997) e Crutzen (2006) per la stratosfera. Come notato da Crutzen (2006), basterebbe l’1,7% della massa di zolfo per ottenere un raffreddamento superficiale di magnitudine simile. L’applicazione nella troposfera superiore avrebbe un doppio vantaggio: assorbire la radiazione solare (contribuendo al raffreddamento) e dissipare i cirri, aumentando l’emissione di radiazione LW verso lo spazio. Tuttavia, la fuliggine attaccata ai cristalli di ghiaccio ridurrebbe l’albedo dei cirri, contrastando parzialmente l’effetto serra. Inoltre, le particelle di fuliggine possono agire come nuclei di ghiaccio, aumentando la concentrazione di cristalli tramite nucleazione eterogenea, ma riducendo la produzione omogenea (DeMott et al. 1994; Kärcher et al. 2007). Pertanto, sarebbe ideale progettare aerosol carboniosi inefficaci come nuclei di ghiaccio.

Conseguenze e complessità

Le possibili conseguenze negative di questa procedura sono ancora speculative, ma potrebbero impattare il ciclo idrologico. Servirebbero modelli chimici, meteorologici e globali avanzati per valutarne la fattibilità e i rischi. L’implementazione sarebbe paragonabile alla dispersione di solfati nella stratosfera inferiore, con costi simili alle stime di Crutzen. [5]

2009 – Modifica dei cirri per ridurre il riscaldamento globale
«Un meccanismo di dispersione esiste già: l’industria aerea. Poiché gli aerosol nella troposfera hanno tempi di residenza brevi, il clima tornerebbe alla normalità entro mesi dopo la fine dell’esperimento. Lo svantaggio principale è che non fermerebbe l’acidificazione degli oceani, evitando però molti problemi legati ai solfati stratosferici».
«Gli aerosol potrebbero essere (1) disciolti nel carburante degli aerei e rilasciati durante la combustione, o (2) iniettati negli scarichi caldi dei motori, vaporizzandosi e condensandosi nelle scie». [6]

2009 – Benefici, rischi e costi della geoingegneria stratosferica
«Opzioni per disperdere gas includono l’aggiunta di zolfo al carburante (rilasciato dagli scarichi) o l’uso di serbatoi dedicati, opzione preferibile». [7]

2010 – Formazione efficiente di aerosol stratosferici per la geoingegneria climatica
«Si descrive un metodo alternativo: iniettare H₂SO₄ (acido solforico) come vapore condensabile dagli aerei. L’SO₃ emesso si converte rapidamente in H₂SO₄». [8]

2013 – Voli passeggeri stratosferici: una strategia inefficiente
«Anche se tutti i voli intercontinentali operassero sopra la tropopausa, l’immissione di solfati non produrrebbe un forcing climatico significativo». [9]

2014 – Esperimento ACCESS-2 su carburanti alternativi
«Testati tre carburanti: JP-8 a basso zolfo, una miscela 50:50 di JP-8 e biofuel HEFA, e JP-8 addizionato con zolfo». [10]

2015 – Progetto “COOL” dell’Accademia di Finlandia
«L’uso di aerei commerciali per iniettare solfati stratosferici (imitando eruzioni vulcaniche) si è rivelato inefficace. Servirebbero aerei appositi e carburante con 50 volte più zolfo, con effetti limitati all’emisfero nord». [11-12]

2015 – Impatto dello zolfo nei carburanti aeronautici
«Alto contenuto di zolfo in quota combinato con biocarburanti a basso zolfo a bassa quota ridurrebbe la mortalità legata all’aviazione e aumenterebbe il forcing radiativo negativo». [13]

Traduzione:
(1) Utilizzare biocarburanti al decollo. Ridurre la polvere di nerofumo (fuliggine) vicino agli aeroporti, diminuendo i danni alla salute.
(2) Usare carburante aeronautico ad alto contenuto di zolfo in quota. Emulare l'”effetto Pinatubo” per iniettare zolfo nella stratosfera e gestire la radiazione solare.

Funzionamento della soluzione a due carburanti

Brevetto USA 8430360B2 • Inventori: Malte Schwarze e Andreas Westenberger • Assegnatario: Airbus Operations GmbH
L’unità di controllo è collegata a un primo sistema di alimentazione per fornire un primo carburante al motore e a un secondo sistema per un secondo carburante. [14]

Brevetto USA US8849541B2 • Inventore: Peter Swann • Assegnatario: ROLLS-ROYCE PLC
Un metodo include:
i) identificare una fase operativa con requisiti di carburante;
ii) determinare le condizioni ambientali durante la fase;
iii) calcolare la durata necessaria per ottenere una scia di condensazione specifica;
iv) definire una composizione del carburante (miscela di due tipi) per raggiungere l’obiettivo;
v) stabilire il rapporto tra i carburanti;
vi) generare un segnale che indica tale rapporto. [15]

Brevetto USA US9518965B2 • Inventore: Peter Swann • Assegnatario: ROLLS-ROYCE PLC
Un sistema di carburante (12) include un sensore (20) che misura l’opacità della scia di condensazione (35). Un’unità di controllo (40) regola il rapporto percentuale tra due carburanti in base al segnale del sensore, modulando la composizione finale tramite regolatori (42). [16]

Impatto ambientale della fuliggine
La fuliggine e il nerofumo trasportano zolfo nella stratosfera, danneggiano lo strato di ozono e alterano piogge e monsoni a livello globale.

2010 – Levitazione fotoforetica di aerosol per geoingegneria
«Gli aerosol iniettati in alta atmosfera potrebbero raffreddare il clima disperdendo la luce solare. Rispetto ai solfati, nanoparticelle ingegnerizzate sfruttano forze fotoforetiche per controllare distribuzione e longevità, riducendo effetti collaterali. Materiali magnetici o elettrostatici permettono di sollevare particelle sopra la stratosfera, limitando danni all’ozono e prolungandone la durata. Potrebbero inoltre essere progettate per migrare verso i poli, contrastando il riscaldamento artico senza influenzare le zone equatoriali». [17]

2017 – Particelle di nerofumo aeronautico fino a 18 km nella stratosfera
Uno studio indiano (Istituto di Scienza e Centro Spaziale Vikram Sarabhai) rivela che gli aerei emettono nerofumo (BC) fino a 18 km di quota, con 10.000 particelle per cm³. Queste particelle, derivanti dalla combustione del cherosene, persistono a lungo, favorendo reazioni chimiche che distruggono l’ozono e alterano i monsoni. [18]

2017 – Conseguenze climatiche delle emissioni in quota di nerofumo
«Il nerofumo aeronautico può raggiungere la bassa stratosfera (∼17 km) sfruttando le correnti convettive monsoniche, che superano la tropopausa tropicale. Ciò inietta aerosol troposferici nella stratosfera, ampliandone l’impatto climatico». [19]

L’aviazione commerciale ha praticato la geoingegneria per anni. Ora capiamo come. L’acido solforico viene trasportato dalla polvere nera di carbonio nella stratosfera.

FONTI

FONTE https://weathermodificationhistory.com/geoengineering-with-sulfur-jet-fuel-commercial-aviation/

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