N.B. Het kan zijn dat elementen ontbreken aan deze printversie.
Geo-engineering Met een wolk van korreltjes tussen de aarde en de zon zou klimaatverandering te remmen zijn. Maar wat is het ideale korrelformaat?
:format(webp)/s3/static.nrc.nl/images/gn4/stripped/data96764329-0e5abe.jpg)
Foto NASA/JPL/USGS
Een stofwolk die tussen de zon en aarde hangt, kan wellicht genoeg zonlicht tegenhouden om klimaatverandering op aarde tegen te gaan. Mocht deze optie nodig blijken, dan zouden korrels van ongeveer een micron groot, bestaande uit maanstof en gelanceerd vanaf het oppervlak van de maan, een goede optie zijn, schreven onderzoekers van de universiteit van Utah en het Smithsonian in de Verenigde Staten begin februari in het wetenschappelijke tijdschrift PLOS Climate.
Zonlicht dat het aardoppervlak niet bereikt, kan de aarde ook niet verwarmen. Met dat idee in het achterhoofd worden technieken om 1 tot 2 procent van het zonlicht te onderscheppen onderzocht. Een stofwolk in de ruimte is een van de opties, andere zijn het reflectiever maken van wolken, deeltjes in de stratosfeer loslaten of een zonneschild plaatsen in de ruimte. De verzamelterm voor dit soort ingrepen is geo-engineering, ook wel climate engineering genoemd. De ideeën zijn controversieel omdat het effect op het klimaat lastig te voorspellen is en de gevolgen gigantisch kunnen zijn. Vrijwel al deze technieken bevinden zich nog in een heel vroeg onderzoeksstadium.
Goud
Naar het idee van een stofwolk is al eerder gekeken. Het is mogelijk om zonlicht tegen te houden met zo’n wolk, maar lastig is onder meer dat het stof gauw uiteenvliegt. In dit nieuwe onderzoek zijn korrels van verschillende materialen – onder meer glas, goud en maanstof – en vormen vergeleken, en hun prestaties op verschillende plekken in de ruimte. Meegewogen is waar de korrels vandaan zouden moeten komen, en hoeveel energie het kost om een grote stofwolk te lanceren.
Een korrel van een micrometer (0,001 millimeter) groot met een poreuze vorm zou het beste werken, schrijven de onderzoekers. Hele kleine korrels, van enkele nanometers groot, reflecteren wel veel licht, maar dat doen ze deels ook vooruit in plaats van achteruit, zoals gewenst. Bovendien zijn ze niet goed bestand tegen de krachten die gepaard gaan met de straling van de zon. Korrels van enkele micrometers houden zich beter staande, maar die reflecteren het licht niet zo efficiënt.
De baan waarin de wolk zijn werk moet doen bevindt zich bij Lagrangepunt 1 (L1). Een efficiënte plek, want alle fotonen die daar langskomen zijn op weg naar het aardoppervlak. Het is bovendien een min of meer stabiel punt, waar de krachten van zon en aarde in evenwicht met elkaar zijn. Onder meer krachten van de maan drijven de stofwolk echter toch uiteen, na ongeveer een week is het effect niet meer genoeg. Dit maakt dat de temperatuurverlaging seizoensafhankelijk ingezet kan worden, maar ook dat een vrijwel voortdurende aanvoer van korrels nodig is.
Jaarlijks zou 1010 kilo aan korrels nodig zijn. Dat is 700 keer meer massa dan de mensheid tot nu toe de ruimte in heeft gebracht. Voer je dit aan vanaf aarde, dan kost dat grofweg 1018 joule aan energie – 20.000 keer de energie die nodig was voor de lancering van Saturn V. Bij lancering vanaf de maan, waarbij het stof vervolgens via een natuurlijk pad in de richting van L1 drijft, is ‘slechts’ 1017 joule nodig – 2.500 Saturn V-lanceringen. De benodigde energie zou op de maan zelf kunnen worden opgewekt, opperen de onderzoekers.
Mijn op de maan
„Ik vind het een leuk stuk werk, en goed dat hieraan gerekend wordt zodat het onderzoeksveld groeit”, zegt Jeannette Heiligers, universitair docent astrodynamics & space missions bij de TU Delft. „Bij dit soort berekeningen moeten wel altijd veel aannames gedaan worden. Hier bijvoorbeeld dat je perfecte deeltjes kunt creëren, en dat je een mijn op de maan beschikbaar hebt. Eigenlijk zou je met veel meer disciplines tegelijk zo’n techniek moeten onderzoeken. Dan kan meegenomen worden hoe haalbaar een mijn op de maan nou écht is qua vereiste techniek, tijdspad en kosten. Klimaatwetenschappers zouden dan ook meer kunnen zeggen over seizoenstoepassing. Dat wordt nu wel even genoemd, maar de gevolgen worden niet uitgewerkt.”
Op basis van de nieuwe publicatie is heel moeilijk te zeggen of een stofwolk tussen zon en maan beter of slechter is dan andere geo-engineeringtechnieken, zegt Heiligers. „Daarvoor moet je vier criteria kunnen afwegen: effectiviteit, veiligheid, uitvoerbaarheid in tijd, en kosten. Dit onderzoek zegt vooral iets over effectiviteit.”
