Bu sitede bulunan yazılar memnuniyetsizliğiniz halınde olursa bizimle iletişime geçiniz ve o yazıyı biz siliriz. saygılarımızla

    atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltan olaylar

    1 ziyaretçi

    atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltan olaylar bilgi90'dan bulabilirsiniz

    Atmosferdeki Karbondioksit Miktarını Azaltma

    Atmosferdeki Karbondioksit Miktarını Azaltma

    Atmosferden karbondioksit (CO2) çekilmesi özellikle küresel ısınma açısından önemlidir. 1800’lerin sonlarından itibaren tutulan sıcaklık kayıtları Dünya’nın ortalama sıcaklığının artma eğiliminde olduğunu gösteriyor ve bu artışın en büyük sebebinin atmosferdeki sera gazları miktarında yaşanan artış olduğu düşünülüyor.

    Sera gazları olarak adlandırılan gazlar, Dünya’dan uzaya yayılan ısıyı önce soğurur daha sonra ise tekrar yayar. Sera gazları tarafından yayılan ısı herhangi bir yönde olabildiği için bu süreç sonunda Dünya’dan yayılan ısının bir kısmı tekrar Dünya’ya geri döner. Sera etkisi olmadan Dünya, yaşama elverişli koşullara sahip olamazdı. Ancak atmosferdeki sera gazlarının miktarının artması aynı zamanda Dünya’nın ortalama sıcaklığının artmasına ve doğal dengelerin bozulmasına da sebep oluyor. Dolayısıyla atmosferdeki sera gazlarının miktarındaki artışın önüne geçilmesi gerekiyor.

    Sera gazlarının en önemlilerinden biri karbondioksittir. Yapılan ölçümler, küresel ısınmanın büyük ölçüde atmosferdeki karbondioksit miktarında yaşanan artış ile ilişkili olduğunu gösteriyor. Bu artışın en büyük sebebi sanayileşme ile birlikte karbondioksit (CO2) üretimiyle sonuçlanan insan faaliyetlerinin de artmasıdır. Örneğin fosil yakıtların kullanılması ve çimento üretimi her yıl büyük miktarda karbondioksitin atmosfere salınmasına neden oluyor. Atmosferdeki karbondioksit miktarındaki artışın önüne geçilmesi için karbondioksit üretimi ile sonuçlanan insan faaliyetlerinin azaltılması gerekiyor. Bunun yanı sıra atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltan doğal süreçler artırılarak da küresel ısınmanın hızı azaltılabilir.

    Fotosentezde karbondioksit harcandığı için, fotosentez yapan bitkilerin sayısını artırmak atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltmanın bir yoludur. Uzun süredir bilim insanlarını meşgul eden bir konu ise karbondioksitin laboratuvar ortamında elektrokimyasal yöntemlerle organik maddelere dönüştürülmesi.

    Yapay fotosentez olarak adlandırılan bu sürecin verimli bir biçimde gerçekleştirilebilmesi için gerekli en önemli şeylerden biri de sentezlerde kullanılabilecek katalizörlerin belirlenmesi. Katalizörler kendileri tepkimelerde harcanmadan tepkimenin hızını artıran maddelerdir. Bu maddelerin temel işlevi tepkimeye giren molekülleri uygun bir yönelimle bir araya getirmektir.

    Kimyasal tepkimeler, tepkimeye giren moleküllerin çarpışmasıyla başlar. Bu sırada bazı kimyasal bağlar kırılırken yenileri oluşur. Kimyasal bağların kırılması için enerji gerekir ve gerekli enerji miktarı moleküllerin çarpışma sırasındaki yönelimlerine göre değişir. Moleküller arasındaki çarpışmaların büyük çoğunluğu tepkimeyle sonuçlanmaz. Katalizörler ise tepkimeye giren molekülleri uygun yönelimlerle bir araya getirerek tepkimeyle sonuçlanan etkileşimlerin oranını artırır.

    Katalizörlerin en bilinen örnekleri enzimlerdir. Bu biyolojik moleküllerin varlığı canlı organizmalar için çok önemlidir. Enzimler olmadan biyolojik süreçlerin hızlı ve verimli bir şekilde gerçekleşmesi mümkün değildir. Enzimlerin nasıl çalıştığını açıklamak için yaygın olarak kullanılan bir örnek anahtar-kilit benzetmesidir. Enzimler kilitlere benzer, herhangi bir anahtarla (molekül) çalışmazlar. Belirli enzimler belirli molekülleri kendine bağlar. Enzim sayesinde bir araya gelen moleküllerin etkileşmesi kolaylaşır. Kimyasal tepkimelerde metaller de sıklıkla katalizör olarak kullanılır. Metaller, tepkimeye giren maddeleri yüzeylerinde toplayarak uygun bir yönelimle bir araya gelmelerini kolaylaştırır.

    Yapay fotosentezde hangi maddelerin katalizör olarak kullanılabileceği üzerine uzun zamandır araştırmalar yapılıyor. Geçmişte denenen katalizörler arasında bakır (Cu), altın (Au) ve kalay (Sn) sayılabilir. Özellikle bakır üzerine çok sayıda araştırma yapıldı. Bu durumun nedeni, bakırın karbondioksitin hidrokarbon yakıtlara -örneğin metana ve etilene dönüştürüldüğü tepkimelerde etkin bir katalizör olması.

    Yakın zamanlarda pek çok araştırma grubu yapay fotosentezde metal alaşımlarının katalizör olarak kullanılması üzerine çalışmalar yapmaya başladı. Alaşımların özelliklerinin hassas bir biçimde ayarlanmasıyla, maddeleri katalizörün yüzeyine bağlayan kuvvetlerin büyüklüğünün istenildiği biçimde ayarlanabileceği, böylece tepkimelerin daha verimli bir biçimde yapılabileceği düşünülüyor. Özellikle nanometre (metrenin milyarda biri) ölçeğindeki metal alaşımı nanoparçacıkların bu amaca uygun olduğu düşünülüyor. Bu durumun çeşitli sebepleri var. Öncelikle metal alaşımı nanoparçacıkların bileşimleri, büyüklükleri ve şekilleri kolaylıkla istenildiği gibi ayarlanabiliyor. Ayrıca yüzey/hacim oranlarının büyük olması, nanoparçacıkların katalitik etkinliğinin makroskobik parçacıklara göre daha büyük olmasına neden oluyor.

    Uluslararası bir araştırma grubu altın-bakır alaşımı nanoparçacıkların yapay fotosentezdeki etkinliğini inceledi. Tek katmanlı nanoparçacıkların kullanıldığı çalışmalar, altın-bakır alaşımlarının katalitik etkinliğinin nasıl artırılabileceği ile ilgili çok önemli bilgiler veriyor.

    Yapılan çalışmalar iki etkenin çok önemli olduğunu gösteriyor: elektronik etki ve geometrik etki. Elektronik etki, alaşımın bileşimi ile ilgili. Altın ve bakırın farklı oranlarda karıştırılmasıyla elde edilen Au3Cu, AuCu, AuCu3 gibi alaşımlar, tepkimeye giren maddeleri yüzeylerine farklı büyüklükte kuvvetlerle bağlıyor. Bu durum, bileşimi farklı alaşımların katalitik etkinliğinin de farklı olmasına neden oluyor. Geometrik etki ise atomların nanoparçacık katmanındaki dağılımı ile ilgili. Nanoparçacıkların katalitik etkinliği, tepkimeye giren maddelerin nanoparçacığa bağlandığı bölgelerin civarındaki atom dağılımına bağlı olarak değişiyor. Gözlemlenen bu etkilerin başka katalizörler ve kimyasal süreçler için de geçerli olduğu düşünülüyor. Elektronik ve geometrik etkenler hakkında bilgi sahibi olarak yeni katalizörlerin tasarlanması mümkün olabilir.

    Sonuç olarak metal alaşımı nanoparçacıkların katalitik etkinliği üzerine yapılan çalışmalar sayesinde yapay fotosenteze giden yolda çok önemli bir mesafe katedildiği söylenebilir. Karbondioksitin yapay fotosentez yoluyla, verimli bir biçimde organik moleküllere dönüştürülmesiyle hem insan faaliyetlerinin çevreye daha az zarar vermesi sağlanabilir hem de önemli bir yenilenebilir enerji kaynağı elde edilmiş olur.

    Yazı kaynağı : www.yesilaski.com

    Karbon Döngüsü Nedir?

    Karbon Döngüsü Nedir?

    Madde Döngüleri ve Enerji Akışı Nedir?

    Karbon döngüsünü açıklamadan önce kısaca madde döngüleri ve enerji akışından bahsetmek gerekir.

    Canlıların yapısına katılan ve yaşamın temel unsurlarından olan su, oksijen, karbon, azot, fosfor gibi inorganik maddelerin canlı ve cansız ortamlar arasında yaptığı sürekli dolaşıma madde döngüsü denir.

    Döngüye katılan maddelerin toplam miktarı, Dünya’da milyonlarca yıldan beri neredeyse aynı kalmış ancak maddeler devamlı hareket etmiştir. Yani kaynaklar sonsuz değil sınırlıdır ve hareket ettiği yerlerde dengeli seviyede bulunması gerekir.

    Enerji akışı ise, enerjinin güneşten başlayarak fotosentez ve besin zinciri aracılığıyla üreticiler, otçullar ve etçillere doğru, tek yönlü olarak akmasını ifade eder.

    Madde ve enerji döngüleri, ekosistemin ve yaşamın devamlılığını ve doğal dengesini korumasını mümkün kılar. Doğada bulunan birçok madde canlılar tarafından üretilir veya tüketilir. Bu maddelerin miktarı sınırlı olduğu için ekosistem içinde bir döngü halinde kullanılması hayatın devamlılığını sağlar.

    Enerjinin besin zinciri yoluyla aktarımı ve tüketilen maddelerin üretim için ekosisteme geri dönmesi, ekosistemdeki canlıların çeşitliliklerini devam ettirebilmeleri için gerekli zemini hazırlayan temel etmenler arasındadır.

    Madde döngülerinde meydana gelebilecek herhangi bir aksama veya maddenin bir bölgeye dağılımının gereğinden fazla / düşük olması ekosistem dengesini etkiler.

    Örneğin, karbon döngüsü sırasında fosil yakıtların fazla yakılması sonucu atmosferde biriken sera gazları, sera etkisine ve dünyanın aşırı ısınmasına neden olurken, bunun sonucunda oluşabilecek fazla buharlaşma su döngüsünü olumsuz etkileyebilir ve bazı bölgelerde kuraklık tehlikesi ortaya çıkabilir.

    Karbon Döngüsü Nedir?

    Karbon döngüsü, madde döngüsü çeşitlerinden biridir.

    Karbonun fotosentez, ayrışma, aşınma, yakma, solunum, beslenme gibi olaylar sayesinde atmosfer, yerküre, suküre ve canlılar arasında devam olarak hareket etmesine karbon döngüsü adı verilir.

    Karbon, tüm canlıların yapısında bulunan karbonhidrat, yağ, protein ve vitaminlerin, yani organik maddelerin ortak bileşenlerinden biridir. Ayrıca enerji üretimi için gerçekleştirilen solunum sonucunda da açığa çıkar. Bu nedenle canlı ve cansız varlıklar arasındaki döngüsü, yaşamın sürekliliğini sağlar.

    Karbon elementinin (C) Dünya’da 4 temel kaynağı vardır:

    1.Atmosfer (Havaküre)

    Karbon, karbondioksit formunda atmosferde sürekli bulunan gazlardan biridir.

    2.Hidrosfer (Suküre)

    Göller, akarsular, denizler ve okyanuslarda karbondioksit ve bikarbonat (HCO3) formunda, su içerisinde çözünmüş olarak bulunur.

    Atmosferden suya çeşitli şekillerde karbon geçişi ve suda yaşayan tüketici canlıların solunumları ve ayrışmaları hidrosferdeki karbon bulunmasının nedenleridir.

    3.Litosfer (Yerküre)

    Litosferde bulunan petrol, doğal gaz, kömür ve kireç taşı gibi fosil maddeler bol miktarda karbon içerir. Fosil maddeler, ölen canlı organizmaların toprak altındaki oksijensiz ortamda milyonlarca yıl boyunca çözünmeleriyle oluşur.

    4.Biyosfer (Canlılar Küresi)

    Tüm canlı organizmaların yapıtaşları olan organik bileşikler karbon temellidir ve biyosferde de karbon, organik moleküller olarak bulunur. Bu aynı zamanda fosilleşmiş organizmaların yüksek miktarda karbon içermesinin de nedenidir.

    Canlı hücrelerin yapısında organik bileşik olarak yer alan karbon, canlının ölmesiyle ayrıştırıcılar (çürükçüller) tarafından karbondioksite dönüştürülerek atmosfere verilir.

    Karbon, çeşitli olaylar sonucu bu 4 ortam arasında hareket eder.

    Karbon Döngüsünü Sağlayan Olaylar Nelerdir?

    Atmosferdeki Karbon Miktarını Etkileyen Faktörler Nelerdir?

    Karbonun büyük bir kısmı karbondioksit olarak bulunur.

    Atmosferde karbondioksit oluşumunu etkileyen faktörler şunlardır:

    Atmosferde karbondioksit azalmasını etkileyen faktörler ise şunlardır:

    Karbon Döngüsü Nasıl Gerçekleşir?

    Atmosferde karbondioksit olarak bulunan karbon, fotosentez yoluyla döngüye girer. Yeşil bitkiler ve klorofile sahip mikroorganizmalar, karbondioksiti alarak fotosentezde kullanır. Bitki karbondioksiti kendi dokusuna katar, oksijen ve organik madde üretir. Bir kısmını ise solunum yoluyla karbondioksit şeklinde atmosfere geri verir.

    Besin zinciri yoluyla otçulların ve etçil hayvanların bitkiyi yemesiyle karbon aktarılmış olur. Karbonu kendi yapılarına alan hayvanlar ise yine karbonun bir kısmını solunum ile karbondioksit şeklinde atmosfere iletir. Hayvanların ve bitkilerin solunum yapmasıyla, fotosentezle başlayan döngü tamamlanmış olur.

    Yapısına karbon almış olan bitki eğer bir otçul tarafından yenmeden ölürse, karbon, bitki üzerinden ayrıştırıcıya geçer. Buradan bir kısmı ayrıştırıcıdan solunum yoluyla karbondioksit olarak atmosfere yayılırken, kalan kısmı ayrışarak toprağa ve yeraltına karışır.

    Milyonlarca yıl sonra ise bunların bir kısmı basınçla sıkışarak petrol, kömür gibi fosil yakıtlara dönüşebilir. Fosil yakıtların yakılması ile büyük oranda karbondioksit çıkacak ve döngüye yeniden girmiş olacaktır.

    Aynı şekilde ölen bir hayvanın ayrıştırılmadan veya yanmadan gömülü kalmış karbon parçası, organik madde olarak kalır ve çok uzun zaman sonra fosil yakıta dönüşebilir. Yakıtın yanmasıyla karbondioksit olarak atmosfere geri dönecektir.

    İçerisinde karbon yer alan kireçtaşları zaman içinde aşınma ve erozyon ile parçalanır. İçlerindeki karbon da yavaşça ayrışır ve karbondioksit halinde suya ya da havaya karışır.

    Bazı su canlılarının kabuk yapılarında karbon depolanır böylece bir miktar karbon döngüden ayrılmış olur. Bu canlılar ölünce ise kalıntıları uzun zaman sonra kireçtaşı kayalarına dönüşür. Yine uzun zaman sonra, jeolojik olaylar sonucu yeryüzüne çıkan kireçtaşı kayaları aşınır ve açığa çıkan karbon tekrar döngüye katılır.

    Okyanuslar da karbon döngüsünün önemli bir parçasıdır. Denizler atmosfere kıyasla çok daha fazla miktarda karbon içerir ancak aralarındaki alışveriş çok yavaştır ve deniz yüzeyinin ilk 100 metresinde gerçekleşir.

    Karbon gazları difüzyon yolu ile iki yüzey arasında hareket eder.

    Kabuklu deniz hayvanlarından gelen karbonat ve bikarbonatlar, erozyon yoluyla karalardan taşınan organik ve inorganik maddelerle gelen karbonlara eklenir. Bu karbonlar kireçtaşı kayaları oluşturmak yerine deniz tabanındaki tortullarda birikebilir. Biriken bu karbonlar, atmosferin tekrar ihtiyacı olana kadar deniz tabanında binlerce yıl bekleyebilir, bu şekilde de karbon döngüsünden çekilir. Atmosferdeki karbon oranı arttıkça okyanuslar karbonu emer ve depolamaya devam ederler.

    Atmosferdeki oran azaldıkça okyanustan karbondioksit gazı verilerek karbon döngüsüne tekrar girilmiş olur. Böylece atmosferin karbondioksit dengesi korunur.

    Bunun yanında aynı kara bitkileri gibi okyanus bitkileri de fotosentez için karbondioksite ihtiyaç duyar ve bir kısmını depolarlar. Bu bitkileri yiyen hayvanlar karbonun bir kısmını solunumla açığa çıkarır, kalan kısım ise hayvanlar öldükten sonra çürükçüller tarafından ayrıştırılır.

    Bu şekilde de karbon, kullanılıncaya kadar taban tortularında birikebilir.

    Yazı kaynağı : www.semtrio.com

    Atmosferdeki Karbondioksit Miktarı Kritik Seviyeye Ulaştı

    Atmosferde oksijenin birikmesi organik karbonun saklanmasına bağlı

    Karbondioksit miktarı dünyada çok düşük düzeyde bulunuyor. Peki karbondioksit küresel iklime nasıl etki eder? Karbondioksidin iklim için önemi Atlas Ocak 2020 sayısından: 

    Atmosferin yalnızca yüzde 0,041’ini oluşturuyor CO2. Yüzde 0,4 değil, yüzde 4 değil, yüzde 0,041! Karbondioksidin küresel iklime nasıl önemli etkisi olabilir?

    Yazı: Selcen PİRGE

    NASA’nın da desteğiyle iklim değişimine ilişkin araştırmalar yapan ABD’nin North Carolina Üniversitesi’nden Prof. Jason West, The Conversation için kaleme aldığı makalesinde çok ilginç bilgiler verdi. West şöyle başlıyor makalesine:
    “Dünya’nın atmosferindeki karbondioksit miktarı çok düşük, atmosferdeki oranı sadece yüzde 0,041 ve insan faaliyetlerinden kaynaklanan kısmı da bunun yalnızca yüzde otuz ikisi. Öyleyse, karbondioksidin küresel iklime nasıl önemli etkisi olabilir, diye sık sık soruluyor bana.”

    AZOT VE OKSİJEN DÜNYA’NIN SICAKLIĞINI ETKİLİYOR MU?

    Sözlerinin devamında, 1850’lerde karbondioksidin iklim için önemini ilk defa tespit eden bilim insanlarının öngörüleri karşısında şaşırdığını söylüyor. O dönemde, yüzeyine ulaşan güneş ışığı miktarı göz önüne alındığında, gezegenin olması gerekenden 33 C daha sıcak olduğu zaten hesaplanmıştı. İngiltere’den John Tyndall ve ABD’den Eunice Foote, atmosferin hemen hemen hepsini oluşturan azot ve oksijenin, Dünya’nın sıcaklığını etkilemediğini gösterdi; çok az miktarda bulunan metan, karbondioksit gibi gazlar ise ısıyı tutarak gezegeni sıcak tutuyordu! Prof. West, “Bugün karbondioksit seviyesi insanlık tarihinin herhangi bir zamanındakinden daha yüksek” diyor ve bilim insanlarının çoğunun, Dünya’nın ortalama yüzey sıcaklığının 1880’lerden bu yana yaklaşık 1 derece C arttığı konusunda hemfikir olduğunu belirtiyor.

    ABD’nin New Mexico Üniversitesi’nden jeokimyacı Prof. Tobias Fischer, günümüzde insanların bir yılda havaya saldığı karbon miktarının Dünya’nın tüm volkanik bölgelerinden salınanın yaklaşık 100 katı olduğunu söylüyor. Sanayi Devrimi’nden önce yüzde 0,028 olan atmosferdeki karbondioksit oranı bugünlerde yüzde 0,041. Yüzde olarak bakıldığında bu küçük bir değişim. Ancak bu orandaki küçük artışların bile önemli etkileri olması bekleniyor. Eylül ayında ABD Ulusal Okyanus ve Atmosfer Dairesi’nden (NOAA) yapılan açıklamada, küresel enerji talebinin artmaya devam etmesi ve çoğunlukla fosil yakıtlarla karşılanması durumunda karbondioksit oranının yüzyılın sonunda yüzde 0,09’u geçebileceği belirtildi.

    ATMOSFERDE FAZLA KARBONDİOKSİT BİRİKMESİNİ ÖNLEMENİN ÖNEMİ

    Ekibiyle birlikte çalışmalarını 2019’da Nature’da yayımlayan Harvard Üniversitesi’nden Dr. Jordon Hemingway, atmosferde fazla karbondioksit birikmesini önleyen bir mekanizmanın Dünya’nın yaşama uygun bir gezegen olarak kalmasında önemli bir etken olduğunu ifade ediyor. Dünya atmosferindeki karbondioksitin oranını etkileyen pek çok unsur var. Fotosentez yapan bitkiler ve bitkisel planktonlar havadan karbondioksit alıp oksijen salıyor.Ancak öldükleri zaman, bu defa da
    oksijen kullanan mikroorganizmalar yapılarındaki organik karbonu tüketiyor ve havaya karbondioksit salıyor.

    Hemingway ve ekibinin yeni araştırmasına göre, organik karbonun bir kısmı bilim insanlarının “mineral koruması” adını verdikleri bir mekanizma sayesinde döngünün dışına çıkıyor ve milyonlarca yıl tortul tabakalarda, kayaçlarda saklanıyor. Bilim insanları, atmosferde oksijen birikmesini de organik karbonun bir kısmının saklanmasına bağlıyor. Aksi takdirde atmosferdeki serbest oksijenin hızla tüketileceğini dile getiren Dr. Hemingway şöyle diyor: “Bize nefes alacak oksijen
    kalması için, organik karbonun bir kısmının saklanması gerek.”

    Atlas Ocak 2020

    Yazı kaynağı : www.atlasdergisi.com

    Yorumların yanıtı sitenin aşağı kısmında

    Ali : bilmiyorum, keşke arkadaşlar yorumlarda yanıt versinler.

    Yazının devamını okumak istermisiniz?
    Yorum yap