بالوعات ثاني أكسيد الكربون

يطلق على الأشياء التي تعمل على إزالة الكربون من الغلاف الجوي بالوعة الكربون. على سبيل المثال، تستهلك النباتات الخضراء ثاني أكسيد الكربون خلال عملية التخليق الضوئي. أما حرق الخشب والوقود الأحفوري، فيمثلان مصادر لثاني أكسيد الكربون. وتشكل المحيطات مصدراً لثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء الملامس لسطح المحيط يذوب في الماء، ومن ثم تتم إزالته من الغلاف الجوي. وفي الوقت نفسه، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون المذاب في الغلاف الجوي. وفي الوقت نفسه، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون المذاب في الغلاف الجوي. ويتوقف التوازن بين تلك العمليتين على عدة عوامل، كما يتغير بمرور الوقت. وفي الوقت الحالي، تعد كمية ثاني أكسيد الكربون الذائبة في المحيطات أكثر من تلك التي يتم إطلاقها. ومعنى ذلك، أن المحيطات تشكل في الوقت الراهن بالوعات لثاني أكسيد الكربون.

مصادره

ينتج ثاني أكسيد الكربون عند احتراق المواد الكربونية، حيث يشكل 21% من مجموع الغازات المتصاعدة من عملية الاحتراق. كما ينتج هذا الغاز اضافة الى بخار الماء من الاحتراق الكامل عند اختلاط الوقود بمواد هيدركربونية مع كمية كافية من الهواء. كما يتصاعد هذا الغاز من صناعات متعددة مثل صناعة الالمنيوم وحمض الفسفوريك والهيدروجين. كما يتصاعد من العمليات البيولوجية ومن تخمر المواد السكرية. الى أنه الاحتراق الكامل للوقود يشكل المصدر الاساسي لتلوث الهواء بغاز ثاني أكسيد الكربون كما توضح المعادلات الاتية:

كما يتضح من المعادلات السابقة فان كمية غاز ثاني أكسيد الكربون المنبعثة تعتمد على نوع الوقود المستخدم. كما ان احتراق المواد البلاستيكية المحتوية على بوليمرات البولي ايثيلين polyethylene والبولي استيارين polystyrene عمد حرارة 300 -450 درجة مئوية ينتج عنه انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون.

وتشير تقارير الأمم المتحدة إلى أن الأنشطة البشرية تتسبب في إطلاق 177 مليون طن من co₂ على مستوى العالم، وفي الكويت وحدها أدت حرائق آبار النفط (حوالي 8 ملايين برميل يوميا) بسبب الغزو العراقي إلى إطلاق حوالي مليوني طن من هذا الغاز في سماء الكويت.

مثال لتصاعد غاز ثاني أكسيد الكربون من المصانع

مصنع يستخدم حمض الكربونيك في عملياته الصناعية بحيث ان 90% من كميته وزنا يستفاد منها في الصناعة والبقية تنبعث في الجو كملوثات. احسب كمية غاز ثاني أكسيد الكربون المنبعث الى الجو في الساعة إذا علمت ان كمية حمض الكربونيك المستعمل يوميا 2 طن.

بما ان 10% تتصاعد في الجو كمية غاز ثاني أكسيد الكربون المتولدة من 10% حمض الكربونيك = 01*44/ 62 = 0,0170 جرام.

إذا من كل 62 جرام حمض الكربونيك يتولد 0,071 جرام غاز ثاني أكسيد الكربون.

إذا 2 طن حمض الكربونيك تنتج 0,14193 طن غاز ثاني اكسيد الكربون كمية غاز ثاني أكسيد الكربون المنبعث الى الجو في اليوم 0,14193 طن تساوي 0,14193/ 24 = 0,00591 طن = 5,91 كجم في الساعة.

تأثيره على صحة الإنسان

لا يعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون مصدر تلوث خطر على صحة الإنسان والحيوان حيث أنه يوجد في الهواء الطبيعي بتركيز 345 جزء من المليون. في حين تكون الجرعة القاتلة للإنسان من هذا الغاز 80,000 جزء من المليون. ولكن مصدر خطورته تكون في ازدياد تركيزه بنسبة 0,7% سنويا. ويعتقد ان تلك الزيادة المستمرة من إطلاق هذا الغاز هي السبب الرئيسي لزيادة درجة حرارة المدن المزدحمة بوسائل النقل. وتسمى هذه الظاهرة بظاهرة البيوت الزجاجيةgreen house phenomenon.

فعندما تسقط اشعة الشمس المرئية ذات الطول الموجي 0,4 (-0,75 ميكروميتر) عبر الغلاف الجوي فان الحرارة الساقطة يتم امتصاصها من قبل سطح القشرة الأرضية ثم لا تلبث ان تفقدها الأرض في صورة اشعة تحت الحمراء. وعندما يخلو الهواء من الملوثات فان كمية الحرارة الممتصة من قبل سطح الأرض تعادل كمية الحرارة التي تفقدها الأرض وبالتالي لا يحدث تغيير في درجة حرارة الأرض او الغلاف الجوي. ولكن عندما يزيد تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون في الهواء فان هذا الغاز يقوم بامتصاص جزء من الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث من سطح الأرض ويحتفظ بها في الغلاف الجوي مما يؤدي الى ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي ومن ثم القشرة الأرضية. ويعتقد أنه اذا بقيت الزيادة في تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون على ما هي عليه بمعدل 0,4% في السنة فسيرتفع تركيزه الى 400 -551 جزء من المليون عام 2030 وارتفاع حرارة الأرض بمعدل 1,3 -2,5 درجة مئوية مما يعني ذوبان كتل وجبال الجليد في المناطق القطبية وسينتج فيضانات واعاصير مدمرة.

وتعتبر الولايات المتحدة هي أكبر منتج لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الإنسان والتي يقول العلماء أنها السبب الرئيسي للغازات المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري.

والشكل التالي يبين العلاقة بين مستوى ثاني اكسيد الكربون ودرجة الحرارة.

ويتبين من الشكل انه كلما زاد تركيز ثاني اكسيد الكربون في الهواء الجوي كلما ارتفعت درجة الحرارة مما يثبت انه من الغازات التي تسببت في ارتفاع متوسط درجات الحرارة على الارض في السنوات الاخيرة.