Is deze futuristische kosmische parasol de ultieme oplossing voor de klimaatcrisis?

De aarde warmt razendsnel op. De afgelopen maand was veruit de heetste sinds het begin van de metingen. Het poolijs smelt in noodtempo en de oceanen zijn warmer dan ze in millennia zijn geweest. De hoop is daarom gevestigd op de wetenschap. Is er een futuristisch plan om de aarde gecontroleerd af te laten koelen, dat kans van slagen heeft, een kosmische parasol bijvoorbeeld?

Eerder dit jaar schreven we al over een zonnescherm, bestaande uit maanstof, dat tussen de Aarde en de zon, in komt te staan. Daarvoor moet dan wel om de paar dagen stof worden afgeschoten vanaf de maan. Zo bereikt minder zonlicht de Aarde, waardoor de planeet afkoelt. Het is een futuristisch idee waar al langer in verschillende vormen over wordt nagedacht: een kunstmatige barrière tussen de zon en de aarde om klimaatverandering tegen te gaan. In het boek SuperFreakonomics uit 2009 staat bijvoorbeeld al een hoofdstuk over de mogelijkheid om zwaveldioxide (SO2) in de stratosfeer te schieten om de aarde tijdelijk af te koelen. Critici schoten dit wilde plan vrijwel direct af, maar het idee bleef bestaan.

Een zonnescherm van grafeen
Nu heeft de vooraanstaande onderzoeker István Szapudi van de Universiteit van Hawaii een nieuwe methode bedacht: hij wil een ultralicht zonnescherm van grafeen de ruimte inschieten en vastmaken aan een zorgvuldig uitgekozen, langs scherende asteroïde of zak met maanstof als ballast. Het geheel kan daarna door manipulatie van de touwen perfect in positie worden gebracht tussen de zon en de Aarde, zodat een paar procent minder zonlicht onze planeet bereikt en de gemiddelde temperatuur enkele graden daalt. Door het ultralichte materiaal is het gewicht van het zonnescherm geen probleem meer om met een raket de ruimte in te schieten. Maar er zijn nog wel wat andere hindernissen te overwinnen voordat dit project echt aan de horizon kan opdoemen.

1,7 procent minder zonlicht
De wetenschapper streeft ernaar om met zijn futuristische zonnescherm 1,7 procent minder zonlicht op Aarde terecht te laten komen. Dit zou genoeg moeten zijn om de catastrofale temperatuurstijgingen die ons te wachten staan, af te wenden. “Het ontwerp dat ik in mijn paper heb omschreven, neemt het idee van een zonnescherm, dat al vaker is geopperd om de effecten van de klimaatverandering te bestrijden, als basis en maakt het meer haalbaar op de middellange termijn. De technologie is futuristisch, maar kan binnen afzienbare tijd worden ontwikkeld. Het vastgebonden ontwerp verlaagt het totale gewicht van de constructie die de ruimte in moet worden geschoten met 99 procent. Het gewicht van het scherm is minder dan 1 procent daarvan. De ballast, waar het scherm aan wordt vastgebonden, neemt 99 procent van het gewicht voor zijn rekening. Dit kan een asteroïde zijn of een lading maanstof”, vertelt István Szapudi van de Universiteit van Hawaii aan Scientias.nl.

Bestand tegen straling
De onderzoeker heeft een aantal aanpassingen gedaan aan het ontwerp, zodat het geheel effectiever is en bestand is tegen de zwaartekrachten en zonnestraling. “We hebben het schild en het gewicht ontkoppeld. Het zonneschild is dichterbij aarde, zodat het effectiever zijn werk kan doen. De ballast is dichterbij de zon, zodat die niet enorm zwaar hoeft te zijn, maar ondertussen wel bestand is tegen de effecten van de zonnestraling”, legt Szapudi uit.

Het is natuurlijk een grote uitdaging om het zonnescherm op een gecontroleerde manier vast te maken aan een langsscherende ruimterots. “Mijn idee is om het scherm zelf als een zonnezeil in te zetten. Als we dat goed doen, dan manipuleren we de baan van een zorgvuldig uitgekozen asteroïde zo, dat hij in de perfecte positie terechtkomt. Dit is echter maar een van de ideeën en het moet nog verder uitgewerkt worden. We willen het schild eerst vastmaken aan de ballast en daarna de touwen gebruiken om de baan van de asteroïde en de hoek waarin het geheel staat, te manipuleren”, aldus de sterrenkundige.

Maanstof of asteroïde
Szapudi twijfelt nog over het inzetten van maanstof of een asteroïde. “Het kost brandstof om het maanstof naar het ruimtescherm te transporteren. Dit kan door een raket vanaf de maan af te schieten, of door een soort centrifuge te gebruiken en daarmee stofzakken of stenen de ruimte in te schieten. Het wordt dan wel een hele klus om al het materiaal bij elkaar te verzamelen in de buurt van het ruimtescherm en de ballast in elkaar te zetten. Op het eerste gezicht lijkt het een stuk simpeler om een asteroïde te gebruiken, maar er zijn meer studies nodig om hier echt wat zinnigs over te kunnen zeggen.”

Supersterk materiaal
De sterrenkundige was blij verrast door de eigenschappen van het ultralichte materiaal grafeen, dat uit een tweedimensionale, hexagonaal gerangschikte honingraatstructuur van koolstofatomen bestaat. De stof is meer dan tweehonderd keer zo sterk als staal, erg flexibel, heel dun en transparant. Daarbovenop is het een uitstekende thermische en elektrische geleider. Grafeen was dus een logische keuze als bouwmateriaal voor het futuristische zonnescherm. “Ik had wel een idee hoe licht en sterk grafeen is, maar toen ik me ging verdiepen in de cijfers, sloeg ik steil achterover. Grafeen is een fantastisch materiaal”, besluit Szapudi.

Bronmateriaal

"Solar radiation management with a tethered sun shield" - PNAS
Interview met sterrenkundige Istvan Szapudi van de Universiteit van Hawaii
Afbeelding bovenaan dit artikel: Brooks Bays/UH Institute for Astronomy

Fout gevonden?

Interessant voor jou

Voor jou geselecteerd