۱۷ دسامبر ۲۰۲۵، نیتیکا والتر -محققان در مطالعه جدید، یک آنالیزور هیدروژن را که برای تشخیص و تعیین کمیت انتشار گازهای گلخانهای استفاده میشود، آزمایش میکنند.راب جکسون
هیدروژن بیسروصدا در حال گرم کردن سیاره است.هیدروژن که مدتهاست به عنوان یک متحد انرژی پاک در نظر گرفته میشود، در طول سه دهه گذشته به طور پیوسته در جو زمین در حال افزایش و گرم شدن آن بوده است.
تحقیقات جدید نشان میدهد که افزایش انتشار هیدروژن نه تنها به طور مستقیم در افزایش دمای جهانی نقش دارد، بلکه تأثیر آب و هوایی متان، یکی از قویترین گازهای گلخانهای، را نیز تشدید میکند.
این یافتهها از اولین حسابرسی جامع جهانی از منابع و چاههای هیدروژن، که توسط پروژه جهانی کربن، یک کنسرسیوم بینالمللی از دانشمندان، تهیه شده است، حاصل شده است.
این مطالعه نشان میدهد که سطح هیدروژن از دوران پیش از صنعتی شدن تا اوایل دهه ۲۰۰۰ حدود ۷۰ درصد افزایش یافته، برای مدت کوتاهی تثبیت شده و سپس حدود سال ۲۰۱۰ دوباره شروع به افزایش کرده است که عمدتاً ناشی از فعالیتهای انسانی است.
راب جکسون، دانشمند دانشگاه استنفورد و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: «هیدروژن کوچکترین مولکول جهان است و به راحتی از خطوط لوله، تأسیسات تولیدی و محلهای ذخیرهسازی خارج میشود. بهترین راه برای کاهش گرمایش ناشی از هیدروژن، جلوگیری از نشت و کاهش انتشار متان است که در جو به هیدروژن تجزیه میشود.»
برخلاف دی اکسید کربن یا متان، هیدروژن گرما را مستقیماً به دام نمیاندازد. تأثیر گرمایش آن از نحوه تغییر شیمی جو ناشی میشود، یک اثر غیرمستقیم با عواقب شگفتآور قوی.
هیدروژن با تداخل با «مواد شوینده» طبیعی که معمولاً متان را تجزیه میکنند، جو را گرم میکند.با کاهش تعداد این مواد شوینده، متان مدت بیشتری در جو باقی میماند و گرما را برای مدت طولانیتری به دام میاندازد.
زوتائو اویانگ، استادیار دانشگاه آبرن و نویسنده اصلی این مقاله، گفت: «هیدروژن بیشتر به معنای مواد شوینده کمتر در جو است که باعث میشود متان مدت بیشتری باقی بماند و بنابراین، آب و هوا را برای مدت طولانیتری گرم نگه دارد.»
این تعاملات به همین جا ختم نمیشوند. واکنشهای هیدروژن همچنین ازن و بخار آب استراتوسفر، هر دو از گازهای گلخانهای، تولید میکنند و حتی میتوانند بر تشکیل ابر تأثیر بگذارند.
این اثرات در کنار هم، گرمایش را بسیار فراتر از آنچه هیدروژن به تنهایی ایجاد میکند، تشدید میکنند.
محققان دریافتند که انتشار هیدروژن عمدتاً به دلیل فعالیتهای انسانی بین سالهای ۱۹۹۰ تا ۲۰۲۰ افزایش یافته است. بزرگترین عامل، اکسیداسیون خود متان بود که یک حلقه بازخورد ایجاد کرد که تغییرات اقلیمی را بدتر میکند.
جکسون گفت: «بزرگترین عامل افزایش هیدروژن در جو، اکسیداسیون متان جوی در حال افزایش است.»
از سال ۱۹۹۰، انتشار هیدروژن ناشی از اکسیداسیون متان حدود ۴ میلیون تن در سال افزایش یافته و تا سال ۲۰۲۰ به ۲۷ میلیون تن در سال رسیده است.سایر عوامل مؤثر شامل نشت ناشی از تولید هیدروژن صنعتی و تثبیت نیتروژن مرتبط با کشاورزی، به ویژه محصولات حبوبات مانند سویا است.
منابع طبیعی هیدروژن، مانند آتشسوزیهای جنگلی، سال به سال در نوسان بودند، اما هیچ روند بلندمدت ثابتی را نشان ندادند.در همین حال، حدود ۷۰ درصد از انتشار هیدروژن توسط خاک جذب میشد، جایی که باکتریها هیدروژن را برای انرژی مصرف میکنند.
با وجود نقش غیرمستقیم آن، هیدروژن هنوز حدود ۰.۰۲ درجه سانتیگراد به گرمایش جهانی اضافه کرده است، که به تنهایی کوچک است، اما با انتشار تجمعی یک کشور صنعتی مانند فرانسه قابل مقایسه است.
این یافتهها، برنامههای گذار به انرژی مبتنی بر هیدروژن را پیچیده میکند. در حالی که هیدروژن را میتوان با استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر تولید کرد، بیش از ۹۰ درصد از تولید فعلی به فرآیندهای کربنمحور مانند گازسازی زغال سنگ و اصلاح بخار متان متکی است.هرگونه گرمایش ناشی از نشت هیدروژن میتواند مزایای اقلیمی آن را از بین ببرد، اگر انتشار گازهای گلخانهای به شدت کنترل نشود.
جکسون گفت: “ما برای حمایت از یک اقتصاد هیدروژنی پایدار و ایمن از نظر آب و هوا، به درک عمیقتری از چرخه جهانی هیدروژن و ارتباط آن با گرمایش جهانی نیاز داریم.”
در حالی که ملتها برای کربنزدایی از صنایع سنگین و حمل و نقل به هیدروژن روی میآورند، این مطالعه یک پیام حیاتی را برجسته میکند: حتی حاملهای انرژی پاک نیز باید با دقت مدیریت شوند تا از پیامدهای ناخواسته اقلیمی جلوگیری شود.
این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.
