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8、解决气候变暖:用一根18英里长的管子向天空吹二氧化碳

出乎卡尔代拉意料的是,不仅同温层二氧化硫具有降温潜力,事实上,我们要做的工作量之小也是他完全没料到的:大约每分钟34加仑的量,比耐用型园艺胶管的喷水量多不了多少。

变暖现象主要在两极发生,这意味着气候变化对高纬度的影响是对赤道的4倍。根据高智发明公司的估算,每年喷洒10万吨二氧化硫,就能达到为北极地区降温的目的,并减缓北半球大部分地区的升温速度。

听起来这个量可能很大,但相比而言,其实很小。每年,至少有2亿吨的二氧化硫进入大气层,大约25%的量来自火山爆发,25%来自人类活动,例如汽车及燃煤发电厂,其余的则源于其他自然现象,例如海洋飞沫。

因此,要给地球降温,只需要从目前二氧化硫排放量中取1%,再取其1/20,送往更高的天空就行。这怎么可能呢?梅尔沃德的回答是:“杠杆作用!”

杠杆作用是物理学区分于其他科学(例如化学)的神秘要素。回忆一下“索尔特沉坠”,就是高智发明公司预防飓风的装置。飓风具有摧毁性,是因为飓风在大洋表面积累了热能,随后热能转化成物理力量,这就是杠杆作用的基本过程。在飓风季节,“索尔特沉坠”利用惊天骇浪的威力,持续地将较高温度的水注入深海,从而打断了飓风发威的进程。

“就1千克二氧化硫来说,卡车、公交车或电厂将其排放到对流层,比排放到同温层带来的益处要小得多。”梅尔沃德说,“因此,对此加以利用的优势是巨大的,这样做简直棒极了。难怪阿基米德会这样说,给我一个支点,我将撬动整个地球。”

因此,一旦摆脱了道德准则和焦虑的束缚,给地球降温的重任也就简化成一个简单的工程学问题了:如何以每分钟34加仑的量向同温层喷洒二氧化硫?

答案是:一根很长的软塑料管。

一根“上天的园艺软塑料管”,这就是高智发明公司对这个项目的叫法;或者,也可称之为“稳定气候的同温层保护盾”,这听来多少有点抽象。鉴于纪念首次提出这个点子的科学家的考虑,以及将地球被包裹在保护层中的情形,或许这个项目应该叫编织“布迪科的毯子”。

对热衷于寻求便宜、简单方案的任何人而言,真正的解决方案是无与伦比的。工作原理是这样的。在地面基站燃烧硫黄,然后将产生的二氧化硫液化。“大家都知道这种技术,”伍德说,“因为早在20世纪时,二氧化硫就是最重要的制冷气体。”

从地面基站延伸至同温层的软塑料管,大约会有18英里长,但非常轻。“直径也就几英寸,不是什么超大的管子,”梅尔沃德说,“实际上,就是一种特制的灭火水龙带。”

水龙带将用大量的高强度铝膜气球悬挂在空中,每隔100~300的距离就用气球固定一次(按高智发明公司的说法,就是“一串珍珠”),气球的直径随高度的增加而加长,从25英尺100英尺不等。

沿水龙带往上,每隔100就固定1个水泵,液化二氧化硫就这样通过为数众多的水泵被送往天空。水泵也会相对较轻,每个大约重20千克,“每个都比我家游泳池用的水泵小”,梅尔沃德说。不在地面基站使用巨型水泵,而选择很多小水泵,这有许多优势:在地表用巨型水泵当然会产生更大的压力,但这也会要求更粗、更重的软塑料管;采用小水泵,即使有时出现故障,输送任务仍将继续;而且,采用标准化的小水泵会节约成本。

在软塑料管的末端,无色的液态二氧化硫水雾,会经由一组喷嘴喷洒到同温层。

因为同温层的风速常常达每小时100英里,大概只要10天的时间,二氧化硫水雾就会把地球给包裹起来。造一条“布迪科的毯子”所需的时间就这么长。因为同温层的空气一般会持续向两极运动,而且北极地区更容易受到全球变暖的影响,所以将含硫烟雾喷洒在高纬度地区的同温层就很有意义了——或许可以用一根软塑料管伸入南半球高纬度地区的同温层,另一根伸入北半球的同温层。

在近期的一次旅行中,梅尔沃德碰巧发现了这样一个堪称完美的潜在实验基地。当时,他与比尔·盖茨、沃伦·巴菲特一起,正针对各能源生产厂家,展开一次旋风般的巡回考察,参观了核电厂、风电厂等。其中一个目的地,就是加拿大阿尔伯特省北部的阿萨巴斯卡油砂公司(Athabasca Oil Sands)。

在那里,有数亿桶石油的储量,但那些原油都在烂泥、砂石中——不是在地壳之下的流质贮油层中,而是像软砂岩沉积一样,与地表的污泥融为一体。在阿萨巴斯卡,你不是在钻探采油,确切地说,你是在挖油:挖掘机挖出巨量的泥土,然后将石油与其他物质分离。

而此中数量最为庞大的物质,就是硫黄。硫的价格如此之低,所以,石油公司就只管往边上堆放。“黄色的硫堆积成山,规模庞大,每座山大概有100高,直径达1 000!” 梅尔沃德说,“一层一层往上堆,就像建造墨西哥金字塔一样。因此,你可以把一台小水泵放在那里,只要一座硫黄山的一个角落,或许就能解决北半球的气候变暖问题。”

如果假定梅尔沃德生于100年前,那又是什么情形呢?这个问题很有趣。因为在那时,纽约和其他城市马粪成灾,严重妨碍交通。当其他所有人看着那一堆堆连绵不绝的像山一样的马粪堆,并视之为灾难时,有人可能会很好奇,梅尔沃德是否也能从中看到某种良机。

总的说来,“布迪科的毯子”方案,构思巧妙,极为简单。鉴于气候科学的总体复杂性及我们认知的有限性,从小工程做起,很可能是比较合理的选择。具体到软塑料管方法,或许可以先喷洒少量含硫烟雾,监测其结果。可以很容易增减喷洒量,如果必要,还可以关掉喷嘴。关于这种流程,没什么不能改变,或没有什么不可以取消。

而且,这种方法的成本之低,令人称奇。高智发明公司预测,“拯救北极”计划只要两年准备时间就能开展,投入成本大约为2 000万美元,每年的运营成本大约为1 000万美元。如果结果证明仅将两极降温不能产生令人满意的效果,那么高智发明公司已设计出了“拯救地球”版本:在全球部署5个地表基站,而不是2个,每个基站有3个软塑料管指向天空。这个计划向同温层喷洒的二氧化硫量是上个计划的3~5倍。即便如此,这个量仍低于全球当前排放量的1%。高智发明公司预测,这个计划大概需要3年准备时间就能投入使用,启动成本为1.5亿美元,每年的运营成本为1亿美元。

因此,总共投入2.5亿美元,“布迪科的毯子”就能有效地降低全球气温。与尼古拉斯·斯特恩提出的每年支出1.2万亿美元相比,高智发明公司攻克这个难题的方案基本上不花钱。与阿尔·戈尔仅仅让公众认识到全球变暖问题的后果所付出的代价相比,高智发明公司阻止全球变暖的计划还少了5 000万美元。

我们在本章之初提过这个问题:阿尔·戈尔与皮纳图博火山的相似之处?关键点就在这里。答案是:阿尔·戈尔和皮纳图博火山,都暗示了降低地球温度的某种途径,虽然各自方法的成本效益相差十万八千里。

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