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महासागरीय कार्बन पृथक्करण

1990
Deep-sea research vessel conducting ocean carbon sequestration experiments in oceanography.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

Involves capturing CO2 and storing it in the deep ocean, which is the planet’s largest carbon sink. Methods include direct injection of liquid CO2 into the water column or onto the deep seafloor, and ocean fertilization to stimulate phytoplankton growth, which absorbs CO2 via प्रकाश संश्लेषण. Both approaches have significant environmental concerns, primarily ocean acidification and unpredictable impacts on marine ecosystems.

महासागर दो मुख्य तंत्रों के माध्यम से वायुमंडलीय CO2 की विशाल मात्रा को स्वाभाविक रूप से अवशोषित करता है: "घुलनशीलता पंप" और "जैविक पंप"। पंप involves CO2 dissolving in cold, dense surface water at high latitudes, which then sinks and circulates in the deep ocean for centuries. The biological pump involves marine organisms, primarily phytoplankton, converting CO2 into organic matter through प्रकाश संश्लेषण. When these organisms die, a fraction of their carbon sinks to the deep ocean.

महासागरीय कार्बन पृथक्करण प्रस्तावों का उद्देश्य इन प्रक्रियाओं को गति देना है। प्रत्यक्ष इंजेक्शन में संपीड़ित CO2 को 1,000-3,000 मीटर की गहराई तक पंप करना शामिल है। इतनी गहराई पर, उच्च दबाव के कारण CO2 समुद्री जल से अधिक सघन तरल में परिवर्तित हो जाती है, जिससे सैद्धांतिक रूप से समुद्र तल पर स्थिर भंडार बन जाते हैं। हालांकि, इससे अत्यधिक अम्लता वाले क्षेत्र उत्पन्न हो जाएंगे, जो अधिकांश समुद्री जीवों के लिए घातक होंगे।

महासागरों का उर्वरकन, विशेष रूप से लौह उर्वरकन, महासागर के कुछ हिस्सों में लौह जैसे सूक्ष्म पोषक तत्वों को मिलाकर फाइटोप्लांकटन की व्यापक वृद्धि को प्रेरित करता है। परिकल्पना यह है कि इससे जैविक ऊर्जा प्रवाह में वृद्धि होगी। हालांकि, प्रयोगों से यह स्पष्ट नहीं हो पाया है कि वास्तव में कितना कार्बन गहरे महासागर तक पहुँचता है, और समुद्री खाद्य श्रृंखला के आधार में परिवर्तन तथा संभावित रूप से ऑक्सीजन रहित "मृत क्षेत्र" बनने को लेकर गंभीर चिंताएँ हैं। इन गंभीर पर्यावरणीय जोखिमों और लंदन कन्वेंशन/प्रोटोकॉल जैसी अंतरराष्ट्रीय संधियों के अंतर्गत कानूनी अनिश्चितताओं के कारण, वर्तमान में बड़े पैमाने पर महासागरीय कार्बन पृथक्करण पर काम नहीं किया जा रहा है।

UNESCO Nomenclature: 2508
• समुद्र विज्ञान

Type

पर्यावरण इंजीनियरिंग प्रक्रिया

व्यवधान

इंक्रीमेंटल

उपयोग

वैचारिक/सैद्धांतिक

शगुन

  • महासागर की प्रमुख कार्बन सिंक के रूप में भूमिका की खोज
  • समुद्री जैविक और घुलनशीलता पंपों की समझ
  • गहरे समुद्र में चलने वाली पनडुब्बियों और दूरस्थ रूप से संचालित वाहनों (आरओवी) का विकास
  • समुद्री उत्पादकता में सूक्ष्म पोषक तत्वों (जैसे लोहा) की सीमित भूमिका पर शोध
  • advances in chemical oceanography and carbon cycle मॉडलिंग

आवेदन

  • गहरे समुद्र के वातावरण में CO2 के भाग्य का अध्ययन करने के लिए अनुसंधान प्रयोग
  • वैश्विक कार्बन चक्र और महासागर रसायन विज्ञान को समझने के लिए मॉडल
  • भू-इंजीनियरिंग के प्रस्ताव, हालांकि अंतरराष्ट्रीय समझौतों द्वारा काफी हद तक प्रतिबंधित हैं।

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • गहरे समुद्र में केल्प जैसी बड़ी शैवाल की खेती और उन्हें डुबाना (बायोमास का डूबना)
  • समुद्री जल में पिसे हुए सिलिकेट खनिजों को मिलाकर महासागर की क्षारीयता को बढ़ाना, अम्लीकरण का प्रतिकार करना।
  • समुद्री जल से CO2 को हटाने के लिए विद्युत रासायनिक प्रणालियों का उपयोग करना, जिससे महासागर वायुमंडल से अधिक CO2 अवशोषित कर सके।
  • स्थानीय क्षारीयता वृद्धि के दीर्घकालिक पारिस्थितिक प्रभाव की निगरानी के लिए स्वायत्त जलमग्न वाहनों का विकास करना।
  • कार्बन युक्त सतही जल को गहरे महासागर तक पहुंचाने की प्रक्रिया को तेज करने के लिए कृत्रिम डाउनवेलिंग प्रणालियाँ बनाना।
  • फाइटोप्लांकटन को इस प्रकार इंजीनियर किया गया है कि उनके खोल अधिक घने हों, जिससे उनकी डूबने की क्षमता बढ़ जाए।
  • का उपयोग करते हुए ध्वनिक fields to non-invasively monitor deep-sea CO2 plumes
  • हानिकारक शैवाल प्रस्फुटन से बचने के लिए सूक्ष्म पोषक तत्वों को धीरे-धीरे मुक्त करने वाले जैवअपघटनीय पॉलिमर विकसित करना।
  • महासागर के कार्बन चक्र को वास्तविक समय में सटीक रूप से ट्रैक करने के लिए एक वैश्विक सेंसर नेटवर्क का निर्माण करना।
  • बड़े पैमाने पर शंखों की खेती करना और कार्बन से भरपूर खोलों को ऑक्सीजन रहित वातावरण में दफनाना।
संबंधित विषय: महासागरीय कार्बन पृथक्करण, प्रत्यक्ष इंजेक्शन, महासागरीय उर्वरकन, जैविक पंप, घुलनशीलता पंप, महासागरीय अम्लीकरण, समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र, लौह उर्वरकन, कार्बन चक्र, भू-इंजीनियरिंग।

ऐतिहासिक संदर्भ

महासागरीय कार्बन पृथक्करण

1982
1990
1990
1990
1990
2000
2006
1980
1982
1990
1990
1990
1993
2001-09-01

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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