ترجمة: شهد المهناء Tnj_8@

تدقيق: علياء عبدالرحمن Alyaa__211@

مراجعة: سلمى عبدالله @salma1abdullah

أظهرت دراسة جديدة أن مستويات الهيدروجين الجزيئي (H2) في الغلاف الجوي قد ارتفعت في العصر الحديث بسبب النشاط البشري.

وقد وجد العلماء عندما قاموا بتحليل عينات الهواء المحصورة في اللب المحفور من جليد القارة القطبية الجنوبية أن الهيدروجين الجوي قد زاد بنسبة ٧٠٪ على مدار القرن العشرين.

حتى مع سعي قوانين تلوث الهواء الحديثة للحد من انبعاثات الوقود الأحفوري، استمرت انبعاثات الهيدروجين في الارتفاع مع عدم وجود علامات على التباطؤ، وهناك احتمال أن يكون التسرب هو السبب.

يُعدّ الهيدروجين الجزيئي مُكوّنًا طبيعيًا في غلافنا الجوي نتيجة انهيار الفورمالديهايد، ولكنه أيضًا منتج ثانوي لاحتراق الوقود الأحفوري، خاصةً من عوادم السيارات واحتراق الكتل الحيوية.

في حين أن الهيدروجين لا يحبس الحرارة في الغلاف الجوي من تلقاء نفسه؛ إلا أنه يمكن أن يؤثر بشكل غير مباشر على توزيع الميثان والأوزون، وهما أهم غازين بعد غاز ثاني أكسيد الكربون من الغازات الدفيئة، مما يعني أن مستويات الهيدروجين المتكاملة يمكن أن تسبب اضطرابًا أيضًا في المناخ.

ومع ذلك، نادرًا ما تُدرس مصادر الهيدوجين ومصارفه في الغلاف الجوي، ليس لدينا تقدير جيّد حتى لمقدار الانبعاثات البشرية منذ العصور الصناعية.

الدراسة الحالية هي الدراسة الأولى التي تقدم رقمًا صلبًا. بين عامي ١٨٥٢ و٢٠٠٣، تشير عينات الهواء بالقرب من القطب الجنوبي لأنتاركتيكا إلى أن الهيدروجين الجوي قفز من ٣٣٠ جزءًا في المليار إلى ٥٥٠ جزءًا في المليار.

يوضّح عالم الأرض جون باترسون من جامعة California Irvine: “إن الهواء المتقدم في السن محاصرٌ في كتلة الثلج الدائمة فوق صفيحة جليدية، وأخْذ عينات منه يعطينا تقديرََا دقيقًا للغاية لتكوين الغلاف الجوي بمرور الوقت”.

“لقد عزّزت إعادة بناء الغلاف الجوي القديم لمستويات الهيدروجين (H2) فهمنا للانبعاثات البشرية الناشئة منذ بداية الثورة الصناعية بشكل كبير”.

الأخبار ليست جيدة تمامًا كما اتضح، ربما نكون قد استهنّا بشكل كبير بانبعاثات الهيدروجين لدينا.

خُفّفت بعض انبعاثات العادم في السنوات الأخيرة باستخدام المحولات المحفّزِة، ومن الناحية المثالية كنا سنشهد انخفاضًا في انبعاثات الهيدروجين أو حتى استقرارها أيضًا. ومع ذلك، استمرت مستويات الهيدروجين في الارتفاع في الغلاف الجوي دون انقطاع تقريبًا.

يقول باترسون: “من المحتمل أننا نستهين بالمصادر غير الحركية للغاز”.

بدلًا من ذلك، لا بد من أن يكون هناك مصدرٌ آخر سريع التزايد يعوّض تقدمنا في مجال صناعة السيارات.

هذه ليست البيانات الوحيدة التي تظهر مثل هذا التناقض، فقد أظهرت الأبحاث السابقة أيضًا ارتفاعًا ثابتًا في الهيدروجين بين عامي٢٠٠٠ و٢٠١٥، يختلف في اتجاهه عن الأشكال الأخرى لتلوث العادم.

أما الانبعاثات التي يسببها الإنسان، فيُعتقد أن انبعاثات الهيدروجين تأتي في الغالب من عوادم السيارات، ولكن نادرًا ما يؤخذ في الاعتبار تسرب الهيدروجين من العمليات الصناعية، لم يقم أحد بقياس كمية الهيدروجين المتسربة من هذه العمليات بشكل مباشر، لكن التقديرات الأولية تشير إلى أنها قد تكون ذات تأثيرٍ كبير.

يقّدر الباحثون أن معدل التسرب بنسبة ١٠٪ بين عامي ١٩٨٥ و٢٠٠٥ سيشكل ما يقارب أكثر من النصف في انبعاثات الهيدروجين الحديثة. لا يمكنهم التأكد من أن هذا هو المصدر الذي يأتي منه الهيدروجين -كما أن انبعاثات الهيدروجين من احتراق الفحم لم تُدرس بشكل جدّي- لكنهم يجادلون بأن الأمر يستحق المزيد من التحقيق، خاصة وأن عمليات الهيدروجين الخضراء، والتي يُفصل فيها الهيدروجين عن الماء لتوليد طاقة خالية من الكربون، يمكن أن تؤدي أيضًا إلى تسرّب ضخم إذا توسّع نطاقها يومًا ما -كما يأمل بعض علماء المناخ وعلماء البيئة- وهذا ليس بمصدر قلق جديد؛ إذ إنه هاجس يشير إليه العلماء منذ سنوات حتى الآن.

إذا تسرب الهيدروجين يومًا ما من مصانع غاز الهيدروجين الصناعية، وهذا ما سيؤدي الى قلق الخبراء من أنه يمكن أن يزيد من عمر الميثان في غلافنا الجوي، وهو غاز من الغازات الدفيئة أقوى بعشرين مرة من ثاني أكسيد الكربون، ومع ذلك، حتى مع وجود نسبة صغيرة من التسربات، فمن المحتمل أن يكون لاقتصاد الهيدروجين العالمي تأثيرات مناخية أقل بكثير من نظام الطاقة الحالي القائم على الوقود الأحفوري، كما يقدر الباحثون.

يبحث العلماء الآن عن المصدر الغامض للهيدروجين الذي يبدو أننا كنا نفتقده طوال الوقت. إذا تبيّن أن بعضًا منها على الأقل قد تسرب، فقد يواجه مستقبل الهيدروجين الأخضر مشكلة بحاجة إلى حل.

تم نشر الدراسة في PNAS

المصدر

تمت الترجمة بإذن من الموقع