Dit is een artikel uit het NRC-archief
Bekijk hele krant

Klimaat

Kleine koelschijfjes

Volgens milieuonderzoeker David Keith ontkomen we niet aan nadenken over geo-engineering, het sleutelen aan factoren die het klimaat bepalen. Zelf bedacht hij spiegelende nanoschijfjes die de zwaartekracht trotseren.

Een manier om de aarde af te koelen die zeker werkt, stelt Keith, is het in de stratosfeer (circa 30 km hoog) brengen van zwavelverbindingen. Uiteindelijk worden zo zwevende zwavelzuurdruppeltjes gevormd die het zonlicht weerkaatsen en zo de warmte buiten houden. Volgens Keith werkt dit zeker – het gebeurt ook bij vulkaanuitbarstingen – en metéén. Verminderen van emissies of verwijderen van CO2 uit de atmosfeer helpt pas na jaren. Een nadeel van de zwavelmethode is het feit dat de behandeling steeds moet worden herhaald. Ook lijdt de ozonlaag eronder.

In het Amerikaanse tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences schrijft Keith (verbonden aan de universiteit van het Canadese Calgary) dat je in plaats van zwavel ook kleine, slim ontworpen schijfjes zou kunnen gebruiken die zonlicht weerkaatsen en zeer lang boven blijven.

De schijfjes die hij voorstelt zijn eenhonderdste millimeter in doorsnee. De dikte is een tweehonderdste deel daarvan (50 nanometer). Ze bestaan uit een laagje bariumtitanaat en een laagje aluminium. Als je zulke schijfjes in de atmosfeer loslaat, oriënteren ze zich horizontaal, met het bariumtitanaat aan de onderkant. Dat komt door elektrisch touwtrekken tussen de twee laagjes, waarbij het aluminium negatief geladen raakt en het bariumtitanaat positief. De aarde zelf is negatief geladen en de ionosfeer (circa 100 km hoog) positief, en in dat veld keert het negatief geladen aluminium zich omhoog. Zo kan het het zonlicht weerkaatsen. De schijfjes blijven in de lucht doordat ze iets verwarmd raken door de zon. Gasmoleculen die tegen een warm schijfje aanvliegen, winnen bij de botsing snelheid. Het geval wil dat dit ‘fotoforetische effect’ bij bariumtitanaat sterker optreedt dan bij aluminium. Gevolg is dat een schijfje de luchtmoleculen harder naar beneden stoot dan naar boven, en dat betekent een opwaartse kracht op het schijfje.

Al met al stelt Keith dat je door de variabelen goed te kiezen de schijfjes uit de buurt van de lage stratosfeer kunt houden, waar de ozonlaag zit. Hij denkt zelfs dat je piepkleine magneten aan de schijfjes kunt vastmaken waardoor ze zich boven de polen zouden verzamelen en speciaal de ijskappen zouden beschermen.

Keith erkent dat ook deze methode bijwerkingen kan hebben. Hoe je die schijfjes moet maken en in de atmosfeer brengen heeft hij trouwens niet uitgezocht. Hij propageert niet speciaal deze benadering maar hij wil wel heel graag dat erover wordt nagedacht en gedebatteerd.

Herbert Blankesteijn

Dit is een wekelijkse rubriek over technologie.