الكربون الأسود ، المعروف باسم السخام ، هو أحد مكونات تلوث الهواء بالجسيمات الدقيقة (PM2.5). يتكون من الاحتراق غير الكامل للخشب والوقود الأحفوري ، وهي عملية تنتج أيضًا ثاني أكسيد الكربون (CO2) وأول أكسيد الكربون والمركبات العضوية المتطايرة.
يعمل الكربون الأسود على تدفئة الغلاف الجوي لأنه فعال للغاية في امتصاص الضوء. يؤدي إلى تفاقم احترار الهواء والأسطح في المناطق التي يتركز فيها ، مما يؤدي إلى تغيير أنماط الطقس ودورات النظام البيئي.
يدوم الكربون الأسود أيامًا إلى أسابيع فقط في الغلاف الجوي ولكن له تأثيرات كبيرة مباشرة وغير مباشرة على المناخ والثلج والجليد والزراعة وصحة الإنسان.
أهم الحقائق
الكربون الأسود له تأثير احتراري أقوى بـ 1,500 مرة من ثاني أكسيد الكربون2 لكل وحدة كتلة.
متوسط عمر الغلاف الجوي لجزيئات الكربون الأسود هو 4-12 يومًا.
انبعث حوالي 5.8 مليون طن من الكربون الأسود في عام 2019.
تمثل الطاقة المنزلية ما يقرب من نصف انبعاثات الكربون الأسود العالمية على مستوى العالم.
انبعاثات
يتم إطلاق جزيئات الكربون الأسود عن طريق حرق الوقود الأحفوري والخشب وأنواع وقود الكتلة الحيوية الأخرى. هذه العملية تطلق أيضًا ثاني أكسيد الكربون2وأول أكسيد الكربون والمركبات العضوية المتطايرة والكربون العضوي. غالبًا ما يشار إلى الخليط المعقد من الغازات والجسيمات التي تنشأ عن هذه العملية باسم السخام.
تختلف المصادر بشكل كبير من منطقة إلى أخرى. في آسيا وأفريقيا ، يساهم الوقود الصلب السكني بنسبة 60-80٪ من الانبعاثات ، بينما تساهم محركات الديزل في أوروبا وأمريكا الشمالية بنحو 70٪ من الانبعاثات.
القطاعات الرئيسية التي ينبعث منها الكربون الأسود هي:
- الطاقة المنزلية
- المواصلات والنقل
- الإنتاج الصناعي
- حرق زراعي
- حرق النفايات
- الوقود الحفري
الكربون الأسود: المصادر البشرية الرئيسية (كيلو طن)
2019 قاعدة بيانات CEDS.
اتجاهات انبعاثات الكربون الأسود
تنخفض انبعاثات الكربون الأسود بفضل الممارسات المحسّنة في صناعة الطوب ، وتقليل الحرق في الهواء الطلق في قطاع الزراعة ، وتحسين معايير الوقود والمركبات ، والطاقة المنزلية النظيفة ، وتحسين الوصول إلى التمويل والتكنولوجيا ، والدفع العالمي للهواء النظيف ، ومن المتوقع أن تستمر في الانخفاض مع استمرار التحسينات في الكفاءة وكهربة السيارات والمركبات الأخرى.
بينما ينحني المنحنى في الاتجاه الصحيح لانبعاثات الكربون الأسود ، نعلم أنه يمكننا فعل المزيد لتسريع تقليلها.
الكربون الأسود: مصادر الانبعاثات التي يتسبب فيها الإنسان (كيلو طن)
2019 قاعدة بيانات CEDS.
تأثيرات الكربون الأسود
يتم إخفاء تأثيرات الكربون الأسود أحيانًا بواسطة المركبات المنبعثة المشتركة. بعضها له تأثير تبريد على المناخ ، ويختلف نوع وكمية الملوثات المشتركة حسب المصدر.
تمثل المصادر التي تطلق نسبة عالية من الاحتباس الحراري إلى ملوثات التبريد أكثر الأهداف الواعدة للتخفيف وتحقيق الفوائد المناخية والصحية على المدى القريب.
التغيرات المناخية
يساهم الكربون الأسود في الاحترار من خلال كونه فعالاً للغاية في امتصاص الضوء وتسخين المناطق المحيطة به. تختلف تركيزات الكربون الأسود اختلافًا كبيرًا عبر المكان والزمان ، لذلك لا تُرى آثاره بالتساوي على نطاق عالمي.
عند تعليقه في الغلاف الجوي ، يساهم الكربون الأسود في الاحترار عن طريق تحويل الإشعاع الشمسي الوارد إلى حرارة ، بنفس الطريقة التي تخلق بها الأسطح الإسفلتية جزرًا من الحرارة في المناطق الحضرية. يؤثر الكربون الأسود أيضًا على تكوين السحب ويؤثر على أنماط الطقس وهطول الأمطار الإقليمية.
عندما تترسب جزيئات الكربون السوداء على الجليد والثلج ، فإنها تقلل بياض السطح (القدرة على عكس ضوء الشمس) وتسخين السطح. من المقدر أن يكون هذا التأثير قد ساهم في 0.04 درجة مئوية من الاحترار منذ عام 1750. إن المناطق القطبية الشمالية والجليدية مثل جبال الهيمالايا معرضة بشكل خاص للذوبان نتيجة لذلك.
صحة الإنسان
الكربون الأسود هو أحد مكونات الجسيمات الدقيقة (PM2.5) تلوث الهواء ، وهو السبب البيئي الرئيسي لسوء الصحة والوفاة المبكرة. هذه الجزيئات أصغر بعدة مرات من حبة ملح الطعام ، ويمكن أن تخترق عمق الرئتين ، وتسهل نقل المركبات السامة إلى مجرى الدم.
كل عام ، تقريبا 4 مليون حالة وفاة ترتبط بالتعرض طويل الأمد للجسيمات الدقيقة2.5 تلوث الهواء.
PM2.5 تم ربط تلوث الهواء بعدد من الآثار الصحية بما في ذلك الوفاة المبكرة لدى البالغين المصابين بأمراض القلب والرئة والسكتات الدماغية والنوبات القلبية وأمراض الجهاز التنفسي المزمنة مثل التهاب الشعب الهوائية والربو المتفاقم وأعراض الجهاز التنفسي القلبية الأخرى.
الرضع والأطفال يتأثرون أيضًا. مساءً2.5 تلوث الهواء مسؤول عن الوفيات المبكرة للأطفال بسبب التهابات الجهاز التنفسي السفلي الحادة مثل الالتهاب الرئوي. تم العثور على هذه الجزيئات في الرئتين والكبد وأدمغة الأطفال الذين لم يولدوا بعد ، والتي يمكن أن تؤثر تنمية الطفولة المبكرة.
كيف يؤثر تلوث الهواء على الجسم
تعود الوفيات والأمراض الناجمة عن تلوث الهواء إلى حد كبير إلى الجسيمات الدقيقة غير المرئية المحمولة في الهواء ، والمعروفة باسم الجسيمات. تحتوي هذه الجسيمات على أي شيء من الكربون الأسود إلى الكبريتات التي تؤدي إلى الرصاص.
أصغر الجسيمات هي الأكثر فتكًا: PM2.5 الجسيمات ، وهي 2.5 microns أو أقل في القطر ، و PM10التي يبلغ قطرها 10 ميكرون أو أقل. يتراوح قطر شعيرات الإنسان بين 50-70 ميكرون. تتجاوز هذه الجزيئات الصغيرة دفاعات الجسم وتستقر في الرئتين ومجرى الدم والدماغ.
الزراعة والنظم البيئية
يؤثر الكربون الأسود على صحة النظم البيئية بعدة طرق. تستقر الجزيئات الدقيقة على أوراق النبات وتزيد من درجة حرارة سطح النبات ، وضوء الشمس الخافت الذي يصل إلى الأرض ، ويتداخل مع أنماط هطول الأمطار.
يمكن أن يكون لتغيير أنماط المطر عواقب بعيدة المدى على كل من النظم البيئية وسبل عيش الإنسان ، على سبيل المثال عن طريق تعطيل الرياح الموسمية الحرجة للزراعة في أجزاء كبيرة من آسيا وأفريقيا.
بالاقتران مع أوزون التروبوسفير ، يساهم الكربون الأسود أيضًا في الزيادة 50 مليون طن من خسائر المحاصيل الأساسية على مستوى العالم كل عام. المناطق ذات انبعاثات الكربون الأسود المركزة ستكسب أكبر الفوائد من خفض الانبعاثات.
الحلول
• CCAC يدعم تنفيذ تدابير الرقابة التي ، إذا تم تنفيذها عالميًا بحلول عام 2030 ، يمكن أن تقلل من انبعاثات الكربون الأسود العالمية بنسبة تصل إلى 80٪.
يمكن تحقيق العديد من تخفيضات الانبعاثات هذه من خلال توفير صافي التكاليف. إن تبني هذه التدابير سيكون له فوائد مشتركة إيجابية كبيرة للصحة العامة ، وخاصة في العالم النامي.
يمكن أن تؤدي تدابير الحد من انبعاثات الكربون الأسود إلى إبطاء الاحترار على المدى القريب للمناخ ، وزيادة غلة المحاصيل ، ومنع الوفيات المبكرة.
إن العمر القصير للكربون الأسود في الغلاف الجوي ، جنبًا إلى جنب مع إمكاناته القوية للاحترار ، يعني أن الاستراتيجيات المستهدفة لتقليل الانبعاثات يمكن أن توفر فوائد مناخية وصحية بسرعة نسبيًا.
الطاقة المنزلية
يعتمد أفقر سكان العالم غالبًا على الوقود الخام لأغراض الطهي والتدفئة والإضاءة. يمكن للتقنيات البسيطة أن تحدث فرقًا كبيرًا في تلوث الهواء الداخلي وانبعاثات الكربون الأسود وإزالة الغابات.
حلول الطاقة المنزلية
المواصلات والنقل
قطاع النقل مسؤول عن حوالي 20٪ من انبعاثات الكربون الأسود. يمكن للتكنولوجيا الحالية والوقود عالي الجودة أن يقللوا بشكل كبير من هذه الانبعاثات.
حلول للمركبات الثقيلة والمحركات
زراعة
ينتج الحرق المكشوف في الزراعة كميات كبيرة من الكربون الأسود ، ولكن يمكن استبداله بسهولة بتقنيات إدارة النفايات بدون حرق.
إدارة المخلفات
يعد حرق النفايات في الهواء الطلق أمرًا يمكن تجنبه ، حيث يمكن أن يؤدي إلى تحسين جودة الهواء المحلي بشكل كبير وتقليل انبعاثات الكربون الأسود من خلال تنفيذ أنظمة إدارة النفايات المتكاملة.
الوقود الأحفوري
يمكن تقليل انبعاثات الكربون الأسود بسهولة من قطاع الوقود الأحفوري بتكلفة منخفضة.
الإنتاج الصناعي
يعد إنتاج الطوب مصدرًا رئيسيًا لانبعاثات الكربون الأسود ، ولكن يمكن تقليل هذه الانبعاثات بشكل كبير من خلال التغييرات في تصميمات الأفران.
آعمالنا
• CCAC تمول مشاريع لتنفيذ سياسة الكربون الأسود وإجراءات التخفيف في جميع أنحاء العالم. حدد دولة لمعرفة المزيد.