¿Podemos enfriar la Tierra disparando potentes láseres al espacio?

Question

En cierto sentido, el debate sobre el cambio climático gira en torno al calentamiento no deseado de la atmósfera terrestre en su conjunto.

Parece demasiado obvio para ser cierto, pero ¿podríamos enfriar la atmósfera simplemente lanzando esa energía no deseada a otra parte?

La energía podría obtenerse en zonas remotas en las que, de otro modo, sería inútil recolectarla debido a la falta de habitabilidad y a las pérdidas previstas por la transmisión (superficie oceánica, etc.).

Si es así, ¿cuál sería un buen lugar para rodarlo?

Answer 1

Como dicen otras respuestas... Tu problema es que el acto de bombear energía por la fuerza de un lugar a otro, más allá de lo que haría la propia naturaleza, requiere energía adicional.

Así, por ejemplo, trasladar el calor del interior del frigorífico al exterior cuesta más energía. Informalmente (no literalmente a escala), se puede pensar que el interior del frigorífico pierde 100 unidades de energía calorífica, por lo que se enfría. Pero el exterior -la habitación y, en última instancia, el planeta en su conjunto- gana 110 unidades de energía térmica: 100 unidades trasladadas desde el interior del frigorífico, pero también 10 unidades adicionales por el trabajo que debe realizar la bomba para trasladar esas 100 unidades desde el interior al exterior. En conjunto, el planeta se calienta.

Sus láseres harán lo mismo. Enviarán 100 unidades de energía calorífica al espacio, pero para ello necesitarán 10.000 unidades más de calor a la habitación, o al planeta en general. (No literalmente a escala). Los grandes láseres necesitan lote de energía para encenderse.

Lo mismo ocurre con cualquier cosa que recoja calor de baja calidad y lo concentre en forma de calor de alta densidad, o que recoja energía solar para bombear calor. Todos estos sistemas añadirán más calor al planeta del que eliminan, ya que desplazan el calor de un lugar a otro.

Si se quiere eliminar el calor de la Tierra, las mejores formas son 1) dejar de añadir calor, o ser más eficientes energéticamente y reducir la energía que se utiliza en la Tierra, 2) facilitar la salida del calor (reducir los mecanismos de retención del calor: CO2, metano, etc.), 3) trasladar el consumo de energía al espacio.

Answer 2

Método barato y eficaz: Hay que pintar los tejados y las calles de blanco.

Además, una pequeña parte del Sáhara bastaría actualmente para abastecer a los humanos de electricidad a partir de células solares. En el resto del Sáhara podría haber células solares para alimentar sus láseres. Pero esto sólo es posible si la pérdida de potencia de las células y los láseres que se escapa al medio ambiente es menor que la parte de la luz solar que no sale de la Tierra como radiación reflejada y calienta la Tierra.

Answer 3

De los comentarios:

¿Cómo se alimentarían los láseres? - DJohnM

Ya sea con energía procedente de fuentes renovables o con energía nuclear - DJG

La respuesta depende en gran medida de la fuente de energía.

Disparar láseres al espacio transferirá energía fuera de la Tierra.

Por ejemplo, consideremos una central nuclear que utilice $^{235}$ U. $^{235}$ U almacena energía en forma de energía de enlace del núcleo. Al utilizar uranio en una planta, se libera esta energía. Una parte podría utilizarse para su láser, otra parte se disipará inevitablemente en forma de calor en la Tierra. Así que el resultado inmediato será el calentamiento del planeta.

A su vez, si no utiliza $^{235}$ U en una central eléctrica, se descompondrá por sí mismo con una vida media de 703,8 My, por lo que acabará calentando el planeta. Utilizar una planta basada en uranio en su aplicación podría ayudar a enfriar el planeta en una escala temporal de mil millones de años, que es demasiado tiempo para ayudar con los cambios climáticos.

Para cualquier otra fuente de energía habría que volver a hacer un análisis similar.