Folosind povești din trecutul științei pentru a ne înțelege lumea

tummy

  • Perspective pandemice
  • Cultură
  • Știința timpurie și alchimia
  • Mediu inconjurator
  • Sănătate
  • oameni
  • Politică și politică
  • Instrumente și tehnologie
  • Podcast
  • Video
  • Despre
  • Abonati-va

    Acțiune

    Pentru a încetini încălzirea globală, oamenii de știință au încercat scheme atât simple, cât și bizare de a îmbutelia eructele de vaci.

    O vacă capturată între eructări. Tipărit de Joannes Bemme, după Anthony Jacobus Offermans, 1800–1841.

    În 2016, într-un efort de a controla emisiile de metan, California a adoptat o lege pentru reglementarea farturilor de vacă. Mișcarea a produs snickere în unele zone, dar fermierii de bovine nu râdeau. Un purtător de cuvânt al industriei a susținut posibilitatea ca reglementarea flatulenței să poată ucide vacile. „După designul naturii, [vacile] trec mult gaz”, a protestat el. „Sincer vorbind, vrem să treacă gaz, ca să nu explodeze”.

    Sună alarmant - vacile care explodează! Dar statul avea motive temeinice pentru a reglementa digestia vitelor. Și, deși vacile pot exploda într-adevăr (un fel de), se pare că gazele implicate în astfel de rupturi nu au nimic de-a face cu metanul.

    Fardul unei vaci - primul dintre cele patru stomacuri - este conceput pentru a digera ierburile. Din păcate, vacile adoră, de asemenea, să pască pe leguminoase, precum trifoiul și lucerna, care fermentează în timpul digestiei și produc exces de dioxid de carbon. Vacile aruncă în mod normal acest CO2, dar uneori se acumulează prea repede pentru a fi eliminat, mai ales dacă alimentele nedigerate blochează ieșirea. Și mai rău, anumite proteine ​​din leguminoase pot reacționa cu substanțele chimice din rumen pentru a produce o spumă groasă care captează gazul, provocând umflarea rumenului. Este deja un organ mare - poate conține 50 de galoane de butoi - dar în acest caz se balonează la dimensiuni cu adevărat gigantice, o afecțiune numită balonare a bovinelor.

    Înghițirea uleiului mineral sau a detergenților poate sparge spuma, dar dacă acest remediu nu reușește, animalele suferă. În cazuri extreme, durerea devine atât de acută încât vor începe să-și dea propriile pântece în disperare. În cele din urmă, creșterea presiunii îi ucide prin zdrobirea plămânilor sau a inimii - sau prin spargerea zvonurilor lor. Ca un efort de ultimă oră pentru a-și salva animalele, fermierii trebuie uneori să înjunghie flancurile umflate ale vacilor cu un cuțit sau cuie pentru a lăsa gazul fetid să iasă.

    Deci, da, vacile pot „exploda” dacă mănâncă alimente greșite. Dar măsura din California vizează metanul, pe care vacile îl produc indiferent de ceea ce mănâncă.

    Metanul este un puternic gaz cu efect de seră - moleculă pentru moleculă captează de 25 de ori mai multă căldură decât CO2 - și statul dorește să reducă emisiile de metan cu 40% până în 2030. Vacile au fost o țintă evidentă, deoarece aruncă și fart cantități prodigioase, de până la 600 de litri la fiecare zi. (În principal, eructații: eructele reprezintă 95% din emisiile lor de metan.) Înmulțiți-le cu 1,5 miliarde, numărul brut de vite de pe Pământ și puteți vedea domeniul de aplicare al problemei.

    În ceea ce privește modul de reducere a emisiilor de vaci - ei bine, aceasta este partea dificilă. Oamenii de știință din Argentina au montat vacile cu rucsaci speciali pentru aspirarea metanului la sursă. (Arată exact la fel de prostie pe cât pare.) Mai realist, oamenii de știință s-au orientat către chimia alimentelor. Oregano conține un compus numit carvacrol care ucide selectiv metanogenii, microbii care generează metan în interiorul intestinelor de vacă. Adăugarea de oregano la hrana pentru vaci ar putea reduce cantitatea de eliberare a vacilor de metan. În mod similar, algele conțin un compus numit bromoform (CHBr3) care reacționează cu vitamina B12 în interiorul metanogenilor și perturbă enzimele cheie. Într-un studiu, furajele care conțineau doar 2% alge marine au redus emisiile de metan cu 70%.

    Din păcate, soluțiile pentru furaje sunt doar temporare, deoarece populațiile de metanogen pot să revină imediat dacă nu continuați să completați alimentele. Soluții mai permanente ar putea include administrarea de vaci cu vaccinuri cu metanogen sau transplantarea în intestine a microbilor genetici care produc mai puțin metan. Indiferent, fermierii au motive pragmatice pentru a adopta astfel de scheme. La producerea metanului, microbii sifonează aproximativ 7% din energia din furaje. Eliminați metanogenii, iar vacile pot folosi acea energie pentru a adăuga vrac sau pentru a face mai mult lapte. Toată lumea câștigă.

    Sau fermierii ar putea îmbrățișa ceva cu adevărat radical. Chimiștii din Anglia au dezvoltat recent un proces ieftin, cu un singur pas, care folosește plasme pentru a converti CO2 și metanul în substanțe chimice lichide, cum ar fi metanolul, etanolul și acidul acetic. Plasmele sunt o stare specială a materiei în care electronii vin neacoperiți din moleculele lor de origine și se plimbă liber. (Plasmele se formează în mod normal doar la temperaturi ridicate, dar acești chimiști au folosit așa-numitele plasme netermice, care se formează la temperatura camerei.) În interacțiunea cu metanul și CO2, acești electroni liberi radicalizează gazele și declanșează diverse reacții chimice care necesită în mod normal mult mai mult energie care să apară.

    Acest proces nu ar furniza doar substanțe chimice utile; ar putea, de asemenea, - ca parte a unei scheme mai mari de captare a carbonului - să ajute la eliminarea CO2 și metanului din aer, devorând tone și tone de aceste gaze cu efect de seră. Deci, în combinarea CO2 și metan, probabil, fermierii din California au avut mai multă dreptate decât și-au dat seama. Aceste gaze intestinale sunt distincte, dar împreună ar putea deține cheia rezolvării unei probleme mult mai mari decât unele vaci care se presupune că explodează.

    este cel mai bine vândut autor științific. Cea mai recentă carte a sa este The Bastard Brigade: The True Story of the complot to Stop the Nazi Atomic Bomb.