Kredit:CC0 Public Domain
Ett program för att minska jordens värmefångning genom att injicera aerosoler i atmosfären från flygplan på hög höjd är möjligt, billig, och skulle sannolikt inte förbli hemlig.
Det är de viktigaste resultaten av ny forskning som publiceras idag i Miljöforskningsbrev , som tittade på kapaciteten och kostnaderna för olika metoder för att leverera sulfater till den nedre stratosfären, känd som stratosfärisk aerosolinjektion (SAI).
Forskarna undersökte kostnaderna och praktiska funktionerna i stor skala, hypotetiskt 'solar geoengineering'-projekt som börjar om 15 år. Dess mål skulle vara att halvera ökningen av antropogen strålning, genom att sätta ut material till höjder på cirka 20 kilometer.
De diskuterade också om ett sådant idealiserat program kunde hållas hemligt.
Dr Gernot Wagner, från Harvard Universitys John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, är medförfattare till studien. Han sa:"Solar geoengineering beskrivs ofta som" snabb, billig, och ofullkomlig'.
"Även om vi inte gör någon bedömning om önskvärdheten av SAI, vi visar att ett hypotetiskt utbyggnadsprogram som börjar om 15 år från nu, samtidigt som det är mycket osäkert och ambitiöst, skulle vara tekniskt möjligt strikt ur ett ingenjörsperspektiv. Det skulle också vara anmärkningsvärt billigt, i genomsnitt runt 2 till 2,5 miljarder dollar per år under de första 15 åren."
Forskarna bekräftar tidigare studier som diskuterar de låga direkta kostnaderna för potentiell stratosfärisk aerosol-geoteknikintervention, men de kommer fram till dessa siffror med hjälp av direkt input från flygteknikföretag när de specificerar vad tidningen kallar "SAI Lofter (SAIL)".
Vakna Smith, en medförfattare till studien, är föreläsare vid Yale College och hade tidigare positioner som VD för Pemco World Air Services (ett ledande flygmodifieringsföretag), COO för Atlas Air Worldwide Holdings (ett globalt fraktflygbolag), och ordförande för Boeings flygutbildningsavdelning. Han sa:"Jag blev fascinerad av ingenjörsfrågorna kring SAI och de många studier som utger sig för att visa att modifierade befintliga plan kunde göra jobbet. Det visar sig inte vara så. Det skulle verkligen kräva en helt ny plandesign för att göra SAI under rimliga om än helt hypotetiska parametrar. Inget befintligt flygplan har den kombination av höjd- och nyttolastkapacitet som krävs."
Mr Smith sa:"Vi utvecklade specifikationerna för SAIL med direkt input från flera flyg- och motorföretag. Det motsvarar i vikt ett stort smalkroppspassagerarflygplan. Men för att upprätthålla planflygning på 20 km, den behöver ungefär dubbelt så stor vingarea som ett flygplan av samma storlek, och dubbla dragkraften, med fyra motorer istället för två.
"På samma gång, dess flygkropp skulle vara stubbig och smal, dimensionerad för att rymma en tung men tät massa av smält svavel snarare än den stora volymen utrymme och luft som krävs för passagerare."
Teamet uppskattade de totala utvecklingskostnaderna till mindre än 2 miljarder dollar för flygplanet, och ytterligare 350 miljoner dollar för att modifiera befintliga lågbypassmotorer.
De nya planen skulle omfatta en flotta på åtta under det första året, stiger till en flotta på knappt 100 inom 15 år. Flottan skulle flyga drygt 4, 000 uppdrag per år år ett, stiger till drygt 60, 000 per år för år 15.
Dr Wagner sa:"Med tanke på de potentiella fördelarna med att halvera den genomsnittliga förväntade ökningen av strålningskraften från ett visst datum och framåt, dessa siffror åberopar den "otroliga ekonomin" för geoteknik för solenergi. Dussintals länder skulle kunna finansiera ett sådant program, och den nödvändiga tekniken är inte särskilt exotisk."
Dock, enligt författarnas uppfattning, detta bör inte förstärka den ofta åberopade rädslan för att ett oseriöst land eller operatör kan lansera ett hemligt SAI-program på en intet ont anande värld.
Mr Smith sa:"Inget globalt SAI-program av den skala och karaktär som diskuteras här skulle rimligen kunna förvänta sig att upprätthålla sekretess. Till och med vårt antagna år ett utplaceringsprogram innebär 4000 flygningar på ovanligt höga höjder med flygplansstora flygplan i flera flygkorridorer på båda hemisfärerna. Detta är alldeles för mycket flygaktivitet för att förbli oupptäckt, och en gång upptäckt, ett sådant program skulle kunna avskräckas."