Ang carbon ay isang mahalagang elemento na matatagpuan sa lahat ng buhay na organismo. Ito ang ikaapat na pinakamaraming elemento sa uniberso at isang mahalagang bahagi ng maraming compound ng kemikal, kabilang ang carbon dioxide ( \(CO_2\) ), methane ( \(CH_4\) ), at mga organikong molekula na batayan ng buhay sa Lupa.
Maaaring umiral ang carbon sa iba't ibang anyo, kabilang ang solid, likido, at gas. Sa gaseous state nito, ang carbon ay karaniwang matatagpuan sa mga compound tulad ng carbon dioxide ( \(CO_2\) ) at methane ( \(CH_4\) ). Ang mga gas na ito ay may mahalagang papel sa kapaligiran ng Earth at sa pandaigdigang klima.
Ang carbon dioxide ay isang walang kulay na gas na may bahagyang acidic na lasa at amoy. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagkasunog ng mga materyales na naglalaman ng carbon tulad ng mga fossil fuel at kahoy, gayundin sa pamamagitan ng paghinga ng mga buhay na organismo. \(CO_2\) ay produkto din ng fermentation at iba pang kemikal na reaksyon.
\(CO_2\) ay gumaganap ng isang kritikal na papel sa greenhouse effect ng Earth, na kumukuha ng init sa atmospera at sa gayon ay pinapanatili ang temperatura ng planeta. Gayunpaman, ang labis na \(CO_2\) na mga emisyon mula sa mga aktibidad ng tao ay humahantong sa global warming at pagbabago ng klima.
Ang methane ay isang malakas na greenhouse gas, humigit-kumulang 25 beses na mas malakas kaysa sa \(CO_2\) sa loob ng 100 taon. Ito ay inilabas sa panahon ng produksyon at transportasyon ng karbon, langis, at natural na gas. Ang methane ay ibinubuga din ng mga hayop at iba pang mga gawaing pang-agrikultura at ng pagkabulok ng mga organikong basura sa mga municipal solid waste landfill.
Ang carbon cycle ay isang serye ng mga proseso kung saan ang mga carbon compound ay interconverted sa kapaligiran. Kasama sa siklong ito ang pagsasama ng \(CO_2\) mula sa atmospera sa mga buhay na organismo sa pamamagitan ng photosynthesis. Kapag namatay ang mga halaman at hayop, sinisira ng mga decomposer ang kanilang katawan, naglalabas ng carbon pabalik sa atmospera sa anyo ng \(CO_2\) sa pamamagitan ng mga proseso ng paghinga at pagkabulok. Ang bahagi ng carbon ay nakaimbak din sa lupa at karagatan, na kumikilos bilang carbon sinks.
Ang photosynthesis ay ang proseso kung saan ang mga berdeng halaman at ilang iba pang organismo ay gumagamit ng sikat ng araw upang synthesize ang mga pagkain mula sa \(CO_2\) at tubig. Kabilang dito ang conversion ng carbon dioxide sa glucose at oxygen sa pagkakaroon ng sikat ng araw at chlorophyll. Ang pangkalahatang equation ng kemikal para sa photosynthesis ay maaaring katawanin bilang:
\(6CO_2 + 6H_2O + \textrm{liwanag na enerhiya} \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2\)
Sa kabilang banda, ang paghinga ay ang proseso kung saan ang mga buhay na organismo ay nagko-convert ng oxygen at glucose sa tubig, \(CO_2\) , at enerhiya. Ang equation para sa cellular respiration ay mahalagang kabaligtaran ng photosynthesis:
\(C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + \textrm{enerhiya}\)
Ang mga aktibidad ng tao, lalo na ang pagsunog ng mga fossil fuel at deforestation, ay makabuluhang nagpapataas ng mga antas ng carbon dioxide sa kapaligiran ng Earth. Ang pagtaas na ito sa antas ng \(CO_2\) ang pangunahing dahilan ng pag-init ng mundo at pagbabago ng klima. Kabilang sa mga pagsisikap na bawasan ang mga carbon emissions ay ang pagtaas ng paggamit ng renewable energy sources, pagpapabuti ng energy efficiency, at pagtatanim ng mga puno upang sumipsip ng \(CO_2\) .
Ang isang eksperimento upang ipakita ang paggawa ng \(CO_2\) ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng paghahalo ng suka (acetic acid) sa baking soda (sodium bicarbonate). Ang kemikal na reaksyon sa pagitan ng mga sangkap na ito ay gumagawa ng carbon dioxide gas:
\(CH_3COOH + NaHCO_3 \rightarrow CH_3COONa + H_2O + CO_2\)
Ang eksperimentong ito ay biswal na nagpapakita kung paano nagagawa \(CO_2\) sa pamamagitan ng isang simpleng kemikal na reaksyon at maaaring makuha gamit ang isang lobo o ibang paraan ng pagpigil.
Pagbabawas ng Carbon FootprintAng pagbabawas ng carbon footprint, na tumutukoy sa kabuuang carbon dioxide emissions na ginawa nang direkta o hindi direkta ng isang indibidwal, organisasyon, o produkto, ay napakahalaga para sa pagpapagaan ng pagbabago ng klima. Ang mga simpleng hakbang tulad ng pagbabawas ng pagkonsumo ng enerhiya, paggamit ng pampublikong transportasyon, pag-recycle, at pagkonsumo ng mas kaunting karne ay maaaring mag-ambag sa pagbaba ng \(CO_2\) emissions.
Ang carbon sequestration ay ang proseso ng pagkuha at pag-iimbak ng atmospheric \(CO_2\) . Maaari itong makamit sa pamamagitan ng mga natural na proseso, tulad ng photosynthesis sa mga kagubatan at karagatan, o sa pamamagitan ng artipisyal na paraan, tulad ng teknolohiya ng carbon capture and storage (CCS). Ang CCS ay nagsasangkot ng pagkuha ng \(CO_2\) na mga emisyon mula sa pang-industriya at mga pinagmumulan na nauugnay sa enerhiya, pagdadala nito sa isang lugar ng imbakan, at pagdedeposito nito kung saan hindi ito papasok sa atmospera, kadalasan sa malalalim na geological formations.
Ang carbon, sa iba't ibang anyo nito, ay gumaganap ng kritikal na papel sa ecosystem ng Earth, lalo na sa gaseous state nito bilang \(CO_2\) at \(CH_4\) . Ang mga gas na ito ay mahalaga sa greenhouse effect ng Earth, na nagpapanatili ng sapat na init sa planeta upang mapanatili ang buhay. Gayunpaman, ang mga aktibidad ng tao ay makabuluhang binago ang natural na siklo ng carbon, na nag-aambag sa labis na antas ng mga greenhouse gas at global warming. Ang pag-unawa sa papel ng carbon sa kapaligiran at paggawa ng mga hakbang upang bawasan ang mga carbon emissions ay mahalaga para sa pagpapanatili ng klima ng Earth at pagtiyak ng kagalingan ng mga susunod na henerasyon.
