Obra: Introdução à Química/Efeito estufa
Matéria: Química
introdução sol principal fonte de energia do planeta terra energia absorvida sob forma de radiação eletromagnética emitida na faixa do infravermelho principalmente entre μm μm com uma distribuição espectral próxima daquela de um corpo negro sabendo que temperatura da terra cerca de essa diferença de causada devido efeito estufa natural sem qual muito provavelmente não haveria vida como conhecemos terra funciona portanto como um irradiador de infravermelho que iria todo para espaço não fosse presença de gases na atmosfera que absorvem grande parte dessa radiação aquecem na em marte por exemplo cuja atmosfera muito rarefeita temperatura média na superfície de somente acima da temperatura de irradiação de obtida partir do espectro de emissão por comparação com de um corpo negro capacidade da atmosfera de captar retransmitir energia emitida pela superfície da terra característica definidora do efeito estufa nas estufas agrícolas retenção do calor consequente aquecimento do ambiente resultado de um bloqueio físico que impede escape do ar quente na grande estufa que terra mecanismo bem mais complexo está relacionado às propriedades físico químicas dos gases estufa como podemos observar na figura atmosfera terrestre praticamente transparente radiação solar parte da radiação absorvida pela superfície para geração de calor outra parte da radiação refletida na forma de radiação infravermelha que parcialmente absorvida pelos gases estufa aquecendo zona inferior da atmosfera superfície gases estufa os dois gases mais abundantes na atmosfera nitrogênio que compreende da atmosfera seca oxigênio que compreende exercem quase nenhum efeito estufa em vez disso efeito estufa causado por moléculas mais complexas pouco comuns os chamados gases estufa eles são os constituintes gasosos da atmosfera tanto naturais quanto antrópicos que por sua natureza química principalmente estrutura molecular absorvem uma fração significativa da radiação infravermelha emitida pela superfície terrestre infravermelho corresponde radiação eletromagnética que interage com moléculas mudando sua configuração especialmente por meio de vibrações dos átomos em ligações comprimento de onda em que uma absorção emissão ocorre depende das massas relativas dos átomos bem como das constantes de força das ligações os átomos de uma molécula não permanecem fixos uns em relação aos outros na realidade eles vibram em torno de uma posição média se essas vibrações causarem mudança no momento dipolar da molécula ela será ativa no infravermelho isto absorverá emitirá radiação infravermelha essa absorção implica em um aumento nos movimentos vibracionais rotacionais das moléculas essa radiação se espalha em várias direções inclusive retornando superfície que se mantém mais quente do que seria na ausência da atmosfera aumento do teor desses gases na atmosfera em decorrência de atividades humanas pode causar uma exacerbação do efeito estufa um aquecimento global do planeta vários componentes do sistema climático
xacerbação do efeito estufa um aquecimento global do planeta vários componentes do sistema climático notadamente os oceanos seres vivos afetam as concentrações de gases estufa na atmosfera um bom exemplo disso são as plantas que retiram co da atmosfera através da fotossíntese os oceanos que servem como sumidouros do co atmosférico além disso na era industrial as atividades humanas aumentaram as emissões de gases estufa através da queima de combustíveis fósseis principalmente desmatamento de florestas vapor de água dióxido de carbono co óxido nitroso metano ch ozônio são os principais gases estufa na atmosfera da terra além disso há uma série de gases de efeito estufa totalmente antrópicos na atmosfera como os halocarbonos que são uma classe de espécies orgânicas que contém halogênios ex cfcs têm altos potenciais de causar efeito estufa também são envolvidos na destruição da camada de ozônio principais gases estufa vapor de água naturalmente presente na atmosfera possui um alto potencial de efeito estufa conteúdo de água da atmosfera alterado através da precipitação depende do local da estação ao mesmo tempo varia constantemente através da evaporação de forma destacada por mares lagos rios outras fontes de vapor de água incluem combustão respiração erupções vulcânicas transpiração de plantas vários outros processos biológicos geológicos dióxido de carbono tem sido apontado como grande vilão da exacerbação do efeito estufa sendo principal gás que afeta equilíbrio radiativo da terra já que sua presença na atmosfera decorre em grande parte de atividades humanas como queima de combustíveis fósseis desmatamento além disso naturalmente emitido pelo metabolismo dos seres vivos principalmente na respiração por vulcões fontes termais gêiseres metano este hidrocarboneto pode advir de processos naturais ou antrópicos geralmente tem origem em processos de extração utilização de combustíveis fósseis plantações de arroz esgotos domésticos aterros sanitários da queima de biomassa como principais fontes de atividade humana naturalmente proveniente de pântanos cupins oceano decomposição anaeróbia metabolismo de ruminantes sua reação com óxidos de nitrogênio na presença de luz tem como produto ozônio sua reação com radical hidroxila resulta na formação de vapor de água ozônio troposférico vapor de água são significativos gases estufa óxido nitroso sua origem pode ser natural principalmente pela ação dos microorganismos nos solo oceanos ou antrópica queima de carvão de outros combustíveis fósseis em motores explosão queima de biomassa uso de adubos nitrogenados produção de ácido adípico nylon produção de ácido nítrico possui um potencial de efeito estufa cerca de vezes comparado ao gás carbônico ozônio esse gás também absorve radiação infravermelha refletida pela superfície terrestre embora seu papel principal esteja relacionado com sua presença na camada de ozônio bloqueando parte da radiação ultravioleta do sol cerca de do total de ozônio reside na estratosfera oz
oqueando parte da radiação ultravioleta do sol cerca de do total de ozônio reside na estratosfera ozônio não emitido diretamente pelas atividades humanas mas formado como produto de reações na atmosfera de diferentes compostos orgânicos voláteis com óxidos de nitrogênio combustíveis fósseis da queima de biomassa óxidos de libertação de nitrogênio por monóxido de carbono metano que levar um aumento no ozônio troposférico cfcs são produtos químicos sintéticos que são usados como propelentes em aerossóis em sistemas de ar condicionado na indústria de espuma de plástico como solventes na indústria de informática eletrônicos são um dos principais responsáveis pela destruição da camada de ozônio sendo compostos formados por moléculas do tipo do metano ou do etano em que os átomos de hidrogênio foram substituídos por átomos de cloro flúor são persistentes potentes gases estufa uma molécula de cfc por exemplo tem mesmo impacto de cerca de dez mil moléculas de co produção uso emissão desses gases diminuíram drasticamente muito nos últimos anos devido restrições sobre seu uso consequência do agravamento do efeito estufa painel para as mudanças climáticas ipcc foi criado em pelo programa das nações unidas para meio ambiente organização meteorológica mundial omm com intuito de avaliar informações científicas respeito de mudança do clima avaliar os possíveis impactos ambientais socioeconômicos em decorrência da mudança climática primeiro relatório realizado pelo ipcc serviu como base para discussão sobre mudanças climáticas na convenção quadro da onu em que visava proteção do sistema climático os relatórios publicados pelo ipcc se tornam padrões de referência para legisladores cientistas especialistas de diversas áreas de atuação aumento significativo das emissões dos gases estufas consequente crescimento de suas concentrações na atmosfera podem levar sérias modificações no sistema global entre as quais estão elevação do nível de oceanos causada pela dilatação térmica da água derretimento de geleiras degelo de calotas polares como consequência áreas próximas às regiões costeiras serão inundadas ecossistemas podem sofrer alterações alteração do clima mundial com agravamento de fenômenos naturais como tempestades furações ondas de calor índice de chuvas em algumas regiões estes fenômenos podem crescer em outras diminuir modificação significativa na vegetação típica de cada região aumento nos casos de doenças causadas pela alta concentração de poluentes no ar proliferação de insetos nocivos vetores de doenças de acordo com os relatórios do ipcc os aumentos de temperatura que vêm ocorrendo no planeta no século xx provavelmente não são decorrência apenas de fatores naturais de acordo com registro climatológico possível identificar influência humana porém como também se conhece ocorrência da maioria dos gases estufa de origem natural que suas concentrações variam da intervenção humana um exemplo concentração de co que caiu para durante última era do gelo cresciment
intervenção humana um exemplo concentração de co que caiu para durante última era do gelo crescimento de emissões de gases deu se principalmente partir da metade do século xix quando se iniciou revolução industrial como pode ser observado na figura seguir há quem diga que aumento na concentração dos gases estufas principalmente co proveniente de fontes ações naturais que homem está apenas vivenciando um fenômeno natural que terra esta caminhando para uma possível nova era glacial argumento utilizado por cientistas pesquisadores que partir do momento que homem começou queimar combustíveis fósseis utilizar fontes de energia não renováveis concentrações de gases estufas aumentou que clima global está passando por um processo de mudança em virtude destas emissões cenários ipcc sres refere se aos cenários descritos no relatório especial do ipcc sobre cenários de emissões sres os cenários sres são agrupados em quatro grupos que cobrem uma vasta gama de forças motrizes demográficas econômicas tecnológicas que resultam em emissões de gee gases de efeito estufa cenário assume um mundo de crescimento econômico muito rápido uma população global que atinge pico em meio século rapidamente introduz novas mais eficientes tecnologias dividido em três grupos que descrevem direções alternativas da mudança tecnológica intensificação do uso de combustíveis fósseis fi recursos energéticos não fósseis um equilíbrio entre todas as fontes de energia descreve um mundo convergente com mesma população global de mas com mudanças mais rápidas nas estruturas econômicas em direção um serviço economia da informação descreve um mundo com um crescimento econômico populacional intermediário enfatizando soluções locais para econômica social ambiental descreve um mundo muito heterogêneo com alto crescimento populacional desenvolvimento econômico lento lentas mudanças tecnológicas em todos os cenários sres foi considerado que nenhum evento não esperado ocorreria painel esquerdo as linhas sólidas são modelos de médias globais do aquecimento da superfície em relação para os cenários mostradas como continuações das simulações século linha laranja para experimento onde as concentrações foram mantidas constantes partir do ano as barras ao lado direito do gráfico indicam melhor estimativa linha sólida dentro de cada barra faixa provável avaliada para os seis cenários sres de em relação painel direito projeção de mudanças de temperatura da superfície do começo do final do século em relação ao período os painéis mostram as projeções médias para os cenários em cima meio baixo ao longo das décadas esquerda direita podemos observar que nas três projeções temperatura média do planeta aumenta com mesmo perfil projeção prevê um maior aumento na temperatura enquanto propõe um aumento intermediário projeção mais conservadora das três prevendo um menor aumento na temperatura do planeta