O que os gases causam o superaquecimento da atmosfera?

Os gases que causam o superaquecimento da atmosfera são aqueles que absorvem e emitem radiação infravermelha. Da mesma forma, gases que danificam a camada de ozônio contribuem para superaquecimento, porque facilitam uma maior penetração de radiação ultravioleta.

O aquecimento global é o aumento da temperatura média na biosfera da Terra que ocorre devido ao efeito da estufa. Este efeito é um fenômeno natural que consiste em bloquear a saída do calor terrestre (radiação infravermelha) em direção ao espaço sideral.

Gases que produzem superaquecimento. Fonte: Uma gravata solta [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)]

Este bloqueio é exercido por um dos gases que naturalmente compõem a atmosfera da Terra, como vapor de água e CO2. Este é um fenômeno que ocorre naturalmente e permite que o planeta tenha uma temperatura biologicamente adequada.

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Como os gases aquecem a terra?

A fonte fundamental de energia que aquece a terra é a radiação solar, particularmente a radiação ultravioleta. É parcialmente filtrado pela camada de ozônio (O3) na estratosfera.

Radiação ultravioleta (onda curta) que consegue penetrar na superfície da Terra e seu calor é emitido em direção ao espaço como radiação infravermelha (onda longa). No entanto, há uma influência humana no processo devido à emissão artificial de gases de efeito estufa.

Esses gases absorvem e emitem calor ou destruem o ozônio que regula a entrada de radiação ultravioleta. Os gases que contribuem para o efeito estufa, naturalmente ou por influência antrópica, são chamados de gases de efeito estufa (GEE).

Atenção globalmente especial ao aquecimento global e destruição da camada de ozônio. O protocolo de Montreal em substâncias que esgotam a camada de ozônio é um tratado internacional que entrou em vigor em 1989 e regula o uso desses gases.

Este protocolo foi ratificado por 65 países com a emenda Kigali de 1 de janeiro de 2019. Por sua vez, o Protocolo de Kyoto aborda o que diz respeito ao aquecimento global.

No protocolo de Kyoto, seis gases de efeito estufa são contemplados que são dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, hidrofluorocarboneto, hidrocarboneto perfumado e hexafluoruro do enxofre.

Avaliar um gás que produz superaquecimento é considerado sua vida útil e seu potencial de aquecimento global (GWP). O GWP compara a quantidade de calor preso por um gás com o calor preso por CO2, cujo GWP é padronizado em 1.

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Os principais gases causam superaquecimento da atmosfera

Vapor de água

Vapor de água é um componente natural e vital da atmosfera da Terra e um papel muito importante no efeito estufa devido à sua capacidade de absorver o calor. Além disso, a água em estado líquido e sólido reflete energia solar, resfriando a terra.

Dióxido de carbono (CO2)

O dióxido de carbono é o principal gás de efeito estufa, sendo responsável por mais de 80% do aumento desse fenômeno. Os níveis de CO2 aumentaram assustadoramente devido à atividade industrial e de transporte.

De acordo com algumas estimativas, antes da revolução industrial, a concentração atmosférica de CO2 atingiu cerca de 280 ppm (peças por milhão) e em 1998 atingiu 365 ppm. Isso representa uma taxa de aumento de 1,5 ppm por ano e um aumento de 31 % em comparação com 1750 níveis.

Concentração de CO2. Fonte: Hannes Grobe 21:17, 5 de novembro de 2006 (UTC) [CC BY-SA 2.5 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/2.5)]

Quando a composição isotópica do CO2 atmosférico atual é determinado, foi demonstrado que o aumento vem da queima de combustíveis fósseis e desmatamento. CO2 Atos absorventes e emitindo radiação infravermelha e tem uma vida útil de 5 a 200 anos.

Metano (cap4)

O metano é o segundo gás de efeito estufa que contribui com cerca de 17 % do aquecimento, por absorção de calor e irradiação. Embora grande parte desse gás ocorra naturalmente fundamentalmente em pântanos, há uma importante contribuição humana (cerca de 50%).

Concentração de metano. Fonte: metano-global-aege-2006.JPG: NOAADERIVATIVATIVE: Ortisa [Domínio Público]

Aproximadamente 60% de metano que atualmente existe na atmosfera é um produto de atividades humanas (antropia). Entre as principais fontes antrópicas estão o gado de ruminantes, cultivo de arroz, exploração de combustíveis fósseis e combustão de biomassa.

Os níveis estimados desse gás antes da era industrial são de 700 ppb (partes por bilhão) e, em 1998, atingiu 1.745 ppb, que representa um aumento de 149%. No entanto, o metano apresenta uma vida útil na atmosfera baixa, atingindo apenas 12 anos.

Óxidos de nitrogênio (NOX)

NOx, especialmente óxido nitroso, contribui para a destruição do ozônio estratosférico, aumentando a quantidade de radiação ultravioleta que penetra na terra. Esses gases se originam da produção industrial de ácido nítrico, ácido adipico e uso de fertilizantes.

O óxido nitroso (N2O) teve uma concentração atmosférica de 270 ppb antes da era industrial, para atingir 314 ppb em 1998. Isso representa um aumento de 16% em sua concentração e tem uma vida útil de 114 anos que o torna muito problemático.

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Hydrofluorocarbones (HFC)

São gases utilizados em várias aplicações industriais, substituindo o CFC Limited by the Montreal Accord. No entanto, os HFCs afetam igualmente a camada de ozônio e têm uma alta permanência ativa na atmosfera (até 260 anos).

Esses gases não existiam na atmosfera, foram introduzidos pelo ser humano e, no caso do HFC-23, atinge uma concentração de 14 ppt (partes por trilhão).

Hidrocarboneto Perflined (PFC)

PFCs ocorrem em instalações de incineração para o processo de fusão de alumínio. Como os HFCs têm uma alta permanência na atmosfera e afetam a integridade da camada de ozônio estratosférico.

Hexafluoruro de enxofre (SF6)

Este é outro gás cujo efeito superaquecimento passa pela destruição da camada de ozônio. É usado em equipamentos de alta tensão e na produção de magnésio e tem uma alta permanência na atmosfera.

Clorofluorocarbonados (CFC)

O CFC é um poderoso gás de efeito estufa que danifica o ozônio estratosférico e é regulado dentro da estrutura do protocolo de Montreal.  No entanto, em alguns países, ainda é usado, esse é o caso da China.

O dano à camada de ozônio é causado pelos átomos de cloro que se dissociam quando são espancados pela radiação ultravioleta.

Os principais clorofluorocarbonos são CFC-11, CFC-12, CFC-13, CFC-13, CFC-114 e CFC-115. Esses gases não existiam na atmosfera, mas em 1998 o CFC-11 já atingiu 268 ppt, com uma vida útil de 45 anos.

Metilcloroforma ou tricyclean (CH3CCL3)

É um tipo específico de CFC, usado como solvente e limpeza de metal. Ao decompor, emite gases de cloreto, cujos átomos de cloro contribuem para a destruição da camada de ozônio.

Ozônio Tropoférico (O3)

O O3 troposférico é o ozônio formado no nível do solo, entre a superfície e 18 km de altura. Embora o ozônio estratosférico ajude a reduzir o superaquecimento global, reduzindo a radiação ultravioleta, a radiação troposférica gera aquecimento.

Smog em Harbin (China). Fonte: Fredrik Rubenson [CC BY-SA 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/2.0)]

Foi proposto que o efeito do ozônio troposférico é contraditório. Por um lado, gera um aquecimento superficial da terra, mas, ao mesmo tempo, elimina outros gases de efeito estufa.

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De qualquer forma, o O3 é um gás tóxico que produz danos pulmonares, além de deteriorar vários materiais.

Clorodifluorometano (HCFC-22)

Este é o chamado R-22, um gás incolor e até recentemente o mais usado em equipamentos de resfriamento. No entanto, hoje é proibido em grande parte do mundo por seu efeito negativo na camada de ozônio.

Cloreto de carbono ou tetracloreto de carbono (CCL4)

Hoje é um proibido organizado em muitas partes por sua toxicidade, mas que foi amplamente utilizada como refrigerante, extinguir, degrescante e agente de pesticidas. Quando este composto é degradado, gera substâncias derivadas que afetam a camada de ozônio.

Tetrafluorometano ou perfluorometano (CF4)

É um gás conhecido como R-14 e usado como refrigerante, mas tem uma alta capacidade de absorção e emissão de energia ultravioleta. Você tem um tempo de vida na atmosfera de mais de 50.000 anos e um potencial de aquecimento global 6 6.500.

De acordo com os registros mundiais do Guinness, o tetrafluorometano é o gás de efeito estufa mais persistente, embora sua baixa proporção na atmosfera restrinja seu efeito.

Hexafluoroetano (C2F6)

É usado em refrigerantes e na produção de alumínio, pois graças à alta energia de suas ligações de fluxo de carbono, é muito estável. Isso atribui uma longa vida útil, pelo menos 500 anos.

Da mesma forma, possui um alto potencial de absorção de radiação por infravermelho, torna um problema para a temperatura global. O hexafluoroetan faz parte da lista de gases de efeito estufa do grupo de especialistas intergovernamentais sobre mudança climática (IPCC).

Hexafluoruro de enxofre (SF6)

É um gás não -tóxico, cinco vezes mais pesado que o ar, com 176 (20 GWP Índice (20.000 vezes mais que CO2). Por outro lado, tem uma vida útil de 3.200 anos, embora porque seja tão denso que não suba às camadas altas da atmosfera.

Referências bibliográficas

1. Bolin, b. e Doos, B.R. Efeito estufa.
2. Cavaleiro, m., Lozano, s. e Ortega, B. (2007). Efeito de Greenhouse, aquecimento global e mudança climática: uma perspectiva das ciências da terra. Revista Digital da Universidade.
3. Elsom, d.M. (1992). Poluição atmosférica: um problema global.
4. IPCC (2001). Terceira Avaliação Relatório de Avaliação Climática 2001: A Base Científica.
5. IPCC (2018). Aquecimento global de 1.5 ºC.
6. Mitchell, j.F.B., Johns, t.C., Gregory, j.M. e Tett, S.F.B. (novecentos e noventa e cinco). Resposta climática ao aumento dos níveis de gases de efeito estufa e aerossóis de sulfato. Natureza.
7. Myhre, g., Highwood, e.J., Shine, k.P. e Stordal, f. (1998). Novas estimativas de força radiativa devido a gases de efeito estufa bem misturados. Cartas de pesquisa geofísica.
8. Rodhe, h. (1990). Em comparação da contribuição dos gases de Varyus para o efeito estufa. Ciência.
9. Schneider, s.H. (1989). O efeito estufa: ciência e política. Ciência.