Gases do Efeito Estufa

Prévia do material em texto

1.1 Importância dos gases do efeito estufa 
 Os gases estufas são responsáveis por não deixar escapar para o espaço o calor necessário 
para que as condições ótimas de várias formas de vida na terra sejam mantidas. Não permitindo, 
assim, o resfriamento da superfície terrestre. A maioria dos gases do efeito estufa é emitida 
naturalmente para a atmosfera e, no passado, essas emissões naturais deram origem ao efeito estufa, 
proporcionando a vida no planeta. O problema do efeito estufa se inicia quando a atmosfera começa 
a reter mais calor do que seria o necessário para garantir as condições favoráveis a vida na terra, 
devido ao aumento das concentrações dos gases estufas na atmosfera. 
 Podemos usar como analogia uma estufa de plantas onde os vidros permitem a entrada da 
radiação solar, mas retém o calor proveniente da energia solar dentro da estufa, pois as plantas 
necessitam dessa energia para que se desenvolvam. Analogamente, os gases do efeito estufa 
permitem que a energia solar penetre na atmosfera e evitando que parte desse calor saia. 
 Não sei se vocês já pararam para pensar porque o interior do carro com os vidros fechados 
se aquece tão rapidamente? Mas o motivo disso é que o sol emite radiações em todos os 
comprimentos de onda e maior parte está dentro da faixa da luz visível de 380 a 750 nm, que passa 
pelo vidro para dentro do carro. Parte dessa energia é absorvida pelos materiais no interior do carro 
e parte é refletida de volta. Essa energia refletida é a radiação infravermelha de 4 a 40 µm, que por 
ter um grande comprimento de onda não passa pelo vidro, ficando aprisionada. 
 Analogamente, uma parcela da energia solar que chega a atmosfera terrestre é refletida 
imediatamente para o espaço, enquanto outra parte é absorvida pelos oceanos e pela superfície da 
terra, proporcionando um aquecimento. Uma porção desse calor absorvido é irradiada para o 
espaço, mas os gases estufas funcionam como uma cortina que vai da superfície da Terra em direção 
ao espaço, sendo opacos a radiação terrestre que apresentam comprimentos de onda maiores que a 
energia irradiada pelo sol. Por isso, essa energia absorvida pela terra fica retida. Sem o efeito estufa 
proporcionado pelos gases estufas a terra seria inóspita. 
 Essa diferença nos comprimentos de onda se deve às diferenças nas temperaturas do Sol e 
da superfície terrestre. O sol apresenta comprimento de onda menor porque tem maiores 
temperaturas, logo, maior energia do que a superfície da terra que tem menor temperatura e, por 
tanto, menor energia. e sabemos que quanto maior a energia menor o comprimento de onda. 
Podemos mostra isso de forma mais clara a partir de algumas equações. Pela equação do 
comprimento de onda, sabemos que: 
V=λ f 
Mas como a velocidade da luz é uma constante, então: 
λ = c/f 
Ou ainda, 
 f = c/λ (Equação I) 
Assim, percebemos que o comprimento de onda é inversamente proporcional a frequência. Além 
disso, pela equação de Plank, vemos que a energia do fóton é diretamente proporcional a 
frequência, com podemos conferir abaixo: 
E=h f 
Portanto, usando a equação I teremos 
E=h c/λ 
Sendo assim, podemos afirmar que o comprimento de onda é inversamente proporcional a energia 
do fóton*. 
*Quando estamos em contato com a luz (qualquer luz do Sol, das estrelas, da lâmpada elétrica etc.) 
estamos, consequentemente, em contato com as partículas elementares da luz, os fótons. 
1.2 Principais gases estufa: 
Tabela I: Gases causadores do efeito estufa e o valor correspondente para o Potencial de Aquecimento Global 
Fonte: Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação 
 Na tabela I, são apresentados os principais gases causadores do efeito estufa. Para compará-
los foi utilizado o Potencial de Aquecimento Global (Global Warming Potential – GWP) que 
expressa a quantitativamente a contribuição de um determinado gás para o efeito estufa. Serve 
como fator de ponderação, para alcançar uma unidade comum para todos os gases (o equivalente de 
dióxido de carbono) e, assim, poder compará-los quanto a contribuição com o efeito estufa. 
 Dessa forma a tabela I mostra que os gases do efeito estufa não absorvem igualmente o 
calor. Uma molécula de metano, por exemplo, absorve 21 vezes mais calor do que uma molécula de 
gás carbônico. Nesse caso, devemos entender calor como raio infravermelho que é o que a radiação 
da terrestre. Já o óxido nitroso, por sua vez, absorve com uma eficiência 310 vezes maior a radiação 
infravermelha e é proveniente dos processos naturais devido às atividades biológicas no solo e nos 
oceanos. Entretanto, a manipulação do solo pelo homem, principalmente devido o uso de 
fertilizantes vem aumentando a emissão desse gás para a atmosfera. 
 Nesse mesmo viés, podemos observar também pela tabela acima, o gás carbônico não é o 
único gás capaz de impedir que a radiação infravermelha emitida da Terra escape, mas está presente 
na atmosfera em maiores concentrações e vem aumentando rapidamente há algumas décadas. Isso 
porque: 
1. É comum na maior parte das combustões 
2. No desmatamento o gás carbônico que foi retirado da atmosfera pela planta, principalmente 
durante seu crescimento, é emitido em minutos 
3. Pode ser emitido no processo de respiração e por atividade vulcânica 
4. Estabilidade química do CO2 faz com que ele possa permanecer em média de um a quatro anos 
na atmosfera tempo suficiente para se espalhar globalmente formando ale semelhante a uma 
camada envolvente do planeta (pois é inerte as reações de oxidação da atmosfera) 
 
1.3 Consequências do aumento dos gases estufa 
 A previsão é que, em um futuro próximo, o mesmo efeito estufa que proporciona a vida no 
planeta nos leve a condições não ideias de vida. Isso graças ao ritmo acelerado de industrialização, 
o crescimento demográfico, o número de animais criados para alimentação, a decomposição de 
dejetos orgânicos em águas poluídas, dentre outros fatores que aumentam a concentração dos gases 
do efeito estufa na atmosfera o que causa um aumento gradativo da temperatura terrestre. Essas 
ações antrópicas sem nenhuma medida efetiva de remediação dos danos causados implica em 
alguns eventos catastróficos como: 
1. Aumento da temperatura global 
2. Diminuição da capacidade dos oceanos de dissolver gás carbônico 
3. O gelo das regiões polares poderá derreter 
4. Inundações de grande parte da costa dos continentes podendo ocorrer até o desaparecimento das 
cidades litorâneas (como consequência do derretimento dos gelos das regiões polares) 
5. Grandes regiões agrícolas poderão se tornar desertos 
6. Tempestades violentas poderão ocorrer com mais freqüência por causa das variações climáticas 
7. Condições não ideais a sobrevivência no planeta 
 
 Os oceanos absorvem grande parte do gás carbônico da atmosfera por dois motivos: um 
porque o gás se dissolve na água e 2/3 do nosso planeta é coberto por água e outro porque as 
pequenas algas marinhas durante o processo de fotossíntese consomem CO2. Os oceanos podem ser 
considerados como o grande “consumidor” do CO2 atmosférico. Porém, é possível dissolver 
maiores quantidades de um gás em águas mais frias. Se a temperatura das águas dos oceanos 
aumentarem, como conseqüência do efeito estufa, sua capacidade de absorver o CO2 da atmosfera 
irá diminuir. 
 As florestas também são muito importantes para a absorção de CO2, principalmente 
quando estão crescendo, pois estas também transformam o CO2 atmosférico em matéria orgânica 
sólida por meio da fotossíntese, “limpando” a atmosfera. Portanto, um aumento no número de 
árvores plantadas (e não derrubadas) pode ajudar a diminuir a concentração de CO2 na atmosfera. 
No processo de queima de florestas, o gás carbônico que estava armazenado durante anos e anos na 
forma de plantas, é emitido de volta para a atmosfera em minutos. 
 A água tem grande capacidade para armazenar calor, mas não se enquadra nos ‘gases de 
efeito estufa’ propriamente dito porque a quantidadede água na atmosfera depende dos outros 
gases. Isto é, quanto maior a temperatura da atmosfera, maior a evaporação da água dos rios, 
oceanos e de outros reservatórios. Sendo assim, se a concentração dos gases de efeito estufa 
aumentar devido a ação do homem, o aumento do vapor de água da atmosfera será uma 
conseqüência disso.