Os 6 principais gases de efeito estufa (e suas características químicas) - Médico - 2023

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A Terra é o único planeta onde a existência de vida é confirmada porque é uma grande coincidência que todos os seus ecossistemas estão em um equilíbrio perfeito o suficiente para permitir o desenvolvimento e manutenção das coisas vivas.

Afinal, a Terra nada mais é do que uma rocha de 12.742 quilômetros de diâmetro que gira em torno de uma esfera de plasma que é o Sol a uma velocidade de 107.280 km / h. Essa situação não é nada idílica. Mas se o mundo não é um lugar inóspito, é devido ao somatório de processos que fazem dessa rocha um lar para nós e para o resto dos organismos.

E de todos os processos que tornam a Terra um planeta habitável, o efeito estufa se destaca, é claro. Um fenômeno natural estimulado pelos chamados gases de efeito estufa, que, presentes na atmosfera, têm a capacidade de reter a radiação solar e, assim, tornar a temperatura média da Terra ótima para a vida nela.

Considerado erroneamente como algo negativo, o efeito estufa é essencial. O problema é que, com as atividades humanas, estamos emitindo mais gases de efeito estufa na atmosfera do que ela pode processar. Então, vamos ver o que são esses gases e qual é sua relação com as mudanças climáticas e o aquecimento global.

Recomendamos que você leia: "As 11 principais causas das mudanças climáticas"

o que é o efeito estufa?

O efeito estufa, também conhecido pelo nome em inglês Efeito estufa, isto é um fenômeno natural que ocorre a nível atmosférico e que, por diferentes processos estimulados por gases na atmosfera, aquece a superfície terrestre.

É um processo que permite que a temperatura global da Terra seja quente e estável. O efeito estufa, portanto, garante que a temperatura da Terra esteja dentro das faixas ideais para a vida e que não haja grandes diferenças térmicas entre o dia e a noite.

Mas como surge esse efeito estufa? O efeito estufa existe graças à presença na atmosfera dos chamados gases de efeito estufa (GEE), que são principalmente dióxido de carbono, vapor de água, óxido nitroso, metano e ozônio. Vamos estudá-los com mais profundidade mais tarde.

Seja como for, estes gases com efeito de estufa, apesar de representarem menos de 1% do total dos gases da atmosfera (78% é azoto e 28% oxigénio), devido às suas propriedades químicas, têm a importantíssima capacidade de absorção de energia solar. radiação térmica e irradiando-a em todas as direções da atmosfera, conseguindo assim aquecer a superfície da Terra.

Quando a luz solar atinge a atmosfera, 30% dessa radiação solar é refletida de volta para o espaço. Se perde. Os 70% restantes, porém, passam pela atmosfera e caem na superfície terrestre, aquecendo-a. Agora, uma vez que esse calor foi gerado na terra e no mar, essa energia seria irradiada de volta para o espaço. Nós o perderíamos.

Mas é aqui que entram os gases de efeito estufa, que discutiremos mais tarde. Esses gases que, repetimos, juntos, eles representam menos de 1% da composição atmosférica (e 0,93% já é apenas vapor d'água, então sobra 0,07% para o resto), eles são capazes de reter parte desse calor que ricocheteou na superfície da Terra.

Devido às suas propriedades químicas e estrutura molecular, os gases de efeito estufa absorvem a energia térmica e a emitem em todas as direções na atmosfera, evitando que toda ela retorne ao espaço e permitindo que uma parte retorne a áreas mais baixas da atmosfera, retornando para aquecer o superfície da Terra.

Os gases de efeito estufa evitam que todo o calor do Sol retorne ao espaço e o perca. O efeito estufa retém o calor de que precisamos para sobreviver. O problema é que, com as atividades humanas, estamos quebrando o equilíbrio. Estamos emitindo mais gases de efeito estufa do que deveríamos, mais calor está sendo retido, as temperaturas estão aumentando, o aquecimento global surge (desde a era industrial a temperatura média da Terra já subiu 1 ° C) e, por consequência, as mudanças climáticas Nós estamos experimentando.

Para saber mais: "Efeito estufa: o que é e sua relação com as mudanças climáticas"

O que são gases de efeito estufa?

99% da atmosfera da Terra consiste em nitrogênio (78%) e oxigênio (28%). E nitrogênio e oxigênio não são gases de efeito estufa. Então, 1% é gases de efeito estufa? Não, assim não.

Dentro desse 1% também temos o argônio, que não é um gás de efeito estufa. Portanto, menos de 1% dos gases na atmosfera são gases de efeito estufa. E desses, 0,93% corresponde ao vapor d'água, que é um efeito estufa. Portanto, cerca de 0,07% (o que é menos) é compartilhado pelos outros gases de efeito estufa: dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, ozônio e os famosos CFCs.

O problema é que, como veremos, estamos aumentando a quantidade desses gases. E estamos rompendo o delicado equilíbrio do efeito estufa, provocando um aumento global das temperaturas que, se não agirmos agora, acabarão causando consequências cada vez mais graves associadas às mudanças climáticas.

1. Dióxido de carbono

O dióxido de carbono (CO2) é um gás incolor, um composto químico formado por um átomo de carbono ligado, por meio de ligações covalentes duplas, a dois átomos de oxigênio. Sua concentração atual na atmosfera é de 410 ppm (partes por milhão), o que representaria 0,04% de todos os gases. Isso é 47% a mais do que havia antes da era industrial, quando os níveis eram 280 ppm.

É a principal fonte de carbono para a vida por meio da fixação por organismos fototróficos e também é um importante gás de efeito estufa. Infelizmente, sua concentração atmosférica, como vimos, quase dobrou nos últimos 200 anos, sendo esta uma das principais causas do aquecimento global.

Petróleo, gás natural e carvão contêm dióxido de carbono que está "preso" na crosta terrestre há milhões de anos. E com a sua queima, tanto para uso de combustíveis fósseis (para veículos motorizados) quanto para atividades industriais, bem como para desmatamento (e combustão de madeira) e produção de cimento (responsável por 2% das emissões desse gás), estamos aumentando perigosamente suas quantidades.

De fato, Estima-se que a queima de combustível fóssil sozinha seja responsável por três quartos do aquecimento global. Portanto, podemos considerar o dióxido de carbono como a principal fonte “não natural” de gases de efeito estufa.

2. Vapor de água

O vapor de água (H2O) é um gás obtido pela fervura da água líquida (ou por sublimação do gelo) e que, a nível terrestre, tem como principal fonte a evaporação da água dos oceanos. É um gás incolor e inodoro, portanto, apesar do que possa parecer, as nuvens não são vapor d'água. São pequenas gotas de água líquida.

Seja como for, o vapor d'água representa 0,97% da composição atmosféricaPortanto, embora não seja o gás de efeito estufa mais poderoso, é o que mais contribui para isso. Não existem fontes relevantes de origem humana que desestabilizem, o problema é que com o aquecimento global, os oceanos estão evaporando cada vez mais intensamente. É um peixe que morde o rabo.

3. Metano

O metano (CH4) é o hidrocarboneto alcano molecular mais simples. É um átomo de carbono central ligado, por meio de ligações covalentes simples, a quatro átomos de hidrogênio. É produzido como produto final do metabolismo de diferentes microrganismos anaeróbios.

É um gás de efeito estufa 25 vezes mais poderoso que o dióxido de carbono, mas sua concentração é 220 vezes menor para isso, então, no geral, contribui menos para o efeito estufa. A pecuária é responsável por 40% de suas emissões (um dos motivos da insustentabilidade da indústria da carne), assim como a agropecuária.

4. Óxido nitroso

O óxido nitroso (N2O), mais conhecido como gás hilariante, é um gás incolor com odor adocicado e levemente tóxico. É o terceiro gás de efeito estufa mais importante e, além disso, é uma substância que causa problemas na camada de ozônio, pois reduz o ozônio (O3) a oxigênio molecular (O2).

O óxido nitroso é gerado, em nível humano, pela termólise controlada do nitrato de amônio ou também pela reação do ácido nítrico com a amônia. Como um gás de efeito estufa, é 300 vezes mais poderoso que o dióxido de carbono, embora, felizmente, não seja emitido em quantidades tão elevadas. O uso de fertilizantes na atividade agrícola é responsável por 64% de suas emissões. Estima-se que o óxido nitroso seja responsável por 5% do efeito estufa artificial.

5. Ozônio

O ozônio (O3) é um gás formado pela dissociação de uma molécula de oxigênio (O2) estimulada pela radiação ultravioleta, fazendo com que o oxigênio livre (O) se ligue rapidamente a uma molécula de O2 para formar esse gás.

A principal função do ozônio é formar uma camada atmosférica conhecida como ozonosfera, que, com uma espessura entre 10 e 20 km, absorve entre 97% e 99% da radiação solar que chega à Terra. É um filtro para radiação ultravioleta.

E embora também seja um gás de efeito estufa, o principal problema é que a emissão descontrolada de gases CFC fez com que os átomos de cloro e bromo desses gases atacassem as moléculas de ozônio, causando variações na espessura da ozonosfera. De qualquer forma, a situação foi controlada a tempo e estima-se que, em 2050, os valores do ozono voltem ao normal. Portanto, o problema do ozônio vem mais com a sua redução do que com o aumento, ao contrário dos outros gases desta lista.

Para saber mais: "Buraco na camada de ozônio: causas e consequências"

6. Clorofluorocarbonos (CFCs)

Clorofluorocarbonos (conhecidos como CFCs) são derivados de hidrocarbonetos saturados que são obtidos pela substituição de átomos de hidrogênio por átomos de flúor e / ou cloro. Foram utilizados, graças à sua estabilidade e toxicidade zero, como gases refrigerantes, agentes extintores e como composto para aerossóis..

No entanto, após sua introdução na década de 1930, observamos que eles eram gases de efeito estufa 23.000 vezes mais poderosos que o dióxido de carbono e que também destruíam as moléculas de ozônio.

Eles foram proibidos em 1989 e, desde então, seu uso foi reduzido em 99%. Mas não podemos esquecer que eles têm uma permanência na atmosfera de mais de 45 anos, de forma que, embora seus níveis estejam diminuindo 1% a cada ano, eles ainda estão lá, contribuindo para o efeito estufa artificial.