Propriedades dos gases de efeito estufa

Aquecimento global, atualmente fonte de grande preocupação social e científica, é causada principalmente pelos gases de efeito estufa na atmosfera. Um bom entendimento de suas propriedades físicas é fundamental para gerenciar e reduzir o aquecimento global. Os cientistas identificaram e analisaram como esses gases são formados e interagem e mediram suas contribuições relativas ao aquecimento global.

Embora menos de um por cento da atmosfera seja composto de gases de efeito estufa, sua influência no meio ambiente global é grande. O efeito estufa é causado por gases na atmosfera terrestre. A energia solar que chega passa pela atmosfera, que retém o calor resultante e aquece a temperatura próxima à superfície da Terra. Esse efeito é impulsionado pelos gases de efeito estufa, que capturam e retêm calor. Conseqüentemente, a energia que entra na atmosfera é maior do que a que sai, e isso aumenta gradualmente a temperatura global geral.

Os gases de efeito estufa mais intimamente ligados ao aquecimento global incluem dióxido de carbono, metano, óxido nitroso e fluorocarbonos. Desde o início da era industrial, quantidades significativas de cada um foram adicionadas à atmosfera pelas atividades humanas. O vapor d'água também é um gás de efeito estufa bastante abundante na atmosfera. O papel da atividade humana na criação de vapor d'água é menos claro, entretanto. Além de serem gases de efeito estufa, os fluorcarbonos possuem outra propriedade nociva. Eles tendem a destruir a camada de ozônio da alta atmosfera, que nos protege da radiação ultravioleta prejudicial. O ozônio em si também é um gás de efeito estufa, no entanto.

As três propriedades importantes de um gás de efeito estufa são o comprimento de onda da energia que o gás absorve, quanta energia ele absorve e quanto tempo o gás permanece na atmosfera.

As moléculas de gases de efeito estufa absorvem energia na região infravermelha do espectro, que geralmente associamos ao calor. Os gases de efeito estufa absorvem mais de 90 por cento da energia atmosférica em uma parte muito estreita do espectro de energia. No entanto, as energias de absorção são diferentes para cada gás de efeito estufa; juntos, eles absorvem energia em uma grande parte do espectro infravermelho. Os gases de efeito estufa permanecem na atmosfera de 12 anos para o metano a 270 anos para o fluorocarbono. Cerca de metade do dióxido de carbono atmosférico desaparecerá no primeiro século após sua liberação, mas uma pequena porção persistirá por milhares de anos.

O potencial de aquecimento global de um gás de efeito estufa mede sua contribuição para o aquecimento global. Seu valor é baseado nas três propriedades principais, descritas anteriormente. O efeito de aquecimento de um gás de efeito estufa, dividido pelo efeito de aquecimento da mesma quantidade de dióxido de carbono, é igual ao seu potencial de aquecimento.

Por exemplo, o metano tem um potencial de aquecimento de 72 para um período de 20 anos. Em outras palavras, uma tonelada de metano teria o mesmo efeito que 72 toneladas de dióxido de carbono nos 20 anos após sua liberação na atmosfera. Metano, óxidos nitrosos e os fluorocarbonos, todos têm potenciais de aquecimento muito maiores do que o carbono dióxido de carbono, mas este ainda continua sendo o gás de efeito estufa mais importante, porque há muito isto.