UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO – UFES MESTRADO DE ENGENHARIA AMBIENTAL REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFÉRA E A MUDANÇA DO CLIMA MONITORAMENTO DA QUALIDADE

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REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFÉRA REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFÉRA E A MUDANÇA DO CLIMAE A MUDANÇA DO CLIMA

MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR

Professor: Neyval Costa Reis Junior

Aluno: Kenyo Colnago dos SantosVitória

03/05/2005

SUMÁRIO REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFERA E A MUDANÇA DO CLIMAREAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFERA E A MUDANÇA DO CLIMA

DefiniçãoDefinição IMPACTOS GLOBAIS E A MUDANÇA DO CLIMA Evolução do pensamento de Preservação Ambiental EFEITO ESTUFA Nossa Atmosfera

Composição química do “ar limpo” Gases causadores do Efeito Estufa Efeito Estufa natural Efeito Estufa em conseqüência da poluição Entendendo o Efeito Estufa Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa O Superaquecimento Global e suas conseqüências AÇÕES PREVENTIVAS QUE REDUZEM A EMISSÃO DOS GASES QUE CAUSAM O EFEITO ESTUFA Controle da Emissão de Poluentes por Veículos Automotores Controle da Emissão de Poluentes pelas Indústrias O que podemos fazer para diminuir a emissão de poluentes? Benefícios obtidos com as Ações Preventivas

REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFERA E A MUDANÇA DO CLIMA

Definição

A emissão de certos gases na atmosfera resulta em reações químicas que ocasionam uma mudança do clima e conseqüentemente possíveis prejuízos à vida na terra.

Impactos LocaisPoluição Atmosférica

Mudanças no Clima

Impactos Globais

Diminuição da Camada de Ozônio Aumento do Efeito Estufa El Nino, La Nina, Tsunames

Desequilíbrio ecológico

IMPACTOS GLOBAIS E A MUDANÇA DO CLIMA

Evolução do pensamento de Preservação Ambiental

• 1960

Questões ambientais restrita a poucos Paises do Hemisfério

Norte >> Paises do Hemisfério Sul >> Políticas Ambientais são

consideradas como um luxo desnecessário.

• 1972

1ª Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e

Desenvolvimento >> Estocolmo, Suécia >> Foi apresentado a

Declaração sobre o Ambiente Humano >> 26 princípios sobre

Ambiente e Desenvolvimento >> A manutenção do Meio Ambiente

é responsabilidade de todos os Países >> 1° documento

produzido pela Comunidade Internacional;

Criação do PNUMA (Programa das Nações Unidas para o

Meio Ambiente) e das Agências de Preservação Ambiental.

• 1980

Muitas pesquisas científicas sobre Mudanças Climáticas >> Essas

pesquisas revelam um dos principais problemas ambientais a

serem enfrentados >> Emissão descontrolada de Gases Estufa.

• 1982


Desenvolvimento >> Nairobi, Quênia -1982 >> Discussão sobre os

Problemas Ambientais Globais, as Mudanças no Clima (Gases

Estufa) e a destruição da Camada de Ozônio.

• 1987

Criado o termo “Desenvolvimento Sustentável” >> Desenvolvimento

que deve atender as necessidades do presente sem comprometer

as necessidades básicas das gerações futuras.


Outras definições sobre Desenvolvimento Sustentável

• ... atende às necessidades do presente sem comprometer as ... atende às necessidades do presente sem comprometer as

oportunidades das gerações futuras. ( inf. public. empresa & oportunidades das gerações futuras. ( inf. public. empresa &

ambiente )ambiente )

• ... busca conciliar as necessidades econômicas, sociais e ... busca conciliar as necessidades econômicas, sociais e

ambientais sem comprometer o futuro de quaisquer demanda. ambientais sem comprometer o futuro de quaisquer demanda.

( Volnei Alves – prof. da Unidade de Ensino Superior Dom ( Volnei Alves – prof. da Unidade de Ensino Superior Dom

Bosco, UNDB)Bosco, UNDB)

• ... atende as necessidades do presente sem comprometer a ... atende as necessidades do presente sem comprometer a

possibilidade de as gerações futuras atenderem às suas possibilidade de as gerações futuras atenderem às suas

próprias necessidades.próprias necessidades. ( relat. Nosso Futuro Comum ) ( relat. Nosso Futuro Comum )


• 1988 Formação do Painel Intergovernamental para Mudanças Climáticas

(IPCC) >> Organizado pelo Programa das Nações Unidas para o

Meio Ambiente (PNUMA) e pela Organização Meteorológica

Mundial (OMM) >> O IPCC é o principal responsável pelas

previsões sobre o aquecimento global nas próximas décadas.

• 1990 Conferência Mundial sobre o Clima >> Negociações para

estabelecer o Comitê Intergovernamental de Negociação para uma

Convenção-Quadro sobre Mudanças Climáticas (INC/FCCC).


• 1992


Desenvolvimento >> Rio – 92 >> Aprovada a formação da

Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças

Climáticas (UNFCCC) >> Assinada por 154 Países, incluindo o

Brasil >> Compromisso de diminuir a emissão dos gases

responsáveis pelo Efeito Estufa >> Necessidade de detalhar

quais medidas deveriam ser tomadas >> Conferências foram

realizadas entre partes da Convenção-Quadro >> Chamadas

de Conferências das Partes (COP).


• 1992

Apresentada a Declaração do Rio sobre Meio Ambiente e

Desenvolvimento >> Conjunto de 27 princípios sobre a relação

entre Desenvolvimento e Meio Ambiente;

Agenda 21 >> Conjunto de propostas envolvendo questões

sociais, econômicas e ambientais para um Desenvolvimento

Sustentável >> Este documento foi muito discutido e negociado

entre os 175 Países que participaram do Rio – 92;

Estabelecida a Comissão de Desenvolvimento Sustentável (CDS)

>> Criada para definir estratégias para o Desenvolvimento

Sustentável >> Intuito de desenvolver parcerias entre as Nações

Unidas e organizações não-governamentais.



• 1997

COP – 3 >> Estabelecido o Protocolo de Kyoto >> Documento

que estabelecer metas e mecanismos para a redução das

emissões globais de gases estufa >> Somente para os Países

do Anexo 1 >> Redução de pelo menos 5,2% dos índices

medidos em 1990 >> Primeiro período de redução >> 2008 a

2012;

Anexo 1 >> Estabelecido para os Países responsáveis por

55% das emissões globais em 1990 >> Países desenvolvidos;

Os Países que não pertencem ao Anexo 1 >> Não possuem

metas de redução para o primeiro período definido pelo

Protocolo;

• 1997

Para o Protocolo entrar em vigor >> É necessário que ele seja

ratificado pelos Países que representem pelo menos 55% das

emissões mundiais de Gases Estufa;

Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) >> Incluso

no Protocolo de Kyoto graças a uma iniciativa brasileira >>

Países do Anexo 1 podem diminuir suas metas de redução

sem alterar a emissão global >> Patrocinando projetos e

comprando Reduções Certificadas de Emissões (CERs) dos

Países que estão fora do Anexo 1 >> CERs ou “Créditos de

Carbono” >> Créditos financeiros dados aos Países que

fazem projetos de Energia Limpa e os que atuam na

recuperação de áreas degradadas.


• 16 de março de 1998 a 15 de março de 1999

84 Países assinaram o Protocolo >> Estados Unidos e

Rússia não assinam >> EUA é responsável por 25% das

emissões mundiais de CO2 >> Alega que a redução

de 7% na emissão dos Gases Estufa poderia dificultar o

avanço das indústrias no país.


Protesto contra os EUA. Patagônia, Argentina.

COLOCAÇÃO PAÍS MILHARES DE TONELADAS DE CARBONO

1º Estados Unidos 1.489.648

2º China 913.768

3º Rússia 390.616

4º Japão 316.164

5º Índia 279.899

6º Alemanha 227.364

7º Reino Unido 142.096

8º Canadá 133.890

9º Coréia do Sul 116.701

10º Itália 111.323

11º Ucrânia 100.427

12º México 99.964

13º Polônia 95.413

14º França 92.878

15º África do Sul 86.532

16º Austrália 86.336

17º Brasil 78.666

Carbon Dioxide Information Center - Folha Online

Ranking da emissões de CO2 no ano de formulação do Protocolo(1997)


• 13 a 24 de novembro de 2000

A COP-6 é realizada na Holanda >> Discutidas decisões cruciais

sobre a implementação dos detalhes do Protocolo >> Trocas de

acusações entre o Vice Primeiro Ministro do Reino Unido e a

Ministra do Meio Ambiente da França.


• 2002


Desenvolvimento >> Rio+10 >> Johannesburgo, África do Sul

>> Reuniu representantes de 193 Países >> Avaliação das

Mudanças Climáticas Globais desde a Rio – 92 >> EUA é

acusados de retroceder em compromissos assinados durante a

Rio – 92 >> Secretário de Estado Colin Powell declara que não

aceita que a redução dos Gases Estufa seja somente para os

países ricos.


• 16 de Fevereiro de 2005

O Protocolo de Kyoto entra em vigor com a assinatura da

Rússia >> Até então, apesar da adesão de 127 países, a

soma das emissões era de apenas 44% >> Com a Rússia

esse índice chegou a 61%;

O EUA não assina o Protocolo >> Apresenta o Projeto

intitulado Iniciativa Céu Limpo >> Bush prometeu reduzir as

emissões dos Gases Estufa >> Proposta americana foi

recebida com severas críticas;

Em 2005 >> O Mercado Global dos Créditos de Carbono

deve chegar a US$ 670 milhões >> Em 2007 deve chegar a

US$ 13 bilhões >> Espera-se que o Brasil represente 10%

desse mercado.

Mocinho ou vilão?

EFEITO ESTUFA

Nossa Atmosfera

EFEITO ESTUFA

Composição química do “ar limpo”

EFEITO ESTUFA

Gases causadores do Efeito Estufa

Efeito Estufa natural (“mocinho”)Efeito Estufa natural (“mocinho”)

Presença de vapor de água na atmosfera; Emissão de gases devido a decomposição natural da Biomassa pelas Bactérias Aeróbias (CO2) e Bactérias Anaeróbias (CH4);

Queimadas espontâneas e respiração animal;

Sem o Efeito Estufa >> Temperatura na Terra igual a - 18ºC.

EFEITO ESTUFA

Efeito Estufa em conseqüência da poluição (“vilão”)Efeito Estufa em conseqüência da poluição (“vilão”)

Emissão descontrolada de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e hexafluoreto de enxofre (SF6).

EFEITO ESTUFA

Entendendo o Efeito Estufa

A Transferência de Calor ocorre por Condução, por

convecção,

ou por Radiação;

A Transferência de Calor por Radiação Térmica ocorre por

um mecanismo totalmente diferente >> Se resume na

radiação

emitida em virtude da alta temperatura de um corpo;

Quanto mais quente estiver um corpo >> Maior a radiação

que

ele emite >> Menor é o seu comprimento de onda;

Quando a temperatura diminui >> O comprimento de onda

aumenta.

EFEITO ESTUFA

Entendendo a Transferência de Calor

Quanto maior a temperatura de um corpo, maior será a fração da radiação na região visível do espectro.

EFEITO ESTUFA


EFEITO ESTUFA


Quando a energia radiante incide em um corpo >> Essa energia será

refletida, absorvida e transmitida;

Realizando um balanço de massa sobre o corpo:

G = αG + ρG + τG >> 1 = α + ρ + τ

Para sólidos >> Terra >> 1,0 = α + ρ Para gases >> Gases Estufa >> 1,0 = α + τ

Comprimento de Onda X Temperatura (λ x T)

EFEITO ESTUFA

Sol >> Alta temperatura >> Emite raios Ultra-violeta >> Menor

comprimento de onda;

Terra >> Absorve a radiação do Sol >> Libera essa radiação em

forma de calor >> Raios Infravermelho >> Maior comprimento de

onda;

EFEITO ESTUFA

Gases Estufa e o Comprimento de Onda

Os raios Ultra-violeta emitidos pelo Sol passam pela Atmosfera

>> Os Gases Estufa não absorvem esses raios devido ao seu

pequeno comprimento de onda >> Esses raios são absorvidos

pela Terra; A Terra libera em forma de calor raios Infravermelho >> Esses

raios de grande comprimento de onda são absorvidos pelos

Gases Estufa e transmitidos de volta à Terra >> Aquecendo a

Terra e aumentando o Efeito Estufa.

EFEITO ESTUFA

Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa

Queima de Combustíveis FósseisSetor Industrial

Setor de Transporte

Setor Residencial

Setor Agropecuário

Processos IndustriaisProdução de cimentoProdução de cal

Queimadas Desmatamento Decomposição de plantas e animais

Emissões Fugitivas

CO2

Respiração

EFEITO ESTUFA


CO2

Ministério da Ciência e Tecnologia – Brasília 2004

CO2 + CO2 + CO2

EFEITO ESTUFA

EFEITO ESTUFA

Concentração de CO2 antes da Revolução Industrial: 278 ppm

Concentração de CO2 atual : 365 ppm

Concentração de CO2 em 2100: 700 ppm

IPCC.

EFEITO ESTUFA


CH4

Queima de Combustíveis Fósseis

Emissões Fugitivas

Processos Industriais

Cultivo de arroz

Criação de gado

Matéria Orgânica em Decomposição

Industria Química

CONCENTRAÇÃO de CH4

Antes Revolução Industrial – 0,7 ppm

Atual – 1,75 ppm

Etheridge et al.

EFEITO ESTUFA


CH4


EFEITO ESTUFA


N2O Queima de Combustíveis

Queima de Resíduos Agrícolas

Processos Industriais Produção de Ácido Nítrico Produção de Ácido Adípico

Produção e uso de Fertilizantes

Manejo da agricultura e de animais

CONCENTRAÇÃO

1850 – 275 ppb

Atual – 315 ppb

EFEITO ESTUFA


N2O


EFEITO ESTUFA


SFSF6, 6, CFCs, HCFCsCFCs, HCFCs• Aerossóis • Produção de Solventes

• Produção de Refrigerantes

• Fabricação de Espumas

CONCENTRAÇÃO

Em 1992 : CFC 11 – 268 ppt (partes por trilhão) CFC 12 – 503 ppt CFC 113 – 82 ppt

• Efeito Estufa >> Aumento na temperatura do globo terrestre;

• Pesquisas comprovam que o século XX foi o mais quente dos

últimos 500 anos >> Temperatura aumentou cerca de 0,6ºC no

século XX >> Próximos 100 anos ela pode aumentar em até 2ºC;

• Aumento da temperatura irá ocasionar:

O Superaquecimento Global e suas conseqüências

EFEITO ESTUFA

Elevação do nível dos mares >> Países como Bangladesh, onde

a maior parte do país está a menos de um metro do nível do

mar, sofrerá com as inundações;

Seca >> Decréscimo da produção agrícola

pode levar à fome >> Degradação do solo

nas regiões equatoriais poderá resultar na

formação de desertos;Falha em geleira na Antártida -Folha de S.Paulo

EFEITO ESTUFA

O Superaquecimento Global e suas conseqüências

Modificações profundas na vegetação característica de certas

regiões e na vegetação típica de determinadas altitudes;

Danos ao Meio Ambiente >> Em Abrolhos >> Branqueamento

de corais >> Aumento na temperatura das águas superficiais

>> 9 espécies de corais apresentaram um branqueamento em

suas colônias, com percentuais variando entre 10 e 90%;

Aumento na incidência de doenças, proliferação de insetos nocivos e outros vetores de doenças.

AÇÕES PREVENTIVAS QUE REDUZEM A EMISSÃO DOS GASES QUE CAUSAM O EFEITO ESTUFA

Controle da Emissão de Gases Estufa por Veículos Automotores

• Uso de novos combustíveis Hidrogênio Elétrico

Híbrido

• Rodízio de carros


Controle da Emissão de Gases Estufa pelas Indústrias

• Reduzir o uso de combustíveis fósseis

• Adequação às novas fontes de energia

Energia Eólica

Energia Solar

Energia Hídrica

Energia Geotérmica

Energia Nuclear

• Tratamento dos Resíduos Químicos provenientes

dos processos Industrias

O que podemos fazer para diminuir a emissão de Gases Estufa?


• Evitar queimar compostos orgânicos ou lixo

de um modo geral

• Reduzir o quantidade de lixo

• Plantar mais árvores

• Conscientizar os amigos


Benefícios obtidos com Ações Preventivas

• Aproveitamento dos resíduos; • Redução de gastos com o destino final dos resíduos; • Aumento da demanda por produtos menos poluidores;• Melhoria na relação com os órgãos governamentais,

a comunidade e os ambientalistas >> Redução de multas;• Acesso ao mercado externo se torna mais fácil;• Melhoria na relação homem e Meio Ambiente.

“Educai os homens de hoje, para que não seja preciso castigar os homens amanhã”. Pitágoras

• www.epoca.com.br

• www.riomaisdez.gov.br

• www.comciencia.br/reportagens/clima/clima04.htmO efeito-estufa

antropogênico

• www.fazendaecologica.com.br/news/news.asp?codigo=309

• Maria Silvia Barros Lorenzeti. Consultora Legislativa da Camara dos

Deputados. Relatório Rio + 10 e os Governos Locais - 2002.

• Barbara J. Finlayson-Pitts; James N. Pitts,Jr. Chemistry of the Upper and

Lower Atmosphere

BIBLIOGRAFIA

Documents

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