Introdução à GEOENGENHARIA

Uriel Laurentiz de Araujo

• DEFINIÇÃO; • HISTÓRICO; • TÉCNICAS ; • GARGALOS; • POLÍTICA/ECONOMIA/RISCOS; • CONCLUSÃO.

OBJETIVOS

Mudanças Climáticas

• Atividades Antropogênicas

Manutenção da Vida / Demanda Energética $ Conforto $ Consumismo $

Fonte: (Getty Images)

População

Mudanças Climáticas

• Poluição

Aumento dos gases de Efeito Estufa

(Peter Parks / AFP/Getty Images)

Aquecimento Global

Gases Poluentes CO2

CFCs

CH4

HNO4

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lmed

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Aquecimento Global

“We do not know for certain what level of greenhouse gases in atmosfera is compatible with a stable climate and healthy oceans, but many scientists believe that stabilising at 450 parts per milion volume of carbon dioxide (eqv) would give a 50:50 propabilite of limiting increases in global mean temperature below 2 degrees Celsius, the thresholds for “dangerous” climate”. (Oxford Geoengineering Programme)

� EXISTE?

� É CONVENIENTE ELE EXISTIR? (Sistema VS Realidade)

Postura EUA – Protocolo de Kioto

O Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC), órgão das Nações Unidas, responsável por produzir informações científicas, afirma que há 90% de certeza que o aumento de temperatura na Terra está sendo causado pela ação do homem.

Aquecimento Global

� ESTÁ QUENTE? • Consequências com mudanças temperaturas

� Ciclos Naturais – Escala observação

GEOENGENHARIA

Definição:

“É a manipulação intencional em larga escala nos sistemas naturais da Terra com o intuito de conter as mudanças climáticas ”. (Oxford Geoenginnering Programme)

PONTOS CHAVE: INTENÇÃO ESCALA EX: (Jardinagem, emissão gases)

Histórico

• Pós 2 Guerra Mundial

• EUA - URSS

• Modificação do clima e do tempo

• URSS – Leningrad’s Istitute of Rainmaking – (1932)

GEO terra

ENGENHARIA

Aplicação da ciência para otimizar a conversão dos recursos naturais em produtos para os seres humanos.

• EUA - Weather Modification Advisory Committee – (1953)

Atualmente : Mais de 150 patentes registradas na US Patent Office para modificação climática e geoengenharia

Técnicas Categorias

Geoengenharia Solar - Solar Radiation Management (SRM)

Geoengenharia do Carbono - Carbon Dioxide Removal (CDR)

As técnicas SRM’s têm por objetivo a refleção de uma pequena proporção da energia do Sol de volta ao espaço, agindo na contenção do aumento de temperatura causado pelo aumento dos níveis de gases de efeito estufa na atmosfera que absorvem energia e elevam as temperaturas .

As técnicas de CDR’s visam remover o dióxido de carbono da atmosfera, contendo diretamente o aumento do efeito estufa e acidificação dos oceanos. Estas técnicas tem que ser implementadas em escala global para ter um impacto significativo nos níveis de dióxido de carbono na atmosfera.

Geoengenharia Solar

• Aerossóis estratosféricos: Introdução de pequenas partículas na estratosfera para refletir parte da luz solar antes de atingir a superfície da Terra.

• Branqueamento das Nuvens: Injeção de vapor de água marinha para tornar nuvens mais densas e extensas refletindo mais radiação.

• Refletores no espaço: Bloqueio de uma pequena proporção da luz solar antes de atingir a Terra .

“ALBETO: razão entre a radiação refletida pela superfície e a radiação incidente sobre ela.”

Aprimoramento o albedo: O aumento da reflexividade das nuvens ou a superfície da terra, de modo que mais do calor do Sol é refletida de volta para o espaço.

Aerossóis na Estratosfera Vulcão Pinatubo (1991) – injeção de de 20 Mt de ácido sulfúrico, produzindo cerca de 36 Mt de aerossóis de sulfato, esfriando o planeta em cerca de 0,5ºC durante 2 anos.

• Aerossóil sulfatantes aumentam a reflexão dos raios solares, diminuindo a temperatura global; • Podem permanecer cerca de 2 anos na estratosfera, se dispersando por longas regiões, e descendo através da gravidade para a troposfera (importância do tamanho da partícula);

• Reproduz processos naturais; • Tecnologias disponíveis; • Baixo Custo – (100x mais barato para a

mesma mudança de temperatura através da redução das emissões de 𝐂𝐂𝟐);

• Eficiência – Alta respostas.

• Interferência na camada de ozônio ( depende do tamanho das partículas);

• Vida dos compostos ( reposição); • Branqueamento do céu; • Mudança temperatura da estratosfera ; • Poucos estudos.

Prós e Contras

Branqueamento das Nuvens

A segunda maior estratégia SRM visa aumentar o albedo das nuvens

Aumentar o número de nuvens condensadas, sua área e extensão, através da injeção de água salgada ou outros tipos de compostos capazes de condensar nuvens.

NASA John Macneill

Refletores no Espaço

• Espelhos refletores na órbita, ou no ponto Lagrange (L1) entre a Terra e o Sol; • Mudança na quantidade de radiação que chega no planeta; • Custos iniciais altos; • Longo tempo de vida; • Longo tempo de instalação; • Ciclos hidrologicos; • Respostas do meio ambiente

Geoengenharia do Carbono

Remoção do dióxido de carbono da atmosfera, diminuindo assim as consequências pelo efeito estufa.

• Reflorestamento; • Bio-energia com o sequestro de carbono: Retirar através do crescimento de plantas,

geração de energia com a biomassa e aprisionamento do gás; • Fertilização dos Oceanos: adicionar nutrientes (Fe) para a o aumento populacional de

organismos fotossintesisantes; • Sequestro Geoquímico: Lançamento, dispersão e dissolução de minerais. Aumentando a

abilidade de estocar carbono.

Técnicas

Panorama Oceânico Aumento gases efeito estufa

Mudanças na sanilidade;

Declinio do oxigênio dissolvido;

Impactos sobre os ecossistemas marinhos e terrestres.

Água do mar absorve 𝟏𝟒

das emissões de 𝐂𝐂𝟐

Em 5 eventos de extinção em massa na Terra, quando 90% das espécies foram perdidas, pelo menos 3 ocorreram em um panorama de aquecimento rápido, acidificação ocêanica e hipoxia.

Mudança na temperatura – aumento de 0.1℃ por década desde o ínicio da Revolução Industrial – ( maior taxa em 800.000 anos);

Mudança pH oceânico – aumento de 26% na acidez (taxa nunca vista em 300 milhões de anos);

Fertilização dos Oceanos

Fertilização oceânica com ferro, onde o crescimento de fitoplânctons é limitante por esse composto. Isso resulta em uma expansão populacional dos organismos, logo, em um maior sequestro do carbono atmosférico.

Experimentos Canadá, EUA Ocean Farming Incorporated

This species of diatom, Corethron pennatum, bloomed during the iron fertilization. Credit: Marina Montresor, SZN / Alfred Wegener Institute

Sequestro Geoquímico

Adição de silicatos de magnésio e cálcio nos oceanos, que reagindo com o dióxido de carbono atmosférico formação de carbonetos.

Processos industriais que formem carbonetos a partir do dióxido de carbono da atmosfera.

Imobilização permanente do carbono sequestrado; Quantidade (moles) de minerais alcalinos requeridos é proporcional ao carbono sequestrado; Formação carbonetos – Exotérmica ( requer energia)

Principais Técnicas e Gargalos

Guia de Decisões

1.Legalidade do método proposto (nacional/regional/internacional);

2. Eficácia ( provada, não provada);

3. Tempo (da implementação e do efeito no clima) ;

4. Impactos ambientais, sociais e econômicos (incluindo consequências

indesejadas);

5. Custos (financeiros diretos e do ciclo do carbono);

6. Fundos;

7. Aceitação pública;

8. Reversibilidade (tecnológica, politica, social e econômica).

20 razões para a geoengenharia ser uma má idéia.

1. Efeitos no clima regional 2. Acidificação dos oceanos (técnicas não

trabalham isso) 3. Destruição camada de ozônio 4. Efeitos sobre as plantas 5. Maior deposição de ácidos 6. Efeito sobre as nuvens cirrus 7. Branqueamento do céu 8. Menos sol para geração de energia 9. Impactos ambientais na implementação 10. Consequencias inesperadas

11. Rápido aquecimento se o programa for interrompido

12. Não existe caminho de volta 13. Erros humanos 14. Não mudança de hábitos de consumo 15. Custo 16. Controle comercial das tecnologias 17. Uso militar das tecnologias 18. Conflitos com os tratados atuais 19. Controle do temostato do planeta 20. Questões de autoridade moral

Conclusão Necessidade de estudar esses efeitos interações pois de qualquer maneira a população continua a crescer. Esses estudos devem respeitar e estar a favor da VIDA.

Princípios Ideais

1. Geoengenharia deve ser regulada como um bem público;

2. Participação da população nas tomadas de decisão;

3. Abertura dos resultados de pesquisas em geoengenharia;

4. Independente avaliação dos impactos;

5. Políticas antes das ações.

Vídeo

DAVID SUZUKI – ZOOTECNISTA E AMBIENTALISTA RECONHECIDO MUNDIALMENTE-

Conclusão

• Necessidade de estudar efeitos e interações das técnicas

apresentadas;

• Necessidade da criação de políticas no assunto;

• A geoengenharia deve respeitar e estar a favor da VIDA.

Referências • Intergov. Panel Climate Change. 2001. Climate Change: The IPCC Response Strategies. Washington, DC: Island Press • Bruce JP, Lee H, ed. 1996. Climate Change 1995: Economic and Social Dimensions

of Climate Change. Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press • Flannery BP, Kheshgi H, Marland G, Mac-Cracken MC. 1997. Geoengineering climate. In Engineering Response to Global Climate Change, ed. RG Watts, pp. 379–427. Boca Raton, FL: Lewis • Watson AJ. 1997. Volcanic iron, CO2, ocean productivity and climate. Nature 385:587–88 • Schneider SH. 1996. Geoengineering: Could or should we do it? Clim. Change 33:291–302 • J. Shepherd et al., Geoengineering the Climate: Science, Governance and Uncertainty, Royal Society Policy document 10/09, Royal Society, London, UK, 2009. • Solar Radiation Management Governance Initiative, Solar Radiation Management: The Governance of Rsearch, Royal Society, London, UK,

2011. • A. Robock, M. Bunzl, B. Kravitz and G. Stenchikov, Science, 2010, 327, 530, doi: 10.1126/science.1186237. • Keith. David W. - GEOENGINEERING THE CLIMATE:History and Prospect, 2000, Pittsburgh, Pennsylvania, 40p

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