Matemática
Nos últimos anos a preocupação com o meio-ambiente vem ganhando espaço, e com toda a razão. A mídia, os governos e a sociedade parecem que acordaram para o problema, talvez despertados pelos últimos eventos naturais iniciados com o tsunami na Ásia e que continuam se sucedendo com uma freqüência impressionante. As soluções - ou melhor, providências - apontadas em todas as esferas são concordantes: economia de água, preservação de florestas, diminuição da emissão de gases do efeito estufa. Se o século passado foi marcado pela química dos materiais com o surgimento dos plásticos e fibras sintéticas, talvez o principal papel da química para o século 21 seja justamente o ambiental.
Provavelmente, você já ouviu falar no Protocolo de Kyoto, um documento cujos países signatários se comprometem a reduzir a emissão dos gases responsáveis pelo efeito estufa, tentando frear o aquecimento global. Um desses gases ganha especial destaque por ser, seguramente, aquele que mais emitimos na atmosfera: o dióxido de carbono (gás carbônico ou CO2). Quem é esse vilão e por que o emitimos tanto? Esse é o nosso tema neste artigo.
De onde vem o gás carbônico?
Produzimos dióxido de carbono até quando respiramos. Nosso processo respiratório consiste em inspirar gás oxigênio (O2) e expirar dióxido de carbono (CO2). Nossas células se encarregam de pegar o oxigênio e promover uma reação com moléculas orgânicas para obtenção de energia. Obtém-se energia, mas um dos produtos dessa reação é o dióxido de carbono.
Não queremos dizer com isso que a culpa pelo agravamento do efeito estufa seja da nossa respiração. Estamos apenas mostrando que a produção de CO2 é um processo natural e até fundamental para a vida. A grande produção de CO2 pelo homem vem da produção de energia, obtida principalmente pela queima de combustíveis orgânicos, como a lenha e o petróleo que, da mesma forma que nossas reações intracelulares, resultam em energia e liberam CO2 e água. Lembrando que as moléculas orgânicas são formadas basicamente por carbono e hidrogênio, a reação pode ser genericamente representada por:
Dessa reação genérica, extraímos uma regra fundamental das reações orgânicas:
A queima total de hidrocarbonetos resulta em água e dióxido de carbono.
Percebemos que a redução da emissão de CO2 na atmosfera passa inevitavelmente pela mudança de nossa matriz energética. Daí a preocupação com fontes de energia que não liberem esse gás, energias limpas e renováveis, tais como eólica, biomassa, energia das marés e solar, entre outras. Percebemos também que não conseguiríamos mudar essa matriz e cessar a emissão do gás em um passe de mágica, pois essa mudança afeta em muito nosso estilo de vida. A solução, portanto, deve se focalizar em reduzirmos ao máximo as emissões de CO2 enquanto não conseguirmos mudar a forma de obtermos energia.
Algumas dúvidas que você pode ter:
Se pararmos as emissões, a atmosfera volta ao normal?
A curto e médio prazo não. O tempo de permanência do CO2 na atmosfera é de mais ou menos 150 anos. Se conseguíssemos - o que já vimos não ser possível - pararmos totalmente de emitir dióxido de carbono, nossa atmosfera levaria um bom tempo para se "regenerar". O importante, contudo, é minimizarmos o problema, diminuindo ao máximo as emissões.
A atmosfera ideal é sem CO2?
Errado. Se retirássemos todo o CO2 da atmosfera, a temperatura média de nosso planeta seria de aproximadamente -20oC o que não daria suporte à vida. Como vemos, o dióxido de carbono e o efeito estufa são fundamentais para a manutenção da vida na Terra, pois o CO2 é quem, aprisionando a temperatura (efeito estufa), faz com que o planeta seja habitável. O que está acontecendo é que estamos em um processo de saturação da atmosfera com esse gás, acentuando o efeito estufa e, conseqüentemente, aumentando a temperatura média do planeta.
Temos que entender que a Terra funciona com um equilíbrio termodinâmico. Qualquer desequilíbrio nesse sistema afeta diretamente o clima, não só pelo aumento ou diminuição da temperatura média do planeta, como pelos movimentos atmosféricos e oceânicos.
Dá para retirar o CO2 da atmosfera?
Dizer que não dá talvez não seja a melhor resposta. Poderíamos promover grandes reações ou processos que absorvessem CO2. O problema é a eficiência desses processos e o custo deles. É melhor deixar como está, não agravar a situação e esperar pacientemente que a própria natureza conserte o que estragamos.
É verdade que podia estar pior?
É sim. Quando analisamos a quantidade de CO2 que lançamos na atmosfera nas últimas décadas, percebemos que sua concentração é menor que a esperada. Só que isso não é um grande negócio. Evidentemente o dióxido de carbono que deveria estar na atmosfera e não está foi para algum lugar. As melhores teorias mostram que os oceanos andaram absorvendo grande parte do gás. Quando aumentamos a quantidade de um gás em uma mistura gasosa (como nossa atmosfera), aumentamos sua pressão parcial, o que faz com que sua absorção por um líquido em contato com essa mistura aumente. O problema é que fazer com que os oceanos absorvam CO2 em excesso causa um desequilíbrio nos oceanos.
O CO2 em contato com a água forma o ácido carbônico
O ácido carbônico se ioniza, liberando íons H+ - aumentando a acidez do meio - e íons carbonato e bicarbonato, saturando a solução (no caso, o oceano)
A saturação desses íons pode causar problemas para a flora e fauna marinha, além do que é instintivo imaginar que a acidificação do meio não é um grande negócio.
O que fazer?
Repetindo: devemos nos mobilizar no sentido de exigir das autoridades e empresas que diminuam a emissão de gases como o dióxido de carbono. Se não tomarmos providências imediatas, pagaremos um preço muito alto pelo descaso e egoísmo de nossas atitudes. A propósito: lembre-se que seu automóvel também é um grande contribuinte para a emissão de CO2.
* Fábio Rendelucci é professor de química e física e diretor do cursinho COC-Universitário de Santos (SP).
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Matemática
Efeito estufa e gás carbônico CO2 contribui para o aquecimento global
Nos últimos anos a preocupação com o meio-ambiente vem ganhando espaço, e com toda a razão. A mídia, os governos e a sociedade parecem que acordaram para o problema, talvez despertados pelos últimos eventos naturais iniciados com o tsunami na Ásia e que continuam se sucedendo com uma freqüência impressionante. As soluções - ou melhor, providências - apontadas em todas as esferas são concordantes: economia de água, preservação de florestas, diminuição da emissão de gases do efeito estufa. Se o século passado foi marcado pela química dos materiais com o surgimento dos plásticos e fibras sintéticas, talvez o principal papel da química para o século 21 seja justamente o ambiental.
Provavelmente, você já ouviu falar no Protocolo de Kyoto, um documento cujos países signatários se comprometem a reduzir a emissão dos gases responsáveis pelo efeito estufa, tentando frear o aquecimento global. Um desses gases ganha especial destaque por ser, seguramente, aquele que mais emitimos na atmosfera: o dióxido de carbono (gás carbônico ou CO2). Quem é esse vilão e por que o emitimos tanto? Esse é o nosso tema neste artigo.
De onde vem o gás carbônico?
Produzimos dióxido de carbono até quando respiramos. Nosso processo respiratório consiste em inspirar gás oxigênio (O2) e expirar dióxido de carbono (CO2). Nossas células se encarregam de pegar o oxigênio e promover uma reação com moléculas orgânicas para obtenção de energia. Obtém-se energia, mas um dos produtos dessa reação é o dióxido de carbono.
Não queremos dizer com isso que a culpa pelo agravamento do efeito estufa seja da nossa respiração. Estamos apenas mostrando que a produção de CO2 é um processo natural e até fundamental para a vida. A grande produção de CO2 pelo homem vem da produção de energia, obtida principalmente pela queima de combustíveis orgânicos, como a lenha e o petróleo que, da mesma forma que nossas reações intracelulares, resultam em energia e liberam CO2 e água. Lembrando que as moléculas orgânicas são formadas basicamente por carbono e hidrogênio, a reação pode ser genericamente representada por:
Dessa reação genérica, extraímos uma regra fundamental das reações orgânicas:
A queima total de hidrocarbonetos resulta em água e dióxido de carbono.
Percebemos que a redução da emissão de CO2 na atmosfera passa inevitavelmente pela mudança de nossa matriz energética. Daí a preocupação com fontes de energia que não liberem esse gás, energias limpas e renováveis, tais como eólica, biomassa, energia das marés e solar, entre outras. Percebemos também que não conseguiríamos mudar essa matriz e cessar a emissão do gás em um passe de mágica, pois essa mudança afeta em muito nosso estilo de vida. A solução, portanto, deve se focalizar em reduzirmos ao máximo as emissões de CO2 enquanto não conseguirmos mudar a forma de obtermos energia.
Algumas dúvidas que você pode ter:
Se pararmos as emissões, a atmosfera volta ao normal?
A curto e médio prazo não. O tempo de permanência do CO2 na atmosfera é de mais ou menos 150 anos. Se conseguíssemos - o que já vimos não ser possível - pararmos totalmente de emitir dióxido de carbono, nossa atmosfera levaria um bom tempo para se "regenerar". O importante, contudo, é minimizarmos o problema, diminuindo ao máximo as emissões.
A atmosfera ideal é sem CO2?
Errado. Se retirássemos todo o CO2 da atmosfera, a temperatura média de nosso planeta seria de aproximadamente -20oC o que não daria suporte à vida. Como vemos, o dióxido de carbono e o efeito estufa são fundamentais para a manutenção da vida na Terra, pois o CO2 é quem, aprisionando a temperatura (efeito estufa), faz com que o planeta seja habitável. O que está acontecendo é que estamos em um processo de saturação da atmosfera com esse gás, acentuando o efeito estufa e, conseqüentemente, aumentando a temperatura média do planeta.
Temos que entender que a Terra funciona com um equilíbrio termodinâmico. Qualquer desequilíbrio nesse sistema afeta diretamente o clima, não só pelo aumento ou diminuição da temperatura média do planeta, como pelos movimentos atmosféricos e oceânicos.
Dá para retirar o CO2 da atmosfera?
Dizer que não dá talvez não seja a melhor resposta. Poderíamos promover grandes reações ou processos que absorvessem CO2. O problema é a eficiência desses processos e o custo deles. É melhor deixar como está, não agravar a situação e esperar pacientemente que a própria natureza conserte o que estragamos.
É verdade que podia estar pior?
É sim. Quando analisamos a quantidade de CO2 que lançamos na atmosfera nas últimas décadas, percebemos que sua concentração é menor que a esperada. Só que isso não é um grande negócio. Evidentemente o dióxido de carbono que deveria estar na atmosfera e não está foi para algum lugar. As melhores teorias mostram que os oceanos andaram absorvendo grande parte do gás. Quando aumentamos a quantidade de um gás em uma mistura gasosa (como nossa atmosfera), aumentamos sua pressão parcial, o que faz com que sua absorção por um líquido em contato com essa mistura aumente. O problema é que fazer com que os oceanos absorvam CO2 em excesso causa um desequilíbrio nos oceanos.
O CO2 em contato com a água forma o ácido carbônico
O ácido carbônico se ioniza, liberando íons H+ - aumentando a acidez do meio - e íons carbonato e bicarbonato, saturando a solução (no caso, o oceano)
A saturação desses íons pode causar problemas para a flora e fauna marinha, além do que é instintivo imaginar que a acidificação do meio não é um grande negócio.
O que fazer?
Repetindo: devemos nos mobilizar no sentido de exigir das autoridades e empresas que diminuam a emissão de gases como o dióxido de carbono. Se não tomarmos providências imediatas, pagaremos um preço muito alto pelo descaso e egoísmo de nossas atitudes. A propósito: lembre-se que seu automóvel também é um grande contribuinte para a emissão de CO2.
* Fábio Rendelucci é professor de química e física e diretor do cursinho COC-Universitário de Santos (SP).
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