69 d iências da Natureza iências da Natureza

iências da Natureza
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OLOGIAS
LOG
GIIAS
Ficha de Estudo
69
Tema
Energia, ambiente e transformações
Tópico de estudo
Ecologia.
Entendendo a competência
Competência 3 – Associar intervenções que resultam em degradação ou conservação ambiental a processos produtivos
e sociais e a instrumentos ou ações científico-tecnológicos.
Qual é o papel das tecnologias na solução dos grandes problemas ambientais? Como podemos reverter a tendência para
a degradação e para a perda de qualidade de vida? O conhecimento científico tem um papel fundamental na produção
de tecnologias associadas ao desenvolvimento sustentável. Por meio do uso desse conhecimento é possível conciliar o
desenvolvimento econômico e social com práticas mais sustentáveis.
Desvendando a habilidade
Habilidade 9 – Compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos ou do fluxo energia para a vida, ou da ação de
agentes ou fenômenos que podem causar alterações nesses processos.
A ciclagem da matéria envolve uma série de conhecimentos com os quais você já deve ter deparado, mesmo que em
disciplinas diferentes com abordagens específicas. Conhecer os processos físicos químicos e biológicos de forma integrada e sistêmica permite ampliar as possibilidades de solução para problemas ambientais com dimensão global, como
é o caso das mudanças climáticas.
Situações-problema e conceitos básicos
Você já se perguntou como é possível entender a ecologia e os problemas ambientais sem conhecer alguns
conceitos próprios da química, da física, da biologia e da geografia? Esse exercício de interdisciplinaridade é fundamental em uma preparação eficaz para a prova do Enem.
Vamos tomar como exemplo, para o estudo dos ciclos biogeoquímicos, o Ciclo do Carbono e as mudanças
climáticas.
O carbono é um dos principais componentes dos seres vivos. Na Terra, ele está presente em todas as substâncias
orgânicas. Veja na tabela a seguir o percentual do gás carbônico (CO2) comparado com o de outros gases presentes
na atmosfera:
Gases
Volume na Atmosfera
N2
78,1%
O2
20,9%
Ar
0,93%
CH4, CO2, O3 e N2O
0,07%
Vamos iniciar com algumas questões básicas. Para os itens abaixo, escreva como você acredita que ocorrem os
processos:
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1. A passagem do carbono na forma gasosa na atmosfera para os seres vivos.
2. O fluxo do carbono das plantas para os animais.
3. A passagem do carbono dos seres vivos para a forma gasosa na atmosfera.
4. A transformação do carbono em um combustível fóssil.
5. A passagem do carbono dos combustíveis fósseis para a forma gasosa na atmosfera.
Consulte a figura que ilustra o Ciclo do Carbono na natureza e verifique se as respostas que você deu estão de
acordo com ela.
CO2 atmosférico
Fotossíntese
Algas e vegetais
Respiração
Alimentação
Respiração
Animais
Morte
Decomposição
Restos orgânicos
Fossilização
Combustão
Fósseis
Em todos os processos relacionados ao ciclo do carbono é possível integrar informações das diversas disciplinas. Veja os processos a seguir.
A partir da equação geral da fotossíntese
12 H20 + 6 CO2
C6H12O6 + 6 H20 +6 O2
Você pode perceber o carbono fluindo entre os reagentes e também nos produtos. Note que ele estava presente
no CO2 gasoso na atmosfera. A partir de uma sequência complexa de reações químicas, esse carbono passou a fazer
parte da glicose (C6H12O6). Assim, você já pode compreender a importância desse processo na captura do carbono
atmosférico, não é mesmo? Esse é um tema muito trabalhado na Biologia.
Para mais detalhes sobre esse processo você pode acessar a página http://www.professorjarbasbio.com.br/
fotossintese.htm.
Já a equação geral da respiração celular
C6H12O6 + O2
6 CO2 + 6 H2O + energia
revela um movimento oposto do carbono. Você pode perceber o trânsito da glicose para o CO2. Nesse sentido,
os dois processos citados – fotossíntese e respiração celular – são opostos..
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Você pode identificar outro processo biológico, além da respiração celular, que resulta em eliminação de gás
carbônico no processo aeróbico e de metano no processo anaeróbico, ambos liberados para a atmosfera?
Uma notícia interessante que você pode consultar está presente em http://planetasustentavel.abril.com.br/
noticia/desenvolvimento/conteudo_406728.shtml.
Você sabe a origem dos combustíveis fósseis?
Admite-se que os combustíveis fósseis estejam relacionados à decomposição do plâncton, que ao longo de milhões de anos foram se acumulando no fundo dos mares e dos lagos, e pressionados pelos movimentos da crosta
terrestre transformaram-se nessa substância oleosa que é o petróleo.
O petróleo desloca-se até encontrar um terreno apropriado aonde se concentra. Estes terrenos são denominados
bacias sedimentares, formadas por camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários. O petróleo aloja-se
ali, ocupando os poros rochosos e acumula-se formando jazidas.
Durante a Conferência das Nações Unidas sobre mudanças climáticas, o acordo do Protocolo de Kyoto, realizado
no Japão com a presença de 150 países, propôs medidas para a redução da emissão de gás carbônico. Qual a participação da queima de combustíveis fósseis nessas emissões?
O aumento de CO2, um importante gás de efeito de estufa, teve origem, sobretudo nos combustíveis fósseis utilizados nos transportes, aquecimento e arrefecimento de edifícios, produção industrial entre outros. Estima-se que
aproximadamente 75% do gás carbônico emitido sejam oriundos dos combustíveis fósseis.
Analise o gráfico abaixo que mostra a evolução das emissões globais de carbono fóssil em função da sua origem:
7000
Emissões globais de carbono fóssil
6000
Petróleo
5000
Carvão
Gás natural
4000
Produção de cimento
3000
2000
Milhões de toneladas métricas / ano
Total
1000
1800
1850
1900
1950
2000
Fonte: IPCC
A industrialização estimulou o consumo de combustíveis fósseis, inicialmente utilizando o carvão. No século XX
o consumo de petróleo começa a tornar-se significativo, e mais tarde o de gás natural.
O sistema de energia é o maior responsável pelas mudanças climáticas, o que representa cerca de 60 por
cento dos gases do efeito estufa (GEE). Os atuais cenários de energia para o século XXI não são sustentáveis.
Um dos grandes desafios para a humanidade neste século é o de fazer a transição para um futuro de energia
sustentável.
Diante desse cenário a Assembleia Geral das Nações Unidas, proclamou o ano de 2012 como o Ano Internacional
da Energia Sustentável para Todos. Acesse:
http://www.peaunesco-sp.com.br/ano_inter/ano_energia/ano_internacional_da_energia_sustentavel_para_
todos_rio_mais_20.pdf
Segundo o documento da ONU, o conceito de sustentabilidade energética abrange não apenas a necessidade
imperiosa de garantir uma oferta adequada de energia para atender as demandas presentes e futuras. No atendimento dessa necessidade, devemos considerar múltiplos aspectos:
a) que seja compatível com a preservação da integridade fundamental dos sistemas naturais essenciais, inclusive
evitando mudanças climáticas catastróficas;
b) que estenda os serviços básicos de energia aos mais de 2 bilhões de pessoas em todo o mundo que atualmente
não têm acesso às modernas formas de energia;
c) que reduza os riscos à segurança e potenciais conflitos geopolíticos que de outra forma possam surgir devido
a uma competição crescente por recursos energéticos irregularmente distribuídos.
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A escolha por energia renovável. Veja os exemplos:
– Energia geotérmica
– Sistema de energia das ondas
– Sistema de Maré-motriz
– PCH’s – Pequenas centrais hidroelétricas
– Biodigestor
– Turbina eólica ( três hélices )
– Solar Fotovoltaico
– Biocombustíveis
As energias renováveis têm um papel importante como solução às ameaças das mudanças climáticas, na redução da poluição, além de substituírem os combustíveis fósseis.
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