Material de apoio Aulas 1 a 8 - Prof. Renato Pugliese

IFSP – PTB
Técnico em Logística Integrado ao Ensino Médio
Material de apoio
Aulas 1 a 8
Física – 1ª série
Prof. Renato Pugliese
http://renatopugliese.wordpress.com
Fevereiro de 2017
Sumário
O mundo da Energia …............................................................................ 2
Energia e suas fontes ...................................................................... 2
Energia na história …...................................................................... 3
Exercícios …................................................................................... 4
Questões energéticas atuais …................................................................ 5
Sustentabilidade: texto 1 …............................................................ 5
Sustentabilidade: texto 2 …............................................................ 6
Exercício de leitura e interpretação …........................................... 6
Aquecimento global: texto 1 …...................................................... 7
Aquecimento global: texto 2 …...................................................... 7
Pesquisa …..................................................................................... 8
O mundo da Energia
Energia e suas fontes1
impactos ambientais a serem considerados. É que as usinas
hidrelétricas mudam o curso dos rios com a construção de
represas e, com isso, alteram o ambiente natural.
Você já notou que precisamos de energia para tudo o
que fazemos? Para cozinhar, para iluminar ruas e casas à noite,
para fazer funcionar os eletrodomésticos e ainda para circular
de ônibus, de carro ou de metrô.
É a energia que nos permite fazer coisas do dia a dia,
como respirar, ir para a escola, encontrar os amigos. A energia é
utilizada também para produzir tudo o que compramos nos
supermercados, nas lojas, na padaria etc.
Mas, nos últimos anos, com o crescimento da
população e com a mudança de hábitos de consumo,
precisamos de quantidades cada vez maiores de energia. São
cada vez mais carros, mais indústrias, mais lojas, mais casas e
apartamentos. Tudo isso gera impactos no meio ambiente.
Então? Vamos conhecer um pouco mais sobre as
energias, de onde elas vêm e como utilizá-las de maneira
consciente?
As fontes primárias de energia são aquelas que estão
na natureza, como o sol, a água (dos rios e dos mares), os
ventos, a madeira, o gás natural, o carvão mineral, o petróleo.
As fontes secundárias de energia são aquelas que
surgem depois que as primárias são transformadas, como a
gasolina, o diesel, a energia elétrica.
As fontes primárias de energia podem ser divididas em
dois grupos:
Solar
A energia solar, é fácil deduzir, é aquela que vem do
sol. Esta é primeira e principal energia que deu origem à vida
na Terra. Com a energia do sol, é possível gerar energia elétrica,
esquentar a água do banho e muito mais. É ainda pouco
utilizada no mundo, pois sua instalação inicial tem custo
elevado.
É uma fonte limpa e renovável e não causa grandes
impactos ambientais para ser produzida. As placas solares são
os sistemas utilizados para captar a radiação solar e transformála para gerar calor ou eletricidade.
Eólica
É a energia gerada a partir do vento. Grandes hélices
(como aquelas dos helicópteros) são instaladas em áreas
abertas, com boa incidência de ventos.
O movimento dessas hélices gera eletricidade. Para
utilizar a energia eólica, é preciso que a região tenha ventos
constantes e fortes o suficiente. O vento é uma fonte de energia
limpa e inesgotável, porém, ainda pouco utilizada pelo homem.
Geotérmica
A energia geotérmica vem do calor da Terra e existe
desde que o nosso planeta foi criado. No centro da Terra, existe
muito calor com temperaturas elevadas.
Em algumas das camadas mais fundas da crosta da
Terra, a temperatura pode atingir 5.000°C. O ser humano
descobriu formas de capturar essa energia e transformá-la em
eletricidade.
Mas, apesar de suas vantagens, a energia geotérmica ainda é
pouco utilizada no planeta.
Renováveis
São aquelas que, como o próprio nome diz, se
renovam. Significa que elas não acabam, porque estarão sempre
ali, sendo geradas de novo, de acordo com o ciclo da natureza.
Exemplos: o sol, os ventos, a matéria orgânica, o calor da Terra,
os rios e correntes de água doce, os mares e oceanos.
Não renováveis
São aquelas que com o uso ao longo do tempo se
esgotam. Isso porque, apesar de serem criadas pela Natureza,
demoram muitos e muitos anos para se formar. Como nos
últimos anos nós – a humanidade – temos consumido a energia
dessas fontes em altíssima velocidade e quantidade, a Natureza
não tem o tempo necessário para repor o que foi usado.
Exemplos: carvão mineral, petróleo, gás natural.
Conheceremos a seguir os tipos de energia disponíveis
no planeta.
Biomassa
Antes de tudo, precisamos saber o que é biomassa.
Chamamos de biomassa (ou massa
biológica) a matéria orgânica, de origem animal ou vegetal, que
pode ser utilizada na produção
de energia: madeira, lenha, cana-de-açúcar, milho, esterco,
restos de alimentos e outros elementos.
A decomposição de algumas dessas matérias gera
gases, que são processados em usinas especiais para produzir
energia. A biomassa é considerada um recurso renovável e de
baixo custo. No Brasil, o uso da biomassa ganhou destaque,
principalmente nos últimos anos.
Entre as matérias orgânicas mais usadas para gerar
energia de biomassa, em nosso país, está a lenha. A biomassa
também é muito usada como combustível. O principal deles é o
álcool de
cana-de-açúcar, que usamos para abastecer carros.
Hidráulica
A energia hidráulica (ou hídrica) é a energia coletada
da força das águas, tanto dos rios quanto dos mares.
Essa é a energia mais utilizada no Brasil, devido à
grande quantidade de rios que temos no nosso país. A água dos
rios se move o tempo todo. Esse movimento representa um
grande potencial energético, que aumenta quando a água é
represada. Numa usina hidrelétrica, existem turbinas que são
instaladas nas quedas d’água e geradores elétricos que
produzem eletricidade com a força das águas.
Essa fonte de energia é renovável, mas gera alguns
Nuclear
Você já ouviu falar de urânio? É o nome de um
elemento químico encontrado na natureza. A fissão (divisão) do
núcleo do átomo de urânio libera energia em forma de calor. O
processo de geração permite a obtenção de grande quantidade
de energia num espaço muito pequeno.
Entretanto, a produção de energia nuclear gera
1. Texto retirado e adaptado de Concurso Cultural Energias do Mundo 2014
– Arte, Educação, Consumo e Meio Ambiente. Ministério da Cultura, Governo
Federal do Brasil, 2014. Disponível em
http://www.energiasdomundo.com.br/educativo/downloads/ , acessado em
20/01/2017.
2
resíduos chamados de “lixo atômico”, extremamente nocivos ao
meio ambiente. Além disso, o uso desta energia para fabricar
bombas atômicas causou grande polêmica a partir da Segunda
Guerra Mundial (1939-1945). Desde então, o
desarmamento nuclear ganhou amplo destaque na agenda dos
países de todo o mundo, desestimulando o uso desta energia.
gás natural e o carvão mineral são também fontes de energia
fóssil.
As fontes de energia fóssil representam mais da
metade da energia utilizada hoje no mundo. Sabemos que o uso
do petróleo e do carvão mineral em larga escala provoca
poluição do ar e contribui para o aquecimento global, pois a
queima de combustíveis libera grandes quantidades de gás
carbônico na atmosfera. No caso do gás natural, o nível de
poluentes é bem menor.
O petróleo e o gás natural são energias não renováveis.
Fóssil
A energia fóssil é aquela formada pelo acúmulo, de
materiais orgânicos no subsolo durante milhões de anos. O
petróleo é uma energia fóssil. A gasolina, o diesel e vários
outros produtos que usamos todos os dias vêm do petróleo. O
Energia na história2
2. Texto retirado e adaptado de Concurso Cultural Energias do Mundo 2014 – Arte, Educação, Consumo e Meio Ambiente. Ministério da Cultura, Governo
Federal do Brasil, 2014. Disponível em http://www.energiasdomundo.com.br/educativo/downloads/ , acessado em 20/01/2017.
3
Exercícios3
1. Observe a figura abaixo e responda as questões.
a) Em sua opinião, o que teria levado os seres humanos a
inventar a jangada?
b) Qual a vantagem de se colocar uma vela em uma jangada?
c) De onde vem a energia utilizada para obter essa vantagem?
d) A energia citada acima, anteriormente, veio de onde?
2. Observe a ilustração e responda as questões.
a) Em sua opinião, o que ela representa?
b) Você acrescentaria outros meios de transporte aos
representados na figura? Quais? Explique por quê.
c) Que formas de energia possibilitam o movimento dos meios
de transporte representados? Quais usam combustíveis?
3. Escolha a alternativa que melhor descreve a sequência de
transformações energéticas relacionadas ao uso de um chuveiro
conectado a uma rede elétrica abastecida por uma usina
termelétrica.
a) energia química → energia térmica → energia mecânica →
energia elétrica → energia térmica.
b) energia nuclear → energia mecânica → energia térmica →
energia mecânica → energia elétrica → energia térmica.
c) energia eólica → energia química → energia mecânica →
energia elétrica → energia mecânica → energia térmica.
d) energia nuclear → energia térmica → energia mecânica →
energia elétrica → energia mecânica→ energia térmica.
e) energia térmica → energia química → energia elétrica →
energia mecânica→ energia térmica.
4. Estudar simulação de transformações de energia com o
Applet (simulador) Formas de Energia e Transformações na
página da turma no blog http://renatopugliese.wordpress.com .
3
4
Adaptados de Kantor et. al. Física – Coleção Quanta. Ensino Médio, 1ª
série. Ed. Pearson, 2013.
Questões energéticas atuais
Sustentabilidade
Os dois textos abaixo discutem a questão da sustentabilidade na ótica da produção, do investimento e do consumo de
diferentes formas de energias atualmente.
Texto 14
8 países onde a energia limpa avança a passos
largos
eletricidade a partir de fontes limpas. Às 13h do dia 8 de maio,
fontes solar, eólica, hídrica e de biomassa geraram 55
gigawatts, garantindo 87% do abastecimento nacional.
Com o acúmulo da potência, os preços da eletricidade
chegaram a zerar, reduzindo expressivamente a conta do
consumidor. Até pouco tempo, a média de produção energética
por fontes renováveis ficava em torno de 33%. Investimentos
em novas conexões entre usinas produtoras e redes de
transmissão contribuíram com a elevação desse percentual. Até
2050, a Alemanha espera ser 100% renovável.
Cláudia Guadagnin - Gazeta do Povo – 21/06/2016
No ano passado, os investimentos em fontes
renováveis cresceram em ritmo recorde em todo o mundo. Em
torno de 147 gigawatts (GW) de potência provenientes,
principalmente das fontes eólica e fotovoltaica, foram
acrescentados à matriz energética mundial.
Em 2015, pela primeira vez, os países emergentes
superaram os desenvolvidas em investimentos eme energias
renováveis, com aportes de US$ 156,3 bilhões no setor. O
índice foi 19% maior que o de 2014 e a China foi a grande
campeã. Globalmente, US$ 286 bilhões foram dedicados às
tecnologias limpa, seis vezes mais do que o montante investido
em 2004.
Alguns países se destacam pelo uso que já fazem
dessas tecnologias, com recordes de produção e consumo.
Conheça oito bons exemplos:
4 – Uruguai
Em apenas 15 anos, o Uruguai deixou de
depender do petróleo, que já forneceu 27% da
energia consumida pelo país. Desde que
autoridades locais passaram a valorizar a indústria
limpa, usinas solares, eólicas, hídricas e de biomassa passaram
a fornecer a maior porção elétrica nacional. No início deste
mês, 98% de toda a energia do país foram provenientes de
fontes limpas. A nova
condição
não
só
reduz
significativamente as emissões de CO2 à atmosfera, como
garante vantagens financeiras à nação, que passou a economizar
ao deixar de comprar petróleo estrangeiro. Até o ano que vem,
o Uruguai espera cortar as emissões de carbono em 88%.
1 – China
Foi a grande responsável pelo “boom” dos
emergentes. Os US$ 102,9 bilhões aportados no
ano passado representaram mais de um terço do
total global. Em 2015, também, o país asiático bateu outros dois
recordes mundiais: em um ano, instalou 30,5 gigawatts de
energia eólica e 16,5 gigawatts de solar.
No setor eólico, por exemplo, a capacidade do país é
de 145,1 gigawatts. Para efeito de comparação, no Brasil,
apesar de a nação ser a quarta do mundo onde essa fonte mais
cresce – ficando atrás apenas da China, Estados Unidos e
Alemanha – a capacidade está em 8,7 gigawatts. Na área solar,
a China ultrapassou a Alemanha, com 38,24 gigawatts, e hoje
soma 43 gigawatts de capacidade. Por lá, até painéis
fotovoltaicos que funcionam a partir da chuva já estão sendo
criados.
5 – Chile
O crescimento da energia solar no Chile tem
sido tão grande que, em algumas regiões do país, a
eletricidade chegou a preço zero aos consumidores
por 113 dias. Apesar de vantajoso à população, o
cenário tem gerado prejuízos aos investidores das companhias
de energia elétrica, que vêm perdendo dinheiro. O problema
tem sido causado por falhas das redes de transmissão. Os
chilenos contam hoje com duas grandes redes que ficam
distantes entre si e não se conectam. Desse modo, a porção
produzida acaba sendo consumida localmente, impedindo a
comercialização do excedente. Até 2017, entretanto, duas linhas
de transmissão de quase quatro mil quilômetros devem ficar
prontas e contribuir para a redução dos prejuízos.
Outro fato curioso é que, a partir de 2018, 60% da
energia utilizada pelo metrô de Santiago será fornecida por
fontes solares ou eólicas. A novidade deve reduzir em 130 mil
toneladas as emissões de CO2. O volume é um pouco menor
que as 159 mil toneladas produzidas pela estrutura no ano
passado.
2 – Portugal
Em maio, por pouco mais de quatro dias – ou
107 horas consecutivas – o país atendeu a demanda
energética de seus 10,4 milhões de habitantes com
energia proveniente, exclusivamente, de fontes solar, eólica e
hídrica. A maior parte (58%) veio dos ventos. Hoje, Portugal
conta com cinco gigawatts de potência eólica instalada. Em três
anos, a capacidade de geração a partir do vento cresceu 500
megawatts.
6 – Noruega
A Noruega reúne a maior quantidade de
carros elétricos per capita do mundo. Hoje, 24% da
frota nacional são movidos à energia e os planos
locais são audaciosos: até 2025, a nação pretende acabar com
os veículos movidos a combustíveis fósseis. Em 2015, foram
alteradas as regras do Fundo de Pensão do Governo Norueguês.
Desde 1990, ele recebe receitas provenientes do setor de
petróleo, posteriormente investidas em mercados de ações,
3 – Alemanha
No mesmo mês em que as renováveis
garantiram a Portugal independência energética, a
Alemanha bateu recorde em produção de
4
Disponível em:
http://www.gazetadopovo.com.br/economia/energia-e-sustentabilidade/8paises-onde-a-energia-limpa-avanca-a-passos-largos7ywq9jz055r2bh174cd36mfnw , acessado em 09/02/2017.
5
imobiliário e de renda fixa internacional.
Com a alteração, as quantias acumuladas pararam de
ser enviadas a empresas com partes significativas de seus ativos
na exploração e queima de carvão. Quase oito bilhões de euros
deixaram de ir para 122 companhias de diferentes partes do
globo. Com a medida, o país sinaliza a investidores que os
recursos devem estar, cada vez mais, nas fontes limpas.
2020, mas, ainda em 2016, 60 turbinas podem começar a
operar. A iniciativa, financiada pelo Reino Unido, é parte de um
programa de energias renováveis que prevê que até 2050 os
britânicos possam produzir 190 gigawatts de energia limpa.
Texto 25
Conheça os países líderes em sustentabilidade
energética
Brasil – Produz 459 e consome 479;
Canadá – Produz 392 e consome 552;
Rússia – Produz 167 e consome 869;
Índia – Produz 160 e consome 758;
Alemanha – Produz 126 e consome 538;
Noruega – Produz 121 e consome 111;
Japão – Produz 116 e consome 983;
Espanha – Produz 81 e consome 244.
Desse modo, podemos chegar à conclusão de que a
China e a América são de fato os líderes em produção de
energia de fonte renovável, mas que esse montante não chega
nem perto de suprir a demanda de suas populações internas. A
China apenas gera 19% do total do consumo energético e os
EUA, 13%.
Os verdadeiros vencedores da energia sustentável
Apenas um país da lista produz 100% do que consome,
de fonte energética renovável: a Noruega, medalha de ouro!
O caso de nosso país é bastante importante, já que a
fonte hidroelétrica – que, apesar de polêmica, é renovável –
gera 96% de seu consumo, medalha de prata! e o Canadá ficaria
com a medalha de bronze, ao produzir 72% do total de
demanda energética.
8 – Áustria
A Áustria já produz 75% de toda sua energia a
partir de fontes renováveis. Na Baixa Áustria, maior
7 – Escócia
estado do país, desde novembro do ano passado,
Ainda este ano, deve entrar em operação, no 100% do abastecimento já ocorre por meio de tecnologias
litoral Escócia, a maior usina de energia movida limpas. Os esforços para atingimento começaram em 2002,
pela força das marés. Serão 269 turbinas instaladas quando 2,8 bilhões de euros foram investidos na construção de
no fundo do mar em Ness of Quoys. Com potencial de 400 usinas eólicas, solar e de biomassa e na reforma de estação
megawatts, a MeyGen terá capacidade para atender a demanda hidrelétricas sobre o rio Danúbio. A população, de 1,65 milhões
energética de 175 mil residências.
de habitantes, passou a contar com 36 mil novos empregos no
A expectativa é de que a construção seja finalizada em setor. A expectativa é chegar em 50 mil até 2030.
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Martim Vicente – Green Me – 09/03/2016
Recentemente, foi liberado um levantamento6 que
apresentou os 10 países que mais produzem energia de base
renovável. Contudo, os dados do U.S. Energy Information
Administration, detêm uma particularidade: permitem uma
“leitura dupla”. Achou estranho? Bem, acompanhemos,
primeiro, o “top 10 da produção de energia limpa”.
São eles:
1. China;
2. EUA;
3. Brasil;
4. Canadá;
5. Rússia;
6. Índia;
7. Alemanha;
8. Noruega;
9. Japão;
10. Espanha.
Exercício de leitura e interpretação
Sim, os dois primeiro lugares – e o terceiro, sem
dúvidas - são surpreendentes para todos. Mas antes que você
ache que China, ou os Estados Unidos são pioneiros em
geração de energia limpa, lembre-se que esse posicionamento
se refere ao total de energia renovável produzida, ou seja, isso
significa que, em escala global, esses são os países que
produzem mais energia limpa, em termos absolutos.
A face verdadeiramente sustentável
Agora, vamos ao que nos interessa: vamos analisar os
dados em termos relativos, ou seja, ponderando o quantitativo
de energia limpa em relação ao total de consumo da população
local, para observar, de fato, quais os mais sustentáveis
energeticamente. E aí, a coisa muda totalmente de figura.
Vejamos – em bilhões de kilowatts:
• China – Produz 801, mas consome 4208;
• EUA – Produz 527 e consome 3883;
5
6
1. Leia os textos acima e responda as seguintes questões:
a) Identifique qual é o principal assunto de cada texto.
b) Por qual motivo a lista de países do texto 1 é diferente da
lista do texto 2?
c) Na sua opinião, para tratar do assunto de energias
renováveis, existe um texto mais adequado? Ou ambos são
importantes?
d) Por que alguns países aparecem nas duas listas?
e) Onde você identifica a física nesses textos?
Disponível em https://www.greenme.com.br/informar-se/energiarenovavel/565-conheca-os-paises-lideres-em-sustentabilidade-energetica ,
acessado em 09/02/2017.
http://www.eia.gov/beta/international/data/browser/#/?
pa=000000000000000000000000000001&c=ruvvvvvfvtvnvv1urvvvvfvvv
vvvfvvvou20evvvvvvvvvnvvuvo&ct=0&tl_id=2-A&vs=INTL.29-12AFG-BKWH.A&ord=SA&vo=0&v=H&start=1980&end=2014
6
Aquecimento global
Na sequência temos dois textos (uma música e um texto) que tratam do tema desta seção.
Texto 1:
Música: Esquecimento Global7
Banda: ½ dúzia de 3 ou 4
Álbum: O fim está próspero
Ano: 2012
Eu não tenho culpa, reciclo desde que eu nasci
Não causei o efeito estufa mas eu moro aqui
CO2... Na porcentagem ideal
CO2... Pro esquecimento global
Reagan, Bush, Clinton, Bush, Bush?, Obama
CO2...
Vamos construir usinas, confundir o clima
Poluir Pandora e procurar a mina
Desde que já nos paguem
Vamos despejar dejetos, ruminar projetos
Pendurar a conta e parir protestos
Na Copa (na várzea) em Copenhague
Vamos deixar pra depois
CO2... Na porcentagem ideal
CO2... Pro esquecimento global
Reagan, Bush, Clinton, Bush, Bush?, Obama
CO2...
Vamos aumentar o PIB, reduzir o trampo
Produzir às pressas e espremer o tempo
Do homo nada sapiens
Vamos conquistar o hexa e perder o prumo
Procriar a esmo e parecer adultos
Antes que tudo acabe
Bicho papão vem depois
CO2... Na porcentagem ideal
CO2... Pro esquecimento global
Reagan, Bush, Clinton, Bush, Bush?, Obama
CO2...
De que adianta o bolso cheio sem camada de ozônio
Se o vizinho olhar feio vamos enriquecer plutônio
Mas como não tem acordo, isso é só mais um engodo
Se a fumaça não tem dono é melhor deixar pra ONU
Texto 28:
Efeito Estufa e Aquecimento Global
Ministério do Meio Ambiente, Governo Federal
O efeito estufa é um fenômeno natural e possibilita a vida humana na Terra.
Parte da energia solar que chega ao planeta é refletida diretamente de volta ao espaço, ao atingir o topo da atmosfera
terrestre - e parte é absorvida pelos oceanos e pela superfície da Terra, promovendo o seu aquecimento. Uma parcela desse calor é
irradiada de volta ao espaço, mas é bloqueada pela presença de gases de efeito estufa que, apesar de deixarem passar a energia
vinda do Sol (emitida em comprimentos de onda menores), são opacos à radiação terrestre, emitida em maiores comprimentos de
onda. Essa diferença nos comprimentos de onda se deve às diferenças nas temperaturas do Sol e da superfície terrestre.
De fato, é a presença desses gases na atmosfera o que torna a Terra habitável, pois, caso não existissem naturalmente, a
temperatura média do planeta seria muito baixa, da ordem de 18ºC negativos. A troca de energia entre a superfície e a atmosfera
mantém as atuais condições, que proporcionam uma temperatura média global, próxima à superfície, de 14ºC.
Quando existe um balanço entre a energia solar incidente e a energia refletida na forma de calor pela superfície terrestre, o
clima se mantém praticamente inalterado. Entretanto, o balanço de energia pode ser alterado de várias formas: (1) pela mudança na
quantidade de energia que chega à superfície terrestre; (2) pela mudança na órbita da Terra ou do próprio Sol; (3) pela mudança na
quantidade de energia que chega à superfície terrestre e é refletida de volta ao espaço, devido à presença de nuvens ou de partículas
na atmosfera (também chamadas de aerossóis, que resultam de queimadas, por exemplo); e, finalmente, (4) graças à alteração na
quantidade de energia de maiores comprimentos de onda refletida de volta ao espaço, devido a mudanças na concentração de gases
de efeito estufa na atmosfera.
Essas mudanças na concentração de gases de efeito estufa na atmosfera estão ocorrendo em função do aumento
insustentável das emissões antrópicas desses gases.
As emissões de gases de efeito estufa ocorrem praticamente em todas as atividades humanas e setores da economia: na
agricultura, por meio da preparação da terra para plantio e aplicação de fertilizantes; na pecuária, por meio do tratamento de dejetos
animais e pela fermentação entérica do gado; no transporte, pelo uso de combustíveis fósseis, como gasolina e gás natural; no
tratamento dos resíduos sólidos, pela forma como o lixo é tratado e disposto; nas florestas, pelo desmatamento e degradação de
florestas; e nas indústrias, pelos processos de produção, como cimento, alumínio, ferro e aço, por exemplo.
7
8
A música pode ser ouvida e o vídeo clipe pode ser visto em http://www.meiaduziade3ou4.com/2012/esquecimento-global.html .
Disponível em http://www.mma.gov.br/informma/item/195-efeito-estufa-e-aquecimento-global , acessado em 15/02/2017.
7
Gases de efeito estufa
Há quatro principais gases de efeito estufa (GEE), além de duas famílias de gases, regulados pelo Protocolo de Quioto:
- O dióxido de carbono (CO2) é o mais abundante dos GEE, sendo emitido como resultado de inúmeras atividades
humanas como, por exemplo, por meio do uso de combustíveis fósseis (petróleo, carvão e gás natural) e também com a mudança
no uso da terra. A quantidade de dióxido de carbono na atmosfera aumentou 35% desde a era industrial, e este aumento deve-se a
atividades humanas, principalmente pela queima de combustíveis fósseis e remoção de florestas. O CO 2 é utilizado como
referência para classificar o poder de aquecimento global dos demais gases de efeito estufa;
- O gás metano (CH4) é produzido pela decomposição da matéria orgânica, sendo encontrado geralmente em aterros
sanitários, lixões e reservatórios de hidrelétricas (em maior ou menor grau, dependendo do uso da terra anterior à construção do
reservatório) e também pela criação de gado e cultivo de arroz. Com poder de aquecimento global 21 vezes maior que o dióxido de
carbono;
- O óxido nitroso (N2O) cujas emissões resultam, entre outros, do tratamento de dejetos animais, do uso de fertilizantes, da
queima de combustíveis fósseis e de alguns processos industriais, possui um poder de aquecimento global 310 vezes maior que o
CO2;
- O hexafluoreto de enxofre (SF6) é utilizado principalmente como isolante térmico e condutor de calor; gás com o maior
poder de aquecimento, é 23.900 vezes mais ativo no efeito estufa do que o CO2;
- O hidrofluorcarbonos (HFCs), utilizados como substitutos dos clorofluorcarbonos (CFCs) em aerossóis e refrigeradores;
não agridem a camada de ozônio, mas têm, em geral, alto potencial de aquecimento global (variando entre 140 e 11.700);
- Os perfluorcarbonos (PFCs) são utilizados como gases refrigerantes, solventes, propulsores, espuma e aerossóis e têm
potencial de aquecimento global variando de 6.500 a 9.200.
Os hidrofluorcarbonos e os perfluorcarbonos pertencem à família dos halocarbonos, todos eles produzidos,
principalmente, por atividades antrópicas.
Aquecimento global
Embora o clima tenha apresentado mudanças ao longo da história da Terra, em todas as escalas de tempo, percebe-se que a
mudança atual apresenta alguns aspectos distintos. Por exemplo, a concentração de dióxido de carbono na atmosfera observada em
2005 excedeu, e muito, a variação natural dos últimos 650 mil anos, atingindo o valor recorde de 379 partes por milhão em volume
(ppmv) - isto é, um aumento de quase 100 ppmv desde a era pré-industrial.
Outro aspecto distinto da mudança atual do clima é a sua origem: ao passo que as mudanças do clima no passado
decorreram de fenômenos naturais, a maior parte da atual mudança do clima, particularmente nos últimos 50 anos, é atribuída às
atividades humanas.
A principal evidência dessa mudança atual do clima é o aquecimento global, que foi detectado no aumento da temperatura
média global do ar e dos oceanos, no derretimento generalizado da neve e do gelo, e na elevação do nível do mar, não podendo
mais ser negada.
Atualmente, as temperaturas médias globais de superfície são as maiores dos últimos cinco séculos, pelo menos. A
temperatura média global de superfície aumentou cerca de 0,74ºC, nos últimos cem anos. Caso não se atue neste aquecimento de
forma significativa, espera-se observar, ainda neste século, um clima bastante incomum, podendo apresentar, por exemplo, um
acréscimo médio da temperatura global de 2ºC a 5,8°C, segundo o 4° Relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças
Climáticas (IPCC), de 2007.
Em resumo, a primeira parte do 4º relatório do IPCC, que compila os estudos sobre base científica da mudança do clima,
considera o aquecimento global um fenômeno inequívoco e, muito provavelmente, causado pelas atividades antrópicas. A
comunidade científica tem tido um papel importante para subsidiar os países em sua tomada de decisão, fornecendo projeções da
mudança do clima sob diferentes cenários futuros, dentro de margens de erro aceitáveis, indicando desafios e apontando
oportunidades.
Pesquisa9
1. Elabore, individualmente ou em dupla, uma lista de dispositivos que visem a economizar energia e/ou diminuir a emissão de
gases poluentes, dentre eles os gases do efeito estufa, na atmosfera.
2. Refrigeradores, automóveis, elevadores e iluminação pública são alguns exemplos de aparelhos/dispositivos que tiveram sua
eficiência aumentada ultimamente. Pesquise de que forma.
3. Interprete algumas siglas e nomes, como IE, carro híbrido, KERS e outros que se encontram em veículos e equipamentos.
4. Pesquise o que vem a ser o selo Procel e de que forma ele pode ajudar o consumidor a decidir sobre a compra de equipamentos.
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Adaptados de Kantor et. al. Física – Coleção Quanta. Ensino Médio, 1ª série. Ed. Pearson, 2013.
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