aquecimento global

AQUECIMENTO GLOBAL
Autor: Professor Abraão Capistrano
Sumário
I. Introdução
II. Evidências e causas possíveis do aquecimento
global
III. Conseqüências do Aquecimento Global
IV. Por
uma
vida
sustentável:
Alternativas para o Século XXI
V. Referências
Desafios
e
I. Introdução
Apesar de toda influência das notícias de televisão, jornais e
internet, você já parou para pensar de fato o que é o
aquecimento global e suas consequências para a vida no
planeta? E como isso pode afetar a sua vida? A figura acima nos
mostra o planeta ‘em chamas’, de que forma você poderia
relacionar isso com o aquecimento global?
A partir do estudo dessa unidade você encontrará elementos
necessários para o entendimento do que é o aquecimento global e
poderá avaliar a interferência humana nesse processo. Além disso,
você irá entender que a necessidade de uma vida sustentável é
fundamental para a continuidade de nossa vida e das próximas
gerações no planeta. Dessa forma, você estará em condições de iniciar
ou de estimular um processo de conscientização da necessidade de
uma vida sustentável em suas aulas de ciências ou/Biologia, ou em
projetos com sua comunidade.
II. Evidências e causas possíveis do aquecimento
global
Será que poderíamos simplesmente associar o aquecimento global,
por exemplo, a um inverno fora de época ou a um calor muito forte?
Ou, ainda, a tempestades repentinas? Veja que embora essas
mudanças climáticas repentinas possam ter relação entre si com
outros fenômenos climáticos, elas também podem ser somente
eventos isolados. No entanto, o aquecimento global tem um
significado bem mais específico. Vamos ver qual é?
O aquecimento global é um fenômeno climático que se refere
ao aumento da temperatura média da superfície do planeta que
notadamente vem se intensificando ainda mais desde a aceleração do
processo de industrialização nos últimos 150 anos. Esse tema tem
estado bastante em voga nos últimos anos, particularmente com o
acontecimento de catástrofes naturais como, por exemplo, furações e
tsunamis e o degelo de grandes parcelas das regiões polares. E não é
raro observarmos no noticiário da TV a morte de animais ou perda de
lavouras devido às mudanças climáticas repentinas. Esses
acontecimentos têm mobilizado estudos e discussões mais profundas
sobre o entendimento dessas mudanças e de qual seja a parcela de
interferência do homem nesse processo.
Com o objetivo de entender as possíveis causas do aquecimento
global, iremos convidá-lo a analisar os fatores de interferência
humana e de origem natural. Como fatores de causa natural,
podemos citar as mudanças da atividade do Sol. Essas mudanças
dizem respeito às emissões de radiação geradas pelo Sol que foram as
causas de grandes mudanças climáticas na história da Terra. Para que
isso fique mais claro, vamos propor um exemplo. Na figura 1,
mostramos a influência dos chamados ventos solares que são
resultantes da atividade do campo eletromagnético do Sol.
Saiba mais
Campo eletromagnético: a Física nos informa que todos os corpos (ou seja, a matéria
que os compõe) possuem uma propriedade chamada carga elétrica. Os efeitos, ou
manifestações, dessas cargas são chamados de campos eletromagnéticos e estão
presentes em nossas vidas em praticamente em tudo que nos cerca. Podemos observar
isso, por exemplo, nos aparelhos eletrônicos, eletrodomésticos e até a luz que nos
ilumina que provém do Sol. O Sol é uma estrela que é composta basicamente dos gases
hélio (26%) e hidrogênio (72%), e de massa de mais de 330.000 vezes maior que da
Terra. Por ser responsável por 99.8% da massa total do nosso sistema solar, o Sol gera
um campo eletromagnético muito forte.
Figura 1: Área de influência dos ventos solares (heliosfera) que vai bem além do nosso sistema
solar. A heliosfera funciona como um ‘gigantesco escudo’ que desvia os raios cósmicos de
baixas e altas energias oriundos de regiões de fora do sistema solar [Marsh e Svensmark, 2000].
O nosso sistema solar possui uma região de influência dos
ventos solares chamada heliosfera. Nessa região, raios cósmicos de
alta e baixa energia, vindos de fora do sistema solar, são defletidos
para fora do sistema solar.
Saiba mais
Industrialização:
processo pelo qual
uma série de
transformações de
ordem econômica,
política, social e
técnica se sucedem
em uma sociedade
baseada na
mecanização dos
meios de produção.
Esse uso das
máquinas leva a um
processo de alta
produtividade.
Historicamente, a
partir do Século
XVIII, tendo a
primeira e mais
marcante delas
ocorrido na
Inglaterra, chamada
Primeira Revolução
Industrial, com o
surgimento da
primeira máquina a
vapor.
Saiba mais
O termo Tsunamis
refere-se a uma
onda gigante (que
chega a atingir 50
metros de altura) ou
conjuntos de ondas
formadas por abalos
sísmicos
(terremotos) ou pela
atividade vulcânica.
Se os raios cósmicos vindos do espaço de fora do nosso
sistema são desviados pelos ventos solares, de onde vem a
maioria dos raios cósmicos que atingem a Terra a todo o
momento?
De acordo com Marsh e Svensmark (2000), a variação recente
da intensidade desses ventos solares sobre nosso planeta tem
contribuído de forma significativa para o aumento da temperatura
global, pois a radiação eletromagnética emitida induz ao aumento de
temperatura. Esses autores reforçam a ideia de que a atuação
humana no aquecimento global é pequena comparada a esse fator
natural.
Curiosidade
Com base nesse raciocínio, poderíamos até mesmo comparar essa situação do Sol
emitindo radiação com mais intensidade sobre a Terra com a situação de forno
microondas (ou um forno caseiro comum). Se o Sol fosse o forno microondas e emitisse
certa quantidade de radiação, a Terra seria algum alimento dentro do forno e iria
aquecer a uma determinada temperatura. Se mudarmos a potência do forno, esse
alimento iria aquecer bem mais. Assim, grandes mudanças da atividade do Sol
poderiam gerar um aquecimento do planeta
Mas, você acha que poderíamos associar o aumento de
temperatura verificado nas últimas décadas somente pela variação da
atividade do Sol? Se você respondeu negativamente, a maioria da
comunidade científica concorda com sua opinião. Por exemplo,
Ammann e colaboradores (2007) colocam que a variação constatada
da atividade solar, bem como a atividade geológica da Terra (vulcões)
não possui tanta influência quanto à emissão dos chamados gases
estufa pela atividade humana. O aumento da emissão desses gases
faz com que a radiação infravermelha emitida seja absorvida
gerando o efeito estufa. Como os processos radioativos são processos
energéticos, os gases estufa absorvem a radiação infravermelha e o
resultado é um aumento da temperatura, pois há liberação de calor.
Assim, os autores propõem que somente levando-se em consideração
as variações da radiação Solar e a atividade vulcânica da Terra não é
suficiente para explicar o recente aumento da temperatura média do
planeta.
Saiba mais
A luz pode ser decomposta em cores, o que chamamos de Espectro da luz. Cada cor
tem importantes características físicas próprias, como, por exemplo, o comprimento de
onda e frequência, o que nos ajuda a definir o que é radiação. Basicamente, a radiação é
um processo de transmissão de energia de um corpo para outro através de um meio de
propagação. Assim, quando falamos radiação eletromagnética estamos nos referindo a
um tipo de radiação que, em particular, não precisa de um meio material para se
propagar. Um exemplo típico é a luz produzida pelo Sol que se propaga no vazio do
espaço. A radiação infravermelha se situa, portanto, abaixo da cor vermelha. É um tipo
de radiação cujo comprimento de onda é maior que ao da luz visível. Isso significa que
é uma radiação de baixa energia e, portanto, pode ser facilmente refletida (veja figura 3),
por exemplo, pela concentração de gases na atmosfera. Para mais detalhes consulte o
site <http://www.if.ufrj.br/teaching/luz/cor.html>.
Na figura 2 podemos observar o comportamento diferenciado
entre os fatores naturais e antrópicos. Os fatores naturais têm maior
influência para o aquecimento global em períodos anteriores à
Saiba mais
Raios cósmicos são
na verdade
pequenas partículas
subatômicas
(menores que um
átomo) penetrantes,
que podem vir de
dentro ou fora do
sistema solar. Eles
podem ser de alta
ou baixa energias.
Saiba mais
Os principais gases
estufa são aqueles
que retêm parte da
radiação solar que
chega à superfície
da Terra. Parte
dessa radiação (veja
o Box seguinte) é
emitida pela
superfície e
absorvida pelos
gases estufa, tais
como, o dióxido de
carbono (CO2),
dióxido de Enxofre
(SO2), o metano
(CH4), o óxido
nitroso (N2O),
Perfluorcarbonetos
(PFC's ) e também o
vapor d’água.
Saiba mais
Irradiação Solar é
definida como a
potência total da
radiação solar
incidente no disco
que a Terra
apresenta ao Sol,
que é de 1,74 x 1017
W (Watt). O que dá
2
revolução industrial (aproximadamente na metade do século XVIII).
No gráfico vemos uma queda da taxa de irradiação solar
representada pelas linhas vermelhas e traços azuis. A atividade
vulcânica é medida em termos da profundidade óptica do visível
(VOD) e também apresenta queda significativa para os períodos
recentes entre os anos 1800 a 2000. Assim, devido à atividade
humana, note que a emissão de gases estufa, com as emissões de
dióxido de enxofre (SO2), medido em tg (millhão de toneladas por
ano), e dióxido de carbono (CO2), medido em partes por milhão PPM,
apresentam aumento com a intensificação da atividade industrial,
iniciada no século XVIII.
Figura 2: Simulações mostrando uma comparação da atividade vulcânica e da irradiação Solar
ao longo dos séculos e a influência antrópica (linha verde ponto-traço). Note a emissão de
dióxido de Enxofre (SO2) e dióxido de Carbono (CO2) [fonte: adaptado de Ammann et.al (2007)].
No entanto, antes de seguirmos com nosso estudo, você já
ouviu falar sobre efeito estufa? Qual a sua primeira ideia sobre
esse efeito?
O efeito estufa é um processo natural e indispensável para
manter a temperatura da Terra, sem o qual o planeta seria frio da
ordem de -20°C. Um exemplo notável em nosso sistema solar é o
efeito estufa natural observado em Vênus. Esse planeta atinge
temperaturas em sua superfície superiores até mesmo às de Mercúrio,
planeta mais próximo do Sol. Devido às altas concentrações de gases,
principalmente o dióxido de Carbono (CO2), Vênus atinge uma
temperatura de até 460°C, sendo que a radiação emitida pelo Sol
praticamente não afeta a sua superfície. Vamos ver como isso ocorre?
Na figura 3, temos uma representação do processo que ocorre
para a formação do efeito estufa. Nesse esquema temos a incidência
dos raios solares, em que a maior parte atravessa a atmosfera, sendo
absorvida pela superfície, e outra parte é refletida para o espaço. A
quantidade de raios solares que atingem a superfície também se
verifica a ocorrência de duas etapas, como mostrado pelos raios
vermelhos na figura 3. Parte dessa radiação é absorvida pela
superfície e parte é refletida. Assim, tem-se que certa quantidade de
radiação é liberada ao espaço sideral e outra parte é absorvida e reemitida à superfície da Terra pelos gases estufa. A energia liberada é
transmitida em forma de calor.
Figura 3: Representação do efeito estufa.
No entanto, a situação em nosso planeta acerca do aumento dos
gases estufa tem uma origem diferente daquela em Vênus. Você
saberia dizer por quê? Entre os principais fatores que evidenciam a
influência humana ao efeito estufa, podemos listar alguns:
 o uso de combustíveis fósseis (carvão, gasolina, óleo diesel,
etc.);
 falta de um sistema eficiente de controle de gases poluentes
nas indústrias;
 pouca utilização de energia por meio de fontes renováveis
(hidrelétrica, eólica, solar, etc.) e o intenso desmatamento nas
florestas.
Embora a climatologia da Terra seja uma área de pesquisa ativa
e de muita discussão, há um consenso que a atuação humana tem
contribuído para o aumento do efeito estufa com mais de 700 bilhões
de toneladas de dióxido de Carbono na atmosfera. Dessa forma, o
aumento do efeito estufa causado pela poluição (emissão de gases
estufa) é a principal causa do aumento da temperatura global
verificada nos últimos anos.
O equilíbrio natural do clima no planeta foi influenciado
efetivamente com a revolução industrial. A temperatura global média
Curiosidade
Uma verdade
inconveninete (An
inconvenient truth)
é um
documentário,
feito pelo ex-vicepresidente do
EUA, Al Gore, em
que ele apresenta
dados científicos
sobre o
aquecimento
global, com o
aumento das
emissões dos
gases de efeito
aumentou 0,74ºC ± 0.18°C entre 1906 e 2005. Em particular, o ano de
2005 foi o ano mais quente desde o final do século XIX (fonte:
Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA (National
Aeronautics and Space Administration – Aeronáutica Nacional e
Administração Espacial).
No sentido de entender o aquecimento Global, modelos teóricos
sobre a dinâmica climática da Terra têm sido propostos, o que
possibilita obter uma orientação acerca de suas causas e
consequências (RANDALL et al., 2007). No entanto, esses modelos
teóricos são baseados em simulações estatísticas e não na observação
direta de eventos climáticos, o que coloca em dúvida a
previsibilidade desses modelos. Isso se deve ao fato de que a
dinâmica climática terrestre é bastante complexa, o que torna muito
difícil levar em consideração todas as variáveis climáticas para um
delineamento mais fidedigno do problema, tornando-o um desafio
científico (THORNE, 2005). No entanto, a maioria desses modelos
leva a um cenário de aquecimento global quando incorporada a
grande taxa de emissão de dióxido de carbono nas simulações. De
fato, isso confirma novamente a influência humana no processo de
intensificação do efeito estufa.
É importante não confundir os efeitos climáticos gerados pelo
efeito estufa e o buraco na camada de Ozônio (O3). A camada de
ozônio é um importante elemento natural para a proteção da vida no
planeta, pois evita que grande quantidade de radiação ultravioleta
atinja a superfície da Terra. Com aumento dos gases estufa,
principalmente o CFC, o ozônio é consumido, o que gera o buraco na
camada, como mostrado pela figura 4.
Saiba mais
Você lembra o que comentamos sobre a radiação infravermelha? Diferentemente da
radiação infravermelha, a radiação ultravioleta, ou, abreviadamente, UV, é uma
radiação eletromagnética com um comprimento de onda menor que a da luz visível.
Devido a isso, as radiações UV em grande quantidade são nocivas à saúde, pois são
muito energéticas. Uma figura interessante mostrando vários tipos de radiação pode
ser encontrada em
http://www.achetudoeregiao.com.br/astronomia/Astrogif/espectroeletromag.jpg
Figura 4: A região azulada representa o buraco na camada de ozônio.
Saiba mais
O ozônio em
pequenas
altitudes é um dos
elementos
presentes em
componentes
químicos
poluidores, por
exemplo, em
motores de
automóveis . No
entanto, em
grandes altitudes
(da ordem de 15 a
30 km de altura)
ele passa de ‘vilão
a moçinho’, pois
forma a camada
de ozônio na
estratosfera capaz
de reter radiação
nociva.
Se o buraco da camada de ozônio se tornar cada vez maior, o
que poderia acontecer? Uma consequência direta é a passagem de
uma excessiva quantidade radiação ultravioleta para a superfície do
planeta. Isso teria consequências sérias não se somente para a vida
humana, com o aumento de queimaduras e câncer de pele, mas
também para as cadeias alimentares dos seres vivos, por exemplo.
Um exemplo é o fitoplancton que pode facilmente ser destruído com
incidência excessiva de radiação UV afetando assim todo o
ecossistema aquático, com cânceres e mutações genéticas em peixes e
anfíbios.
Atividade Complementar 1
Analise e responda às seguintes questões:
Fonte: http://www.biodieselbr.com/charges/orlandeli/mobi-aquec-global-190209.htm
1) Analisando a charge acima, que conclusões você poderia ter?
2) Quais as principais evidências e causas do aquecimento
global?
3) Diferencie o efeito estufa do buraco da camada de ozônio.
4) Como a atividade humana baseada na exploração e consumo
de combustíveis fósseis pode influenciar no efeito estufa?
III. Consequências do Aquecimento Global
O relatório de pesquisas do Painel Intergovernamental de Mudanças
Climáticas (IPCC), de fevereiro de 2007, alerta uma grave situação
para a vida no planeta. Se o ritmo acelerado de aquecimento global
continuar, o IPCC prevê modificações climáticas como:
 a temperatura média do planeta subirá de 1,8ºC a 4ºC até
2100 (3ºC em média);
 tempestades, como furacões e ciclones, terão mais força e as
áreas de seca devem se expandir;
 teremos ondas de calor mais intensas, bem como mais
inundações;
 elevação do nível do mar que deve aumentar entre 20 e 60
centímetros até o fim do século, sem levar em conta os efeitos
prováveis do degelo dos pólos, cujo gelo deverá desaparecer
das calotas dentro de um século;
 18% a 35% de todas as espécies animais e vegetais estão sob
risco de extinção no fim do século XXI, o que irá causar grande
impacto na biodiversidade do planeta.
Com todas essas modificações climáticas geradas pelo
aquecimento global, o que poderíamos prever como consequência
para a sociedade humana? De fato, teremos um grande impacto
negativo nas sociedades, o que exigirá políticas públicas eficientes.
Por exemplo, a produção mundial de alimentos, economia e
transporte, entre outros setores serão abalados se não houver
tecnologias e programas sociais para uma vida sustentável. Assim,
faz necessário criar um gerenciamento eficaz de fontes de energia
renováveis, já que a demanda de energia global deverá subir, como
nos países recém-industrializados: China e Índia. Sobretudo os países
pobres baseados em uma economia essencialmente agrícola serão os
mais prejudicados pelo comprometimento da produção de alimentos.
Nesse sentido, os acordos internacionais de preservação do
meio ambiente podem contribuir de forma significativa para a adoção
de uma cultura de vida sustentável, objetivando a redução de gases
estufa na atmosfera, principalmente o dióxido de Carbono.
Promovido pela Organização das Nações Unidas (ONU), entrou em
vigor em fevereiro de 2005 o Protocolo de Quioto. Esse protocolo é
um exemplo de acordo internacional em que os países
industrializados participantes se comprometeram a reduzir em 5% a
emissão de gases estufa até 2012. Esse percentual reduziria a taxa
atual de emissão de gases estufa quando comparada à década de
1990. Cabe ressaltar que os países ditos industrializados
desenvolvidos são, em geral, os que mais degradaram o meio
ambiente sendo responsáveis pelo maior percentual de emissão de
gases estufa. Os Estados Unidos, por exemplo, é responsável por 20%
da emissão mundial de gases estufa e não assinou o protocolo de
Quioto. Essa taxa de emissão de gases estufa já foi superada em mais
de 7% pela China, sendo então considerado como o país que mais
polui o planeta.
Atividade Complementar 2
Elabore uma lista colocando as principais evidências e causas
do aquecimento global relacionando com suas consequências
para a vida no planeta.
Saiba mais
Você sabe o
que é um
modelo de
vida
sustentável?
Pesquise e
procure
entender esse
conceito antes
de passarmos à
próxima seção
IV. Por uma vida sustentável: Desafios e Alternativas
para o Século XXI
A aceleração do efeito estufa e, consequentemente, do aquecimento
global alerta-nos a uma modificação rápida e efetiva no modo como
nos relacionamos com a utilização dos recursos naturais. Um dos
maiores desafios da humanidade neste e no próximo século será
descobrir caminhos para redimensionar e reestruturar seu modo de
produção e consumo da energia de forma sustentável.
O termo sustentabilidade foi introduzido pela primeira vez na
conferência The World Conservation Strategy, promovida pela União
Internacional para a Conservação da Natureza e dos Recursos
Naturais (IUCN - 1980) bem como reforçado no World Commission on
Environment and Development (WCED – Comissão Mundial sobre
Meio-ambiente e Desenvolvimento) em 1987, e também na
Conferência Internacional Rio/92. A ideia básica era de incentivar o
uso de recursos naturais de maneira duradoura e respeitar a vida no
planeta e às futuras gerações, buscando-se formas alternativas de
energia, gerenciamento e políticas efetivas.
Uma sociedade sustentável, segundo o Programa das Nações
Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), é aquela que vive em
harmonia com nove princípios:
 respeitar e cuidar da comunidade dos seres vivos;
 melhorar a qualidade da vida humana;
 conservar a vitalidade e a diversidade do Planeta Terra;
 minimizar o esgotamento de recursos não renováveis;
 permanecer nos limites de capacidade de suporte do planeta
Terra;
 modificar atitudes e práticas pessoais;
 permitir que as comunidades cuidem de seu próprio
ambiente;
 gerar uma estrutura nacional para uma integração de
desenvolvimento e conservação;
 constituir uma aliança global entre as sociedades.
Podemos expor alguns dos exemplos de fontes de energia que
podem ser extraídas e utilizadas de forma sustentável. Antes de
continuarmos, você conhece alguns exemplos sobre esses tipos
de fontes de energia?
Um primeiro exemplo é a biomassa. Basicamente, a biomassa é
relativa ao conjunto de organismos que podem ser aproveitados
como fonte de energia. Portanto, é uma fonte de energia de origem
biológica. Nesse sentido, podemos citar a cana-de-açúcar, o eucalipto
e a beterraba (dos quais se extrai o álcool), o biogás (produto de
reações anaeróbicas da matéria orgânica existente no lixo), diversos
tipos de árvores (lenha e carvão vegetal), e alguns óleos vegetais
(mamona, amendoim, soja e dendê).
Internet
Veja alguns
vídeos sobre
aquecimento
global em
http://www.y
outube.com/w
atch?v=bbzaO
D0e1rg
Por exemplo, o álcool pode ser produzido a partir de várias
plantas, tais como cana-de-açúcar, beterraba, batata, mandioca,
milho, girassol, eucalipto, etc. Como fonte de energia renovável, o
álcool pode ser utilizado para movimentar motores de veículos,
substituindo a gasolina, sendo a alternativa brasileira em detrimento
do uso de petróleo. Como não é um combustível fóssil, o álcool polui
menos e não afeta a camada de ozônio, além de ajudar na diminuição
de gás carbônico na atmosfera devido à fotossíntese realizada pela
plantação nos canaviais. Também existe a possibilidade de produzir
energia elétrica a partir da queima do álcool, porém isso ainda não foi
testado para uma produção de grande escala, como para abastecer
uma cidade, por exemplo.
Por sua vez, o biogás é um gás natural produzido a partir da
decomposição feita por certos tipos de bactérias em resíduos
orgânicos, como esterco, palha, bagaço de vegetais e lixo reciclado. O
biodigestor é o instrumento usado para produzir a energia liberada
pelas reações químicas durante o processo de decomposição. Na
figura 5, mostra-se como pode ser feito a extração de biogás
artificialmente. Assim, o gás produzido pode ser usado como
combustível para fogões, motores ou até mesmo para turbinas que
produzem eletricidade, porém de forma econômica e com menor
impacto ambiental.
Figura 5: Mecanismo de produção artificial de biogás.
(Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Biodigestor.JPG)
Atividade Complementar 3
Faça uma pesquisa sobre a energia proveniente da lenha e
carvão vegetal, bem como dos óleos vegetais, destacando
características, vantagens e desvantagens.
A Agência Internacional de Energia (ATE) calcula que em mais
ou menos 20 anos, cerca de 30% do total da energia consumida pela
humanidade será proveniente da biomassa. Em geral, salvo algumas
exceções, elas são energias ‘limpas’, isto é, produzem menos poluição
e não se esgotam se forem renovadas. Pelo contrário, podem
contribuir para recuperar o meio ambiente devido ao uso produtivo
que fazem do lixo e de outros detritos.
Outro tipo de fonte de energia é a energia nuclear. Você tem
ideia do que seja ou como pode ser utilizada? Embora seja tema de
controvérsia já que foi usada inicialmente para fins militares, a
energia nuclear é considerada uma fonte de energia alternativa. A
fissão nuclear, ou a divisão do átomo, foi descoberta em 1938 pelos
químicos Otto Hahn e Fritz Strassmann, tendo por matérias-primas
minerais altamente radioativos como o Urânio. Nas usinas nucleares,
a fissão nuclear é provocada sob controle no reator atômico, o
elemento fundamental desse tipo de usina. A energia liberada na
fissão produz calor que aquece certa quantidade de água,
transformando-a em vapor. Como mostrado na figura 6, a pressão do
vapor faz girar uma turbina que aciona um gerador e este converte a
energia mecânica, proveniente da turbina em energia elétrica.
Saiba mais
A energia nuclear provém da fissão nuclear de elementos químicos como Urânio,
Plutônio ou Tório. No entanto, há outro processo onde ocorre produção de energia que é
a fusão nuclear. Nesse processo, há a união de dois núcleos atômicos formando um
novo elemento. A fusão nuclear pode produzir grandes quantidades de energia, já que a
energia liberada nesse processo é maior do que a consumida. O problema é que ainda
não há um controle sobre a fusão nuclear de forma de nos possibilite usá-la para
produção de energia elétrica em grande escala.
Figura 6: Diagrama esquemático acerca do reator de uma usina Nuclear.
Internet
Veja o vídeo
http://cafehist
oria.ning.com/
video/bombaatomicahiroshima-1
sobre a
destruição
causada por
uma bomba
nuclear.
Dessa forma, a energia nuclear é ‘limpa’, no sentido que não
libera gases estufa ou afeta a camada de Ozônio. Outras vantagens
podem ser citadas, por exemplo: a não dependência de fatores
climáticos (chuvas, sol, vento, etc.), a central nuclear requer pequenas
áreas para sua instalação e não necessita de baterias de
armazenamento. No entanto, a principal desvantagem pode ser
resumida: a energia nuclear não é renovável, isto é, produz um lixo
radioativo que exige locais próprios (isolados) com elevada segurança
de armazenamento. Por isso, a produção de energia nuclear torna-se
a mais cara das fontes alternativas devido ao alto nível de segurança
que se deve ter de modo a se evitar contaminação radioativa nos
ecossistemas. A central nuclear (Figura 7), por exemplo, deve ser
isolada após o encerramento de suas atividades.
Figura 7: Central nuclear de Angra I, no Rio de Janeiro.
Embora não seja uma fonte primária de energia, o hidrogênio
se constitui também em uma forma alternativa de energia. É uma
forma conveniente e flexível de energia. Ele pode ser obtido por meio
de diversas fontes energéticas (petróleo, gás natural, eletricidade,
energia solar) e sua combustão não é poluente (o produto da
combustão é água em forma de vapor d’ água). O uso do hidrogênio
como combustível está avançando rapidamente, há vários protótipos
de carros movidos a hidrogênio nos países desenvolvidos. As
pesquisas sobre as tecnologias de produção de hidrogênio no Brasil
foram iniciadas visando ao aproveitamento racional de energia
hidrelétrica excedente e disponível a menor custo em períodos fora
de seu pico de consumo. O uso do hidrogênio como vetor energético
não chegou ainda a ser implantado em grande escala no país, o que
poderá vir a ser uma ação ecológica para o futuro, por outro lado o
uso de hidrogênio eletrolítico como matéria-prima industrial já se
tornou uma realidade lucrativa.
A energia geotérmica é também outro exemplo de fonte de
energia alternativa. É obtida por meio do calor proveniente do
interior da Terra. A principal vantagem deste tipo de energia é a
escala de exploração, que pode ser adequada às necessidades e
permite o desenvolvimento em etapas, à medida que aumenta a
demanda. A desvantagem é que nem todos os países podem explorar
esse tipo de alternativa, pois depende da estrutura geológica do local.
Por exemplo, o Brasil não possui condições propícias para captar esse
tipo de energia pela ausência de vulcanismo. Já outros países, como
El Salvador, o calor das rochas subterrâneas que ficam próximas aos
vulcões já supre 30% da energia elétrica consumida.
No caso de países como Islândia e Nova Zelândia, eles
aproveitam a energia geotérmica nas áreas onde surgem os gêiseres
(figura 8). Basicamente, um gêiser é uma fonte termal que resulta em
um jato intermitente de água quente, de origem vulcânica com
emanações sulfurosas. Essas emanações sulfurosas vêm da
concentração de ácido sulfídrico (H2S). Dependendo da concentração
desse gás, ele pode causar náuseas e, em casos extremos, levar à
morte.
Figura 8: Gêiser em erupção no Parque Nacional de Yellowstone nos Estados Unidos. (Fonte:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Old_Faithfull-pdPhoto.jpg)
Como nosso último exemplo de fontes de energia alternativa,
temos a energia térmica. Basicamente, a energia térmica está
associada à temperatura por meio do conceito de calor. O calor é a
própria energia térmica em ‘movimento’ (transferência) de um corpo
para outro. Essa energia é aproveitada em instalações chamadas
usinas termoelétricas, onde energia elétrica é obtida pela queima
controlada de combustíveis fósseis.
A produção de energia elétrica é realizada por meio da queima
do combustível que aquece a água transformando-a em vapor. Esse
vapor é conduzido à alta pressão por uma tubulação e faz girar as pás
da turbina cujo eixo está acoplado ao gerador. Em seguida, o vapor é
resfriado retornando ao estado líquido e a água é reaproveitada para
novamente ser vaporizada. Na figura 9, mostramos um quadroresumo do funcionamento de uma termoelétrica, desde a energia
entregue aos alimentadores (caldeira), a partir do reservatório, até a
central consumidora.
Figura 9: Funcionamento de uma usina termoelétrica, desde o reservatório até o consumidor.
Há uma preferência sobre a utilização dessas usinas pela sua
flexibilidade de instalação, pois podem ser construídas onde há
necessidade, próximas a centros urbanos. Além disso, o custo para a
transmissão da energia captada é baixo, sendo transportados por
linhas de alta tensão até os centros consumidores. No entanto, fatores
de ordem ambiental precisam ser avaliados com cuidado, tais como o
nível de poluição, disponibilidade de água e preservação de reservas
naturais. Isso torna a opção das usinas termoelétrica bastante
questionável pelo impacto ambiental que ela pode causar.
Dependendo do combustível utilizado, por exemplo, o petróleo, os
gases provenientes da queima do combustível devem ser
rigorosamente filtrados, caso contrário, grandes quantidades de gases
estufa irão ser lançadas na atmosfera. Por outro lado, a água aquecida
precisa se apropriadamente resfriada para que quando retornada ao
ambiente não possa degradar a vida no ecossistema aquático local.
Dessa forma, apresentamos alguns exemplos de fontes de
energia alternativa para uma vida sustentável. Vimos que isso está
relacionado com o tema principal desta unidade: o aquecimento
global. Você já teria condições de explicar por quê? Nas atividades a
seguir, propomos algumas tarefas de pesquisa e questões no sentido
de unificar e ampliar os conhecimentos trabalhados até aqui.
Atividade Complementar 4
1) Faça uma pesquisa sobre como é feito o sistema de
reciclagem de lixo.
2) Pesquise outros tipos de fontes de energia alternativa que
podem ser utilizados para produção de energia ‘limpa’ e
renovável. Cite também as desvantagens e dificuldades para
utilização conforme o tipo de fonte de energia, em particular,
no Brasil.
3) De que forma um modelo de vida sustentável pode ajudar a
reduzir o aquecimento global?
4) Faça uma lista de quais simples atitudes no seu dia a dia
você poderia contribuir para reduzir a poluição em sua cidade.
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