REACCIONS QUÍMIQUES QUE INTERVENEN EN L'ESCALFAMENT GLOBAL - MEDI AMBIENT - 2025

No són poques les reaccions químiques que intervenen en l'anomenat escalfament global, podent citar-se com a exemple el famós efecte hivernacle. L'escalfament global és un fenomen que, tot i que és qüestionat per alguns, es considera el responsable de molts canvis atmosfèrics i climàtics que experimenta el planeta en l'actualitat.

En un informe de l'Banc Mundial titulat "Baixem la temperatura: Per què s'ha d'evitar un planeta 4ºC més càlid", s'assenyala que l'augment de la temperatura terrestre amenaça la salut i els mitjans de subsistència dels éssers vius, a el temps que possibilita que passin, amb més freqüència, grans desastres naturals.

Efectivament, s'ha comprovat que avui patim els efectes de fenòmens meteorològics extrems que han augmentat, en alguns casos, arran de l'canvi climàtic.

Quina és l'explicació química i física de l'escalfament global?

El sol escalfa la terra gràcies a les ones calòriques que, a l'xocar amb l'atmosfera, es transformen en partícules anomenades fotons tèrmics, que transmeten la calor però no la temperatura.

A l'agrupar-se entre si, els fotons tèrmics formen una mena de súperpartículas que alberguen temperatura i es diuen termiones.

De fet, la temperatura d'un cos depèn de la quantitat de termiones que aquest conté, i els termiones solen formar-se en l'atmosfera terrestre per la penetració de fotons tèrmics en molècules de CO2.

De nou, la presència d'un tipus de gas potència una reacció que incideix en l'augment de la temperatura terrestre.

Gasos d'efecte hivernacle

Esquema de l'efecte hivernacle. Font: Robert A. Rohde (Dragons flight at English Wikipedia), Translation into Spanish felix, adaptation layout Basquetteur

Són aquells gasos que absorbeixen i emeten radiació dins de la franja infraroig i resulten determinants en l'efecte hivernacle.

Xina és el país amb el major nivell d'emissions d'aquest tipus de gasos en termes de volum: 7,2 tones mètriques de CO2 per càpita. Això és comparable a el nivell d'emissions dels països de la Unió Europea junts.

Gasos CO2, vapor d'aigua i metà en l'atmosfera

Els principals gasos d'aquest tipus presents en l'atmosfera terrestre són:

• Diòxid de carboni (CO2): és un gas les molècules estan compostes per dos àtoms d'oxigen i un de carboni. La seva fórmula química és CO2. Està present de forma natural en l'atmosfera, la biomassa i els oceans.

En concentracions adequades, participa de l'equilibri de l'cicle biogeoquímic i manté l'efecte hivernacle a nivells que fan possible la vida al planeta.

Quan supera aquests nivells, potencia l'efecte hivernacle a nivells perillosos per als éssers vius.

L'activitat humana ha generat noves fonts de producció de CO2, amb la combustió de carburants fòssils i la desforestació de zones tropicals.

• Vapor d'aigua: és un gas que es troba naturalment en l'aire i s'obté per evaporació o ebullició de l'aigua líquida. També pot obtenir-se per sublimació de gel.

Aquest gas intervé en totes les reaccions químiques que tenen lloc a l'atmosfera i de les que es desprenen els anomenats radicals lliures. Absorbeix els raigs infrarojos.

• Metà: és un hidrocarbur alcà sense color ni gust que es produeix de forma natural en llacs i pantans. La seva fórmula química és CH 4.

Es desprèn de les fuites d'explotacions mineres i jaciments naturals. També pot alliberar-se en el procés de distribució de gas natural, a més que se li troba a la fi de l'procés de descomposició anaeròbica de les plantes, de manera que constitueix fins al 97% de gas natural.

És un gas inflamable que intervé en els processos de destrucció de l'ozó, i encara que escalfa la terra 25 vegades més que el CO2, està 220 vegades menys present que aquest en l'atmosfera, pel que la seva aportació a l'efecte hivernacle és menor.

• Monòxid de carboni: és un gas que s'allibera durant la descomposició de matèria orgànica i quan no es completa la combustió delos hidrocarburs.

Els seus nocius efectes solen detectar-se en la baixa atmosfera, on l'ideal és que es trobi en un màxim de 10 ppm, perquè no produeixi danys per a la salut.

Val a dir que aquests danys es fan més probables quan l'exposició a el gas sobrepassa les 8 hores diàries.

• Òxids de nitrogen: aquest terme es refereix a diversos compostos químics gasosos que es formen a l'combinar oxigen i nitrogen.

Es genera durant la combustió a temperatures molt elevades i la seva presència en zones baixes de l'atmosfera es deu a la contaminació industrial i als incendis forestals.

Intervé en les pluges àcides, la formació de l'smog i la destrucció de l'ozó.

• Ozó: és una substància que impedeix el pas directe de la radiació solar a la superfície de la terra i la seva molècula està composta per tres àtoms d'oxigen. Es forma a l'estratosfera convertint-se en una mena d'escut protector de la planeta.
• Clorofluorocarboni s: són els derivats dels hidrocarburs saturats que s'obtenen a l'substituir els àtoms d'hidrogen per àtoms de fluor i / o clor.

Es tracta d'un gas fisio químicament estable, generat en activitats industrials, que es troba comunament entre els components gasosos de refrigerants i agents extintors.

Encara que no és tòxic, participa a la destrucció de l'ozó estratosfèric.

• Diòxid de sofre: és un gas que es produeix de forma natural durant el procés d'oxidació dels sulfurs orgànics generats en els oceans. També és possible trobar-lo en els volcans actius. Intervé en la pluja àcida.

Què és exactament l'efecte hivernacle?

Partint que els hivernacles són espais tancats les parets i sostre són de vidre o de qualsevol material que permeti que l'energia solar penetri en el seu interior sense que pugui sortir d'ell, l'efecte hivernacle es refereix a l'fenomen en què la radiació solar ingressa a la terra però no surt.

Llavors, des del punt de vista de la química aquest fenomen implica que les molècules de vidre (o de l'material de què estan fets les parets i el sostre de l'hivernacle), formen complexos activats amb els termiones que xoquen contra elles.

Aquests termiones que es produeixen quan es trenquen els complexos activats, es queden a l'interior de l'hivernacle i la seva quantitat sembla regular perquè mai entren més dels que prèviament estaven a l'interior d'aquest espai.

D'aquesta manera, la quantitat d'energia interna es manté estable regulant-se així la temperatura de l'hivernacle.

Ara bé, si en el mateix hivernacle de l'exemple, s'introdueix diòxid de carboni (CO2) i es mantenen constants la pressió, la temperatura i el volum de l'espai, la temperatura de el pis s'eleva.

Mentre més CO2 s'introdueix, més gran és l'escalfament de el pis d'aquest hivernacle. En termes globals, com més CO2 hi ha a l'atmosfera, més gran és l'escalfament de la superfície terrestre.

I això és així, tot i que els oceans absorbeixen la major part de la calor, segons expliquen investigadors de les universitats de Liverpool, Southampton i Bristol al Regne Unit, els que van demostrar la relació directa entre la quantitat de CO2 i l'escalfament global així com el paper regulador i fins alentidor dels oceans en aquest procés.

És a dir, hi ha certes molècules (gasoses) que intervenen en el procés d'escalfament.

referències

1. Abril, Eduardo R. (2007). L'efecte hivernacle produït pel CO2 atmosfèric: una nova interpretació termodinàmica. Ecologia austral, 17 (2), 299-304. Recuperat de: scielo.org.ar.
2. ABC Desastres (s / f). Gasos d'l'Efecte Hivernacle. Recuperat de: eird.org.
3. BBC (s / f). Global warming. The greenhouse effect. Recuperat de: bbc.co.uk.
4. China Daily (2013). Xina a vital partner in Combating climate change. Recuperat de: www.bancomundial.org.
5. IPCC (s / f). Fourth Assessment Report: Climate Change 2007. Recuperat de: www.ipcc.ch.