UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO – UFES
MESTRADO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
MONITORAMENTO DA QUALIDADE DO AR
REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFÉRA
E A MUDANÇA DO CLIMA
Professor: Neyval Costa Reis Junior
Aluno: Kenyo Colnago dos Santos
Vitória
03/05/2005
SUMÁRIO
 REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFERA E A MUDANÇA DO CLIMA
 Definição
 IMPACTOS GLOBAIS E A MUDANÇA DO CLIMA
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
 EFEITO ESTUFA
 Nossa Atmosfera
 Composição química do “ar limpo”
 Gases causadores do Efeito Estufa
 Efeito Estufa natural
 Efeito Estufa em conseqüência da poluição
 Entendendo o Efeito Estufa
 Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa
 O Superaquecimento Global e suas conseqüências
 AÇÕES PREVENTIVAS QUE REDUZEM A EMISSÃO DOS GASES QUE
CAUSAM O EFEITO ESTUFA
 Controle da Emissão de Poluentes por Veículos Automotores
 Controle da Emissão de Poluentes pelas Indústrias
 O que podemos fazer para diminuir a emissão de poluentes?
 Benefícios obtidos com as Ações Preventivas
REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFERA E A
MUDANÇA DO CLIMA
 Definição
A emissão de certos gases na atmosfera resulta em
reações químicas que ocasionam uma mudança do
clima e conseqüentemente possíveis prejuízos à vida
na terra.
Poluição Atmosférica
Impactos Locais
Desequilíbrio ecológico
Impactos Globais
Mudanças no Clima
Diminuição da Camada de Ozônio
Aumento do Efeito Estufa
El Nino, La Nina, Tsunames
IMPACTOS GLOBAIS E A MUDANÇA DO CLIMA
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
• 1960
Questões ambientais restrita a poucos Paises do Hemisfério
Norte >> Paises do Hemisfério Sul >> Políticas Ambientais são
consideradas como um luxo desnecessário.
• 1972
 1ª Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e
Desenvolvimento >> Estocolmo, Suécia >> Foi apresentado a
Declaração sobre o Ambiente Humano >> 26 princípios sobre
Ambiente e Desenvolvimento >> A manutenção do Meio Ambiente
é responsabilidade de todos os Países >> 1° documento
produzido pela Comunidade Internacional;
 Criação do PNUMA (Programa das Nações Unidas para o
Meio Ambiente) e das Agências de Preservação Ambiental.
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
• 1980
Muitas pesquisas científicas sobre Mudanças Climáticas >> Essas
pesquisas revelam um dos principais problemas ambientais a
serem enfrentados >> Emissão descontrolada de Gases Estufa.
• 1982
2ª Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e
Desenvolvimento >> Nairobi, Quênia -1982 >> Discussão sobre os
Problemas Ambientais Globais, as Mudanças no Clima (Gases
Estufa) e a destruição da Camada de Ozônio.
• 1987
Criado o termo “Desenvolvimento Sustentável” >> Desenvolvimento
que deve atender as necessidades do presente sem comprometer
as necessidades básicas das gerações futuras.
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
 Outras definições sobre Desenvolvimento Sustentável
• ... atende às necessidades do presente sem comprometer as
oportunidades das gerações futuras. ( inf. public. empresa &
ambiente )
• ... busca conciliar as necessidades econômicas, sociais e
ambientais sem comprometer o futuro de quaisquer demanda.
( Volnei Alves – prof. da Unidade de Ensino Superior Dom
Bosco, UNDB)
• ... atende as necessidades do presente sem comprometer a
possibilidade de as gerações futuras atenderem às suas
próprias necessidades. ( relat. Nosso Futuro Comum )
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
• 1988
Formação do Painel Intergovernamental para Mudanças Climáticas
(IPCC) >> Organizado pelo Programa das Nações Unidas para o
Meio Ambiente (PNUMA) e pela Organização Meteorológica
Mundial (OMM) >> O IPCC é o principal responsável pelas
previsões sobre o aquecimento global nas próximas décadas.
• 1990
Conferência Mundial sobre o Clima >> Negociações para
estabelecer o Comitê Intergovernamental de Negociação para uma
Convenção-Quadro sobre Mudanças Climáticas (INC/FCCC).
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
• 1992
 3ª Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e
Desenvolvimento >> Rio – 92 >> Aprovada a formação da
Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças
Climáticas (UNFCCC) >> Assinada por 154 Países, incluindo o
Brasil >> Compromisso de diminuir a emissão dos gases
responsáveis pelo Efeito Estufa >> Necessidade de detalhar
quais medidas deveriam ser tomadas >> Conferências foram
realizadas entre partes da Convenção-Quadro >> Chamadas
de Conferências das Partes (COP).
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
• 1992
 Apresentada a Declaração do Rio sobre Meio Ambiente e
Desenvolvimento >> Conjunto de 27 princípios sobre a relação
entre Desenvolvimento e Meio Ambiente;
 Agenda 21 >> Conjunto de propostas envolvendo questões
sociais, econômicas e ambientais para um Desenvolvimento
Sustentável >> Este documento foi muito discutido e negociado
entre os 175 Países que participaram do Rio – 92;
 Estabelecida a Comissão de Desenvolvimento Sustentável (CDS)
>> Criada para definir estratégias para o Desenvolvimento
Sustentável >> Intuito de desenvolver parcerias entre as Nações
Unidas e organizações não-governamentais.
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
• 1997
 COP – 3 >> Estabelecido o Protocolo de Kyoto >> Documento
que estabelecer metas e mecanismos para a redução das
emissões globais de gases estufa >> Somente para os Países
do Anexo 1 >> Redução de pelo menos 5,2% dos índices
medidos em 1990 >> Primeiro período de redução >> 2008 a
2012;
 Anexo 1 >> Estabelecido para os Países responsáveis por
55% das emissões globais em 1990 >> Países desenvolvidos;
 Os Países que não pertencem ao Anexo 1 >> Não possuem
metas de redução para o primeiro período definido pelo
Protocolo;
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
• 1997
 Para o Protocolo entrar em vigor >> É necessário que ele seja
ratificado pelos Países que representem pelo menos 55% das
emissões mundiais de Gases Estufa;
 Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) >> Incluso
no Protocolo de Kyoto graças a uma iniciativa brasileira >>
Países do Anexo 1 podem diminuir suas metas de redução
sem alterar a emissão global >> Patrocinando projetos e
comprando Reduções Certificadas de Emissões (CERs) dos
Países que estão fora do Anexo 1 >> CERs ou “Créditos de
Carbono” >> Créditos financeiros dados aos Países que
fazem projetos de Energia Limpa e os que atuam na
recuperação de áreas degradadas.
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
• 16 de março de 1998 a 15 de março de 1999
 84 Países assinaram o Protocolo >> Estados Unidos e
Rússia não assinam >> EUA é responsável por 25% das
emissões mundiais de CO2 >> Alega que a redução
de 7% na emissão dos Gases Estufa poderia dificultar o
avanço das indústrias no país.
Protesto contra os EUA. Patagônia, Argentina.
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
 Ranking da emissões de CO2 no ano de formulação do Protocolo(1997)
COLOCAÇÃO
PAÍS
MILHARES DE TONELADAS DE CARBONO
1º
Estados Unidos
1.489.648
2º
China
913.768
3º
Rússia
390.616
4º
Japão
316.164
5º
Índia
279.899
6º
Alemanha
227.364
7º
Reino Unido
142.096
8º
Canadá
133.890
9º
Coréia do Sul
116.701
10º
Itália
111.323
11º
Ucrânia
100.427
12º
México
99.964
13º
Polônia
95.413
14º
França
92.878
15º
África do Sul
86.532
16º
Austrália
86.336
17º
Brasil
78.666
Carbon Dioxide Information Center - Folha Online
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
• 13 a 24 de novembro de 2000
A COP-6 é realizada na Holanda >> Discutidas decisões cruciais
sobre a implementação dos detalhes do Protocolo >> Trocas de
acusações entre o Vice Primeiro Ministro do Reino Unido e a
Ministra do Meio Ambiente da França.
• 2002
4ª Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e
Desenvolvimento >> Rio+10 >> Johannesburgo, África do Sul
>> Reuniu representantes de 193 Países >> Avaliação das
Mudanças Climáticas Globais desde a Rio – 92 >> EUA é
acusados de retroceder em compromissos assinados durante a
Rio – 92 >> Secretário de Estado Colin Powell declara que não
aceita que a redução dos Gases Estufa seja somente para os
países ricos.
 Evolução do pensamento de Preservação Ambiental
• 16 de Fevereiro de 2005
 O Protocolo de Kyoto entra em vigor com a assinatura da
Rússia >> Até então, apesar da adesão de 127 países, a
soma das emissões era de apenas 44% >> Com a Rússia
esse índice chegou a 61%;
 O EUA não assina o Protocolo >> Apresenta o Projeto
intitulado Iniciativa Céu Limpo >> Bush prometeu reduzir as
emissões dos Gases Estufa >> Proposta americana foi
recebida com severas críticas;
 Em 2005 >> O Mercado Global dos Créditos de Carbono
deve chegar a US$ 670 milhões >> Em 2007 deve chegar a
US$ 13 bilhões >> Espera-se que o Brasil represente 10%
desse mercado.
Mocinho ou vilão?
EFEITO ESTUFA
 Nossa Atmosfera
EFEITO ESTUFA
 Composição química do “ar limpo”
EFEITO ESTUFA
 Gases causadores do Efeito Estufa
EFEITO ESTUFA
 Efeito Estufa natural (“mocinho”)
 Presença de vapor de água na atmosfera;
 Emissão de gases devido a decomposição natural da
Biomassa pelas Bactérias Aeróbias (CO2) e Bactérias
Anaeróbias (CH4);
 Queimadas espontâneas e respiração animal;
 Sem o Efeito Estufa >> Temperatura na Terra igual a - 18ºC.
 Efeito Estufa em conseqüência da poluição (“vilão”)
 Emissão descontrolada de dióxido de carbono (CO2),
metano (CH4), óxido nitroso (N2O), clorofluorcarbonetos
(CFCs), hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e hexafluoreto
de enxofre (SF6).
EFEITO ESTUFA
 Entendendo o Efeito Estufa
EFEITO ESTUFA
 Entendendo a Transferência de Calor
 A Transferência de Calor ocorre por Condução, por
convecção,
ou por Radiação;
 A Transferência de Calor por Radiação Térmica ocorre por
um mecanismo totalmente diferente >> Se resume na
radiação
emitida em virtude da alta temperatura de um corpo;
 Quanto mais quente estiver um corpo >> Maior a radiação
que
ele emite >> Menor é o seu comprimento de onda;
 Quando a temperatura diminui >> O comprimento de onda
EFEITO ESTUFA
 Entendendo a Transferência de Calor
Quanto maior a temperatura de um corpo, maior será a fração
da radiação na região visível do espectro.
EFEITO ESTUFA
 Entendendo a Transferência de Calor
Quando a energia radiante incide em um corpo >> Essa energia será
refletida, absorvida e transmitida;
Realizando um balanço de massa sobre o corpo:
G = αG + ρG + τG >> 1 = α + ρ + τ
 Para sólidos >> Terra >> 1,0 = α + ρ
 Para gases >> Gases Estufa >> 1,0 = α + τ
EFEITO ESTUFA
 Comprimento de Onda X Temperatura (λ x T)
 Sol >> Alta temperatura >> Emite raios Ultra-violeta >> Menor
comprimento de onda;
 Terra >> Absorve a radiação do Sol >> Libera essa radiação em
forma de calor >> Raios Infravermelho >> Maior comprimento de
onda;
EFEITO ESTUFA
 Gases Estufa e o Comprimento de Onda
 Os raios Ultra-violeta emitidos pelo Sol passam pela Atmosfera
>> Os Gases Estufa não absorvem esses raios devido ao seu
pequeno comprimento de onda >> Esses raios são absorvidos
pela Terra;
 A Terra libera em forma de calor raios Infravermelho >> Esses
raios de grande comprimento de onda são absorvidos pelos
Gases Estufa e transmitidos de volta à Terra >> Aquecendo a
Terra e aumentando o Efeito Estufa.
EFEITO ESTUFA
 Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa
CO2
 Queima de Combustíveis Fósseis
Setor Industrial
Setor de Transporte
Setor Residencial
Setor Agropecuário
 Processos Industriais
Produção de cimento
Produção de cal
 Queimadas
 Desmatamento
 Decomposição de plantas e animais
 Emissões Fugitivas
 Respiração
EFEITO ESTUFA
 Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa
CO2
Ministério da Ciência e Tecnologia – Brasília 2004
EFEITO ESTUFA
CO2 + CO2 + CO2
EFEITO ESTUFA
 Concentração de CO2 antes da Revolução Industrial: 278 ppm
 Concentração de CO2 atual : 365 ppm
 Concentração de CO2 em 2100: 700 ppm
IPCC.
EFEITO ESTUFA
 Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa
CH4
 Queima de Combustíveis Fósseis
 Processos Industriais
Industria Química
 Cultivo de arroz
 Criação de gado
 Matéria Orgânica em Decomposição
 Emissões Fugitivas
CONCENTRAÇÃO de CH4
Antes Revolução Industrial – 0,7 ppm
Atual – 1,75 ppm
Etheridge et al.
EFEITO ESTUFA
 Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa
CH4
Ministério da Ciência e Tecnologia – Brasília 2004
EFEITO ESTUFA
 Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa
N 2O
 Queima de Combustíveis
 Produção e uso de Fertilizantes
 Queima de Resíduos Agrícolas
 Processos Industriais
Produção de Ácido Nítrico
Produção de Ácido Adípico
 Manejo da agricultura e de animais
CONCENTRAÇÃO
1850 – 275 ppb
Atual – 315 ppb
EFEITO ESTUFA
 Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa
N 2O
Ministério da Ciência e Tecnologia – Brasília 2004
EFEITO ESTUFA
 Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa
SF6, CFCs, HCFCs
• Aerossóis
• Produção de Solventes
• Produção de Refrigerantes
• Fabricação de Espumas
CONCENTRAÇÃO
Em 1992 : CFC 11 – 268 ppt (partes por trilhão)
CFC 12 – 503 ppt
CFC 113 – 82 ppt
EFEITO ESTUFA
 O Superaquecimento Global e suas conseqüências
• Efeito Estufa >> Aumento na temperatura do globo terrestre;
• Pesquisas comprovam que o século XX foi o mais quente dos
últimos 500 anos >> Temperatura aumentou cerca de 0,6ºC no
século XX >> Próximos 100 anos ela pode aumentar em até 2ºC;
• Aumento da temperatura irá ocasionar:
 Elevação do nível dos mares >> Países como Bangladesh, onde
a maior parte do país está a menos de um metro do nível do
mar, sofrerá com as inundações;
 Seca >> Decréscimo da produção agrícola
pode levar à fome >> Degradação do solo
nas regiões equatoriais poderá resultar na
formação de desertos;
Falha em geleira na Antártida -Folha de S.Paulo
EFEITO ESTUFA
 O Superaquecimento Global e suas conseqüências
 Danos
ao Meio Ambiente >> Em Abrolhos >> Branqueamento
de corais >> Aumento na temperatura das águas superficiais
>> 9 espécies de corais apresentaram um branqueamento em
suas colônias, com percentuais variando entre 10 e 90%;
 Modificações
profundas na vegetação característica de certas
regiões e na vegetação típica de determinadas altitudes;
 Aumento
na incidência de doenças, proliferação de insetos
nocivos e outros vetores de doenças.
AÇÕES PREVENTIVAS QUE REDUZEM A EMISSÃO
DOS GASES QUE CAUSAM O EFEITO ESTUFA
 Controle da Emissão de Gases Estufa por Veículos
Automotores
• Uso de novos combustíveis
Hidrogênio
Elétrico
Híbrido
• Rodízio de carros
AÇÕES PREVENTIVAS QUE REDUZEM A EMISSÃO
DOS GASES QUE CAUSAM O EFEITO ESTUFA
 Controle da Emissão de Gases Estufa pelas
Indústrias
• Reduzir o uso de combustíveis fósseis
• Adequação às novas fontes de energia
Energia Eólica
Energia Solar
Energia Hídrica
Energia Geotérmica
Energia Nuclear
• Tratamento dos Resíduos Químicos provenientes
dos processos Industrias
AÇÕES PREVENTIVAS QUE REDUZEM A EMISSÃO
DOS GASES QUE CAUSAM O EFEITO ESTUFA
 O que podemos fazer para diminuir a emissão de
Gases Estufa?
• Evitar queimar compostos orgânicos ou lixo
de um modo geral
• Reduzir o quantidade de lixo
• Plantar mais árvores
• Conscientizar os amigos
AÇÕES PREVENTIVAS QUE REDUZEM A EMISSÃO
DOS GASES QUE CAUSAM O EFEITO ESTUFA
 Benefícios obtidos com Ações Preventivas
• Aproveitamento dos resíduos;
• Redução de gastos com o destino final dos resíduos;
• Aumento da demanda por produtos menos poluidores;
• Melhoria na relação com os órgãos governamentais,
a comunidade e os ambientalistas >> Redução de multas;
• Acesso ao mercado externo se torna mais fácil;
• Melhoria na relação homem e Meio Ambiente.
“Educai os homens de hoje, para que não seja
preciso castigar os homens amanhã”.
Pitágoras
BIBLIOGRAFIA
• Maria Silvia Barros Lorenzeti. Consultora Legislativa da Camara dos
Deputados. Relatório Rio + 10 e os Governos Locais - 2002.
• Barbara J. Finlayson-Pitts; James N. Pitts,Jr. Chemistry of the Upper and
Lower Atmosphere
• www.epoca.com.br
• www.riomaisdez.gov.br
• www.comciencia.br/reportagens/clima/clima04.htmO efeito-estufa
antropogênico
• www.fazendaecologica.com.br/news/news.asp?codigo=309