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: Desafios e

Alternativas para o Século XXI

V. Referências

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.

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.

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.

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.

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.

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. 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

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 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>.

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 1366 W/m2 de

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 re-emitida 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-vice-presidente do EUA, Al Gore, em que ele apresenta dados científicos sobre o aquecimento global, com o aumento das emissões dos gases de efeito estufa, e os

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.

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.

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

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.youtube.com/watch?v=bbzaOD0e1rg

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.

Figura 6: Diagrama esquemático acerca do reator de uma usina Nuclear.

Internet Veja o vídeo http://cafehistoria.ning.com/video/bomba-atomica-hiroshima-1 sobre a destruição causada por uma bomba nuclear.

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.

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 quadro-resumo 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.

V. Referências MARSH, N. SVENSMARK, H. Cosmic rays, clouds and climate. Space Science Reviews, cidade, v., n., p. 1–16, 2000. AMMANN, C. M. et al. Solar influence on climate during the past millennium: results from transient simulations with the NCAR climate system model. PANS, cidade, v. 104, n. 10, p. 3713, 2007. RANDALL, D. A.; WOOD, R. A.; BONY, S.; COLMAN, R.; FICHEFET, T.; FYFE, J.; KATTSOV, V.; PITMAN, A.; SHUKLA, J.; SRINIVASAN, J.; STOUFFER, R. J.; SUMI, A.; TAYLOR, K.E. Cilmate Models and Their Evaluation. In: SOLOMON, S.; QIN, D.; MANNING, M.; CHEN, Z.; MARQUIS, M.; AVERYT, K. B.; TIGNOR, M.; MILLER, H. L. (Ed.). Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2007. THORNE, A. L. Climate Change Prediction: a challenging scientific problem. Cidade: Institute of Physics, 2005. PAINEL Intergovernamental de Mudanças Climáticas – IPCC. Disponível em: <http://www.ipcc.ch/SPM2feb07.pdf >. Acesso em: 11/12/2009.

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