UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO UFES MESTRADO DE

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 Ø REAÇÕES QUÍMICAS NA ATMOSFERA E A MUDANÇA DO CLIMA Definição Ø IMPACTOS GLOBAIS E A MUDANÇA DO CLIMA Evolução do pensamento de Preservação Ambiental Ø EFEITO ESTUFA Nossa Atmosfera Composição química do “ar limpo” Gases causadores do 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 Ø 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 Ø 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 Ø 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.

Ø 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.

Ø 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 )

Ø 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).

Ø 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).

Ø 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.

Ø 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;

Ø 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.

Ø 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 CO 2 >> 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.

Ø Evolução do pensamento de Preservação Ambiental Ranking da emissões de CO 2 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

Ø 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.

Ø 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 Ø Nossa Atmosfera

EFEITO ESTUFA Ø Composição química do “ar limpo”

EFEITO ESTUFA Ø Gases causadores do Efeito Estufa

EFEITO ESTUFA Ø Efeito Estufa natural (“mocinho”) Presença de vapor de água na atmosfera; Emissão de gases devido a decomposição natural da Biomassa pelas Bactérias Aeróbias (CO 2) e Bactérias Anaeróbias (CH 4); Queimadas espontâneas e respiração animal; Sem o Efeito Estufa >> Temperatura na Terra igual a - 18ºC. Ø Efeito Estufa em conseqüência da poluição (“vilão”) Emissão descontrolada de dióxido de carbono (CO 2), metano (CH 4), óxido nitroso (N 2 O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidroclorofluorcarbonetos (HCFCs) e hexafluoreto de enxofre (SF 6).

EFEITO ESTUFA Ø Entendendo o Efeito Estufa

EFEITO ESTUFA Ø 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 Ø 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 Ø 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 Ø 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 Ø 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 Ø Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa CO 2 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 Ø Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa CO 2 Ministério da Ciência e Tecnologia – Brasília 2004

EFEITO ESTUFA CO 2 + CO 2

EFEITO ESTUFA Concentração de CO 2 antes da Revolução Industrial: 278 ppm Concentração de CO 2 atual : 365 ppm Concentração de CO 2 em 2100: 700 ppm IPCC.

EFEITO ESTUFA Ø Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa CH 4 Queima de Combustíveis Fósseis Processos Industriais Industria Química Cultivo de arroz Criação de gado Matéria Orgânica em Decomposição Emissões Fugitivas CONCENTRAÇÃO de CH 4 Antes Revolução Industrial – 0, 7 ppm Atual – 1, 75 ppm Etheridge et al.

EFEITO ESTUFA Ø Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa CH 4 Ministério da Ciência e Tecnologia – Brasília 2004

EFEITO ESTUFA Ø Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa N 2 O 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 Ø Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa N 2 O Ministério da Ciência e Tecnologia – Brasília 2004

EFEITO ESTUFA Ø Gases responsáveis pelo aumento do Efeito Estufa SF 6, 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 Ø 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 Ø 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 Ø 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 Ø Controle da Emissão de Gases Estufa pelas Indústrias • Reduzir o uso de combustíveis fósseis • Adequação às novas fontes de 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 Ø 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 Ø 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 04. htm. O efeito-estufa antropogênico • www. fazendaecologica. com. br/news. asp? codigo=309