En artículos anteriores hemos hablado sobre del Calentamiento Global debido al efecto de los gases invernadero o gases de efecto invernadero (GEI), su funcionamiento y cuáles son las consecuencias. Sin embargo, ¿qué es el efecto invernadero?, en este artículo profundizaremos sobre este tema.

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Lo gases de efecto invernadero actúan de manera similar al techo de vidrio de un invernadero, atrapando el calor y recalentando el planeta. El aumento de las temperaturas conduce al cambio climático que incluye efectos tales como el aumento del nivel del mar, cambios en los modelos de precipitación que producen que producen inundaciones y sequías, y la diseminación de enfermedades transmitidas por vectores tales como la malaria.

Los gases de efecto invernadero son gases que pueden absorbergran parte de la radiación infrarroja emitida por la Tierra y la devuelven de nuevo a la superficie terrestre calentando la misma. Estos gases han estado presentes en la atmósfera en cantidades muy reducidas durante la mayor parte de la historia de la Tierra.

Proceso efecto invernadero

  • De la luz solar total que cae sobre la superficie de la Tierra, aproximadamente el 40% de esa energía es radiada de nuevo hacia arriba en la atmósfera en forma de radiación de onda larga.
  • Entonces, de esa cantidad, aproximadamente el 75% de la energía radiada al alza de onda larga es absorbida por el vapor de agua, dióxido de carbono, metano y otros gases de efecto invernadero.
  • Dado que este proceso de absorción es molecular en la naturaleza, la subsiguiente re-radiación de energía de estos gases es multidireccional. Como resultado, alrededor del 50% de la emisión de onda larga se vuelve a irradiar hacia la Tierra donde se convirtió de nuevo en energía térmica.
  • A través de este proceso, los gases de efecto invernadero contribuyen al aumento de energía calorífica liberada en la superficie de la Tierra y en la atmósfera baja.

Tipos de gases de efecto invernadero

Todos los gases de invernadero son moléculas que contienen al menos tres átomos que están unidos débilmente suficiente junto a vibrar cuando absorben calor. Los denominados gases de efecto invernadero o gases invernadero, responsables del efecto descrito, son:

  • El vapor de agua (H2O)
  • Dióxido de carbono (CO2)
  • Metano (CH4)
  • Óxido nitroso (N2O)
  • Ozono (O3)
  • Clorofluorocarbonos (CFC).

Si bien todos ellos (salvo los CFC) son naturales, en tanto que ya existían en la atmósfera antes de la aparición del hombre, desde la Revolución industrial y debido principalmente al uso intensivo de los combustibles fósiles en las actividades industriales y el transporte, se han producido sensibles incrementos en las cantidades de óxido de nitrógeno y dióxido de carbono emitidas a la atmósfera, con el agravante de que otras actividades humanas, como la deforestación, han limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para eliminar el dióxido de carbono, principal responsable del efecto invernadero.

Las actividades humanas generan emisiones de cuatro GEI de larga permanencia: CO2, metano (CH4), óxido nitroso (N2O) y halocarbonos o Clorofluorocarbonos (gases que contienen flúor, cloro o bromo).

No todos los gases son de efecto invernadero

Aproximadamente 98 a 99% de la atmósfera está compuesta principalmente de nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y argón (Ar). Estos gases son cada uno compuesto de dos átomos, que están unidas entre sí tan fuertemente que no vibre, o absorber calor. Por lo tanto, no son gases de invernadero y no contribuyen al efecto invernadero.

Los porcentajes restantes de los gases atmosféricos de gases de efecto invernadero son en su mayoría. Aunque la relación parece pequeño, sabemos que el efecto invernadero provocado por estos gases tiene un impacto muy grande en nuestra sostenibilidad de nuestro medio ambiente.

Gases de efecto invernadero: vapor de agua (H2O)

El vapor de agua es el gas invernadero más abundante en la atmósfera, contribuyendo aproximadamente el 36% -72% al efecto invernadero. El vapor de agua es un gas natural, creado por el ciclo hidrológico del agua, en el que la contribución humana es muy pequeña en comparación con otros gases.

Aunque el vapor de agua es el mayor contribuyente a los gases de efecto invernadero sin embargo, no aporta nada al calentamiento global. El vapor de agua es un “reactivo” gases de efecto invernadero con una vida corta en la atmósfera de alrededor de una semana. El ciclo del agua es constante, se condensa en forma de lluvia o la nieve, y se evapora de los océanos. El equilibrio es dinámico, por supuesto: la humedad del aire varía según el lugar y la hora, pero es un equilibrio estable.

Gases de efecto invernadero: Dióxido de carbono (CO2)

El CO2 (dióxido de carbono), también denominado anhídrido carbónico, es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono.

El dióxido de carbono es el principal gas causante del Efecto Invernadero emitido por la actividad humana. La concentración atmosférica de CO2 ha sufrido un considerable aumento en el siglo XX, especialmente en sus últimas décadas. Antes del comienzo de la revolución industrial (hacia 1750, cuando el escocés James Watt perfeccionó las máquinas de vapor) la concentración de CO2 en la Atmósfera era de unas 280 partes por millón (0,028%) y a principios del siglo XXI alcanza los 370 ppmv (0,037%).

Las fuentes de generación de CO2 son las siguientes:

  • Fuentes naturales de CO2: Respiración, descomposición de materia orgánica, incendios forestales naturales
  • Fuentes antropogénicas de CO2: Quema de combustibles fósiles, cambios en uso de suelos (principalmente deforestación), quema de biomasa, manufactura de cemento

El CO2 es absorbido por los océanos, y organismos marinos y terrestres, especialmente bosques y fitoplancton.

Gases de efecto invernadero: metano (CH4)

Por otro lado, el metano o CH4, es un gas invernadero bastante potencial que es capaz de atrapar calor 30 veces más de dióxido de carbono. Sin embargo, su presencia en la atmósfera es menor que el CO2 y, cuando esto se combina con una vida atmosférica relativamente corto de aproximadamente 12.8 años, en última instancia, el metano tiene un efecto menor sobre el calentamiento global que el dióxido de carbono.

Las emisiones mundiales de metano derivadas de fuentes naturales se estiman en alrededor de 225 Tg por año. Estas cifras son bastante incierta, sin embargo, ya que dependen de muchas variables ambientales diferentes. Un número más concreta con respecto a las emisiones de metano es de IPCC, que se estima que más del 60% de las emisiones mundiales de metano son el resultado de las actividades humanas.

Según el IPCC la cantidad de metano en la atmósfera se ha incrementado hasta un 150% desde el año era pre-industrial de 1750.

Gases de efecto invernadero: el óxido nitroso (N2O)

El óxido nitroso o N2O es en realidad producida por fuentes naturales o antropogénicas. Originariamente relacionadas con el hombre las fuentes de N2O tienden a ser el uso del suelo agrícola, la gestión del estiércol animal, tratamiento de aguas servidas, la combustión de combustibles fósiles, la producción de ácido adípico, y también la producción de ácido nítrico.

El óxido nitroso puede ser también, naturalmente, de una amplia variedad relacionadas con recursos biológicos en el suelo, así como el agua, sobre todo la acción microbiana en los bosques tropicales húmedos.

Nitroso cantidades de emisiones de óxido pueden diferir sustancialmente de un país o lugar a otro, dependiendo de muchos elementos, por ejemplo las características industriales, de producción agrícola, sistemas de combustión, las prácticas de gestión de residuos, y el clima.

A modo de ejemplo, la utilización intensivo de fertilizantes nitrogenados sintéticos en la producción de cultivos por lo general resulta en un número significativamente mayor de las emisiones de N2O de los suelos agrícolas que la que se produce con menos rigurosos, bajo labranza técnicas. Además, la ausencia de dispositivos de control de las fuentes de combustión, tales como convertidores catalíticos en los vehículos, puede aumentar el nivel de contaminantes de N2O.

Además de ser el tercer gas de invernadero más importante, el óxido nitroso es también un principal contribuyente a la destrucción del ozono atmosférico. Este gas invernadero posee una vida en la atmósfera que podría alcanzar más de 100 años y también es 300 veces más fuerte que el dióxido de carbono. Teniendo en cuenta que existen mucho menos dentro de la atmósfera por tanto, la contribución al calentamiento global es más pequeño que el de CO2 o metano.

Sin embargo, según información proporcionada NOAA , el óxido nitroso se ha incrementado de 270 partes por mil millones en pre-industrial de 1750, a cerca de 320 partes por mil millones de hoy, con una tasa de crecimiento constante del 0,2% – 0,3% anual.

Según el IPCC AR4 2007, GT1: ” La base científica física del cambio climático “, las dos principales fuentes naturales de óxido nitroso son los suelos y los océanos, que en conjunto representan más del 90% de los naturales, las emisiones de óxido nitroso.

Gases de efecto invernadero: Clorofluorocarbonos (CFC)

Los clorofluorocarburos (CFC o ClFC) son derivados de los hidrocarburos saturados obtenidos mediante la sustitución de átomos de hidrógeno por átomos de flúor y/o cloro principalmente.

Los CFC son una familia de gases que se emplean en múltiples aplicaciones, principalmente en la industria de la refrigeración y de propelentes de aerosoles. Están también presentes en aislantes térmicos. Los CFC tienen una gran persistencia en la atmósfera, de 50 a 100 años. Con el correr de los años alcanzan la estratósfera, donde se disocian por acción de la radiación ultravioleta, liberando el cloro y dando comienzo al proceso de destrucción del ozono.

Los Estados Unidos, la EPA estableció SNAP, siglas de la política de nuevas alternativas significativas para evaluar y regular la sustitución de los productos químicos que agotan la capa de ozono que están siendo eliminadas en virtud de las disposiciones de protección del ozono estratosférico de la Ley de Aire Limpio (CAA).

El programa está bajo la sección 612 de la Ley de Aire Limpio y el programa de SNAP especifica los usos aceptables para las alternativas a las sustancias que agotan el ozono (SAO), como los CFC, HCFC y halones, que están en proceso de ser eliminado de acuerdo con el Protocolo de Montreal y Ley de Aire Limpio de 1990.

Esta política exige a los fabricantes para encontrar soluciones para eliminar el cloro de las estructuras moleculares que estaban en uso antes de 1990, debido a que el cloro fue seriamente el agotamiento del ozono estratosférico. Por lo tanto, algunos gases fluorados se han creado nuevos para reemplazarlos. Estos incluyen los HFC, PFC y SF6. Estos gases fluorados de efecto invernadero no tienen una fuente natural y todos ellos son hechos por el hombre.

Fuente: www.ecogreen4us.com