Category: Ambiental

Carbonato de cálcio – o gás carbônico capturado

cal viva reagindo
Peter Wothers mostra como as rochas calcárias contém uma grande quantidade de carbonato de cálcio (CaCO3).
Um bloco de calcário aquecido em um forno durante 24 horas fez com que parte do material liberasse gás carbônico (CO2) da estrutura, restando então óxido de cálcio (CaO) – também conhecido como cal viva.
Esses mesmos blocos foram então levados até uma área aberta para mostrar como a reação entre o óxido de cálcio e a água libera uma grande quantidade de calor. O resultado é a formação de hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), que é um material muito usado em construções.
Vídeo com legenda em português. Ative usando o botão CC no vídeo.

A existência de grandes reservas de rocha calcária na Terra é uma lembrança de que enormes quantidade de gás carbônico atmosférico foram capturadas durante a história do nosso planeta.

A década do frio

pessoas apontando cometa em tecido bordado
Para admiradores do inverno, já imaginaram viver em uma época de 10 anos de puro frio? Cerca de 1500 anos atrás, os continentes Ásia e Europa vivenciaram uma verdadeira reviravolta. Naquela década, foram também tempos de grande fome, peste e a guerra – provavelmente relacionadas pela escassez de colheitas e de terras férteis, o que deixou a população extremamente impaciente e revoltada.
Os estudiosos que tentam entender o fenômeno ocorrido por volta do ano 536, concluíram que as condições lembravam-os de um eclipse, com o sol nascendo “pequeno”, e geadas muito intensas em todas as estações durante esse longo período.
Procurando explicações para esse fato, Colin Barras sugere a ideia que a mudança do tempo poderia ter sido ocasionada por a erupção do gigante vulcão em El Salvador, o que explicaria porque os assentamentos maias durante essa década pararam de produzir registros escritos. Mas este fato não poderia desvendar porque o planeta permaneceu frio, porque normalmente, o vulcão só afetaria por um ano, no máximo.
Mas agora, a geólogo Dallas Abbott escreve uma nova teoria: talvez o cometa Halley (cometa brilhante que retorna as regiões interiores do sistema a cada 75/76 anos) tenha ocasionado isso. Talvez alguns pedaços espessos do cometa Halley tenham se desprendidos e caídos na Terra, o que causariam o tremendo frio no ano de 536 e os anos seguintes.

Colin Barras comenta sobre o estudo de Dallas Abbot:
“Dallas Abbott, um geólogo da Universidade de Columbia, em Palisades, Nova Iorque, e sua equipe estudaram núcleos de gelo da Groenlândia – e eles descobriram minúsculas esferas metálicas datando do ano 536, e também descobriram altas concentrações de níquel e estanho, que são incomuns neste tipo de análiase. O níquel é abundante em detritos vindos de fora da Terra e é pouco provável a ocorrência de alguma contaminação; Abbott comenta, que o elemento normalmente não está presente no equipamento utilizado para recolher o gelo. A presença do estanho, por sua vez, é sugestivo do material ser de um cometa.
Assim, as descobertas de Abbott reforçaram a hipótese de cometa – e ainda tem um suspeito específico em mente. “Sabemos que o cometa Halley passou por Terra em 530”, diz Abbott. O registro chinês indica que ele era excepcionalmente brilhante, o brilho sugere que nesta viagem pelo sistema solar interior, o cometa Halley passou particularmente perto do Sol. Ele teria perdido mais gelo do que o habitual, liberando mais da poeira e detritos congelados no interior. “Halley poderia ter sido especialmente propenso a perder o material e gerar a poeira em 530”, diz Abbott.

“E sucedeu durante este ano que um espetáculo pavoroso tomou lugar. Pois o sol deu adiante sua luz sem brilho, como a lua, durante todo este ano, e parecia extremamente como o sol em eclipse, os raios não eram claros nem como ele está acostumado a derramar “. Procópio (Wars, 4.14.5)

Todos os anos, a Terra passa por duas chuvas de meteoros produzidos por fragmentos de poeira do cometa Halley. Ao longo dos anos 530 e 540, essas chuvas de meteoros pode ter sido excepcionalmente mais intensas, e continuou a contaminar a atmosfera da Terra com poeiras que diminuíram a temperatura terrestre.
Há outras pistas surpreendentes no gelo. Núcleos de todo o início de 536 contém restos congelados de micro-organismos normalmente encontrados em mares tropicais rasos, enquanto as amostras de 538 também contêm fósseis de micro-organismos marinhos muito mais antigos. Abbott pensa que há apenas uma maneira esses micro-organismos poderiam ter terminado em gelo da Groenlândia.
O cometa Halley poderia ter distribuídos alguns grandes fragmentos durante a sua viagem através do interior do sistema solar em 530. Nos anos seguintes, talvez incluindo 536 e 538, estes fragmentos bateram em oceanos da Terra. Quando o fizeram, poeira e detritos – contendo micróbios marinhos que vivem na água e fósseis nas rochas que foram atingidas – foram jogados para a alta atmosfera e as temperaturas globais então despencaram.
A equipe de Abbot pode mesmo ter encontrado onde uma dessas colisões ocorreram. Anomalias da gravidade e pequenas esferas metálicas em uma camada de sedimentos sugerem um objeto grande golpeou da Golfo de Carpentaria, na Austrália, em algum momento no primeiro milênio dC, “ diz Barras.

Estas ideias e suposições são incríveis, mas infelizmente apenas uma possibilidade. São necessárias mais provas para comprovar o porque da década gelada.

Texto escrito por Bruna Lauermann.

Fonte: io9

Famosas pinturas ajudam a interpretar a atmosfera terrestre no passado

Em março de 2014 foram publicados os resultados de uma pesquisa, na revista “Atmospheric Chemistry and Physics”, que detalha o estudo feito por cientistas gregos e alemães que comprovaram que pinturas feitas por pintores famosos como J. M. W. Turner, ajudaram a comprovar o passado da atmosfera terrestre.

Em 10 de abril de 1815 o vulcão Tambora, na Indonésia, produziu a maior erupção conhecida no planeta nos últimos 10 mil anos. A erupção produziu efeitos climáticos globais e matou mais de 10 mil pessoas diretamente e mais de 60 mil devido à fome e doença durante o “inverno vulcânico” que se seguiu. Logo após a erupção, foram percebidas mudanças de cores do céu, pois, as cinzas vulcânicas e os gases liberados na atmosfera atravessaram o mundo, e como partículas aerossóis causam um espalhamento da luz do sol, elas produziram um pôr do sol mais vermelho e laranja na Europa, perdurando esse efeito por até três anos após a erupção.

J.M.W Turner um dos artistas mais consagrados da modernidade da pintura, em função dos seus estudos sobre cor e luz, pintou incríveis imagens na época. Agora, suas pinturas são usadas para resgatar informações sobre o passado da atmosfera.

pintura a oleo de w turner
Pintura de Turner onde nota-se os níveis de poluição na época.

Christos Zerefos, professor de física atmosférica na Academia de Atenas, na Grécia, analisou centenas de fotografias digitais de alta qualidade de pinturas do sol feitas entre 1500 e 2000 (período que ocorreram 50 grandes erupções vulcânicas). Sua pesquisa tinha como objetivo geral descobrir se as quantidades relativas de vermelho e verde ao longo do horizonte de cada pintura poderiam fornecer informações sobre a quantidade de aerossóis na atmosfera. “Descobrimos que a razão vermelho e verde medidos em o pôr do sol de pinturas de grandes mestres relacionam-se bem com a quantidade de aerossóis vulcânicos na atmosfera, independentemente dos pintores e da escola de pintura”, diz Zerefos.

Céus mais poluídos por cinzas vulcânicas espalham mais a luz do Sol, por isso aparecem mais vermelhos. Efeitos semelhantes são vistos em nuvens de poeiras no deserto e aerossóis fabricados pelo homem. O ar com maior quantidade de aerossóis tem uma “profundidade óptica de aerossol” superior, um parâmetro calculado pela equipe de pesquisa usando as proporções de vermelho e verde nas pinturas. Eles então compararam estes valores com os obtidos através de padrões independentes (como dados de explosividade vulcânica) e encontraram boa concordância.

Para assegurar essa ideia, os pesquisadores pediram a um colorista famoso para pintar o pôr do sol durante e depois da passagem de nuvem de poeira sobre a ilha de Hydra, em junho de 2010. Os cientistas compararam as medidas de profundidade óptica de aerossol feita por instrumentos modernos com aqueles estimados razão vermelho/verde das pinturas, e descobriram que todos os dados correspondiam.

Profundidade óptica de aerossol pode ser usada diretamente em modelos climáticos, assim que tiver estimativas para este parâmetro ajudará os pesquisadores a entender como os aerossóis têm afetado o clima da Terra no passado. Este, por sua vez, pode ajudar a melhorar as previsões de mudanças climáticas futuras. “Queríamos oferecer formas alternativas de exploração da informação ambiental na atmosfera passado em lugares onde, e em séculos quando, medições instrumentais não estavam disponíveis”, conclui Zerefos.

Texto escrito por Bruna Lauermann.

Fonte: Astrobiology Magazine

Minerais em resíduos radioativos

microscopia de cancrinita
A pesquisa sobre energia nuclear dedica uma boa dose de esforços no entendimento da estabilidade físico-química e segurança dos resíduos ainda radioativos, resultantes da atividade de geração de energia por meio de um reator nuclear.
Nos EUA um dos orgãos que trabalha na área é o Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), e uma das pesquisas investiga a formação de depósitos minerais em resíduos radioativos de natureza sólida ou líquida.
Resíduos líquidos podem apresentar formação de mineralizações bem características, como é o caso do mineral chamado de cancrinita, originado quando os compostos solúveis aluminato de sódio, silicato, carbonato e nitrato precipitam.
Nos tanques de resíduo esta cancrinita foi identificado como um capturador de íons nitrato – normalmente solúveis em água e que podem escapar dos resíduos indo parar em águas subterrâneas. Tal captura é de interesse dos pesquisadores, pois evitaria a mobilidade do material radioativo, minimizando o risco de contaminação ambiental durante o longuíssimo prazo pelo qual o resíduo radioativo deve ser estocado.

Os membros do time do PNNL, responsáveis pela pesquisa, são: Paul MacFarlan, Edgar Buck, Bruce McNamara e Cal Delegard.

O material foi coletado dos resíduos estocados no sítio de Hanford, sudeste do estado de Washington, gerados na época em que se produzia plutônio.

Provavelmente a imagem foi obtida por meio de uma microscopia eletrônica de varredura; e neste caso as cores da fotografia são usadas apenas para diferenciar as diferentes estruturas visíveis no caso.

Os resultados da pesquisa foram publicados em 2004, no ‘Environmental Science & Technology’, em artigo entitulado ‘Precipitation of Nitrate−Cancrinite in Hanford Tank Sludge’ (DOI: 10.1021/es034943i)

Imagem em licença Creative Commons (by-nc-sa 2.0), via PNNL – Pacific Northwest National Laboratory.

Texto escrito e adaptado por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.
Imagem encontrada por Lígia Bartmer.

Modelos moleculares com garrafas PET

estrutura química feita com plástico pet
Em sua visita ao Brasil em 2012 o Prof. Martyn Poliakoff, da Universidade de Nottingham, ficou impressionado com a criatividade no uso de garrafas PET para construir modelos moleculares.

A técnica de construção é relativamente simples; com cortes em lugares certos as garrafas PET de refrigerante e água podem servir de estrutura para montar modelos de moléculas. As ligações químicas podem ser melhor simuladas com uso de cano flexível, que podem ser os do tipo usado para condução de fiação elétrica.

Veja alguns trabalhos que já foram feitos usando as garrafas PET
http://www.xveneq2010.unb.br/resumos/R0060-1.pdf
http://www.uel.br/eventos/cpequi/Paineispagina/18204146520090614.pdf

A vantagem destes modelos é conseguir uma estrutura de um tamanho maior do que a comumente encontrada em modelos moleculares adquiridos em lojas especializadas.

O vídeo possui legendas em português.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

Cangurus e o metano

Professor martyn alimenta um canguru
O sistema digestivo de muitos ruminantes é um eficiente produtor de metano. Notícia nada boa quando lembramos que o metano é mais potente que o gás carbônico na geração do efeito estufa, e que a quantidade de cabeças de gado pode ultrapassar a marca de 1,3 bilhão em todo o mundo.

Como minimizar este problema?

O Prof. Martyn em sua visita à Austrália foi até o parque de vida selvagem em Adelaide, e lá comenta que existem pesquisas que tentam entender o processo de digestão que ocorre em algumas espécies de cangurus (wallabee), conhecidos pela baixa produção de metano.

O segredo pode estar nas bactérias que participam da digestão e neste caso a resposta estaria na possível adaptação das bactérias de wallabees para que conseguissem sobreviver no sistema digestivo de um bovino.

Vídeo com legenda em português. Para ativar clique no botão CC (no vídeo).