Categoria: Físico-química

Por que culpamos o dióxido de carbono pelas mudanças climáticas, quando o vapor de água é um gás de efeito estufa muito mais abundante?

A água adicional que adicionamos à atmosfera não permanece por tempo suficiente para mudar a temperatura a longo prazo do nosso planeta. No entanto, a água desempenha um papel fundamental como coadjuvante nas mudanças climáticas.

Com toda a atenção dada às emissões de dióxido de carbono (CO2) que aquecem o clima, você pode se surpreender ao saber que o CO2 não é o gás de efeito estufa mais importante que afeta a temperatura da Terra. Essa distinção pertence à água.

Podemos agradecer ao vapor d’água por cerca de metade do “efeito estufa” que mantém o calor do sol dentro da nossa atmosfera. “É o gás de efeito estufa mais importante em nosso sistema climático, devido às suas concentrações relativamente altas,” diz Kerry Emanuel, professor emérito de ciência atmosférica no MIT. “Pode variar de quase nada a até 3% de um volume de ar.”

Compare isso com o CO2, que hoje constitui cerca de 420 partes por milhão da nossa atmosfera—0,04%—e você verá imediatamente por que o vapor d’água é um elemento crucial do nosso sistema climático.

Então, por que nunca ouvimos cientistas do clima soando o alarme sobre nossas “emissões de água”? Não é porque os humanos não colocam água na atmosfera. Mesmo o escape que vem de uma usina a carvão—o exemplo clássico de uma emissão de gás de efeito estufa que aquece o clima—contém quase tanto vapor d’água quanto CO2. É por isso que esse escape forma uma nuvem visível.

Mas o vapor d’água difere de uma maneira crucial de outros gases de efeito estufa como CO2, metano e óxido nitroso. Esses gases de efeito estufa são sempre gases (pelo menos quando estão em nossa atmosfera). A água não é. Ela pode se transformar de gás em líquido em temperaturas e pressões muito comuns na nossa atmosfera, e frequentemente o faz. Quando está mais frio, cai do ar como chuva ou neve; quando está mais quente, evapora e sobe novamente como gás.

“Este processo é tão rápido que, em média, uma molécula de água reside na atmosfera por apenas cerca de duas semanas,” diz Emanuel.

Isso significa que a água extra que colocamos na atmosfera simplesmente não permanece tempo suficiente para alterar o clima; você não precisa se preocupar em aquecer a Terra toda vez que ferve uma chaleira. E realmente não há quantidade de vapor d’água que pudéssemos emitir que mudaria isso. “Se pudéssemos magicamente dobrar a quantidade de vapor d’água na atmosfera, em aproximadamente duas semanas o excesso de água iria chover e nevar de volta para oceanos, geleiras, rios, lagos e águas subterrâneas,” diz Emanuel.

No entanto, o vapor d’água é uma parte importante da história da mudança climática—apenas de uma forma um pouco indireta.

A qualquer temperatura dada, existe um limite superior teórico para a quantidade de vapor d’água que o ar pode conter. Quanto mais quente o ar, mais alto esse limite superior. E embora o ar raramente contenha tanta água quanto poderia—graças à chuva e neve—Emanuel diz que, a longo prazo, temperaturas em ascensão aumentam gradualmente a quantidade média de vapor d’água na atmosfera a qualquer momento.

E claro, as temperaturas hoje estão subindo, graças às emissões humanas de gases de efeito estufa de longa duração como o CO2. O vapor d’água amplifica esse efeito. “Se a temperatura sobe, a quantidade de vapor d’água sobe com ela,” diz Emanuel. “Mas como o vapor d’água é em si mesmo um gás de efeito estufa, o aumento do vapor d’água causa temperaturas ainda mais altas. Nos referimos a esse processo como um feedback positivo, e ele é considerado o feedback positivo mais importante no sistema climático.”

Em resumo, é verdade que o vapor d’água é, de certo modo, o maior gás de efeito estufa envolvido na mudança climática, mas não está no controle. O CO2 ainda é o principal culpado pelo aquecimento global que estamos experimentando hoje. O vapor d’água é apenas uma das características do nosso clima que nossas emissões de CO2 estão desequilibrando—muito além dos níveis estáveis que a humanidade desfrutou por milhares de anos.

Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International license (CC BY-NC-SA 4.0)

Veja o texto original aqui.

Notas de rodapé

1 NASA Global Climate Change: “Steamy Relationships: How Atmospheric Water Vapor Amplifies Earth’s Greenhouse Effect.” February 8, 2022.

2 Song, Chunshan, et al., “Tri-reforming of Methane over Ni Catalysts for CO2 Conversion to Syngas With Desired H2/CO Ratios Using Flue Gas of Power Plants Without CO2 Separation.” Studies in Surface Science and Catalysis, Volume 153, 2004, doi:10.1016/S0167-2991(04)80270-2.

Os limites das baterias de íon lítio

experimentos do avanço das baterias
Vários dos equipamentos que vemos atualmente só foram possíveis, com toda sua conveniência e portabilidade, com o avanço da capacidade e tecnologia das baterias.

Podemos dizer que as baterias de íon lítio são as campeãs em versatilidade para uso doméstico.

Mas… até onde será possível aprimorar a capacidade e a tecnologia deste tipo de baterias? Qual é o limite teórico? Qual é o limite técnico para o íon lítio?

No vídeo abaixo, do canal minutephysics, comenta sobre o seguinte aspecto: qual é o limite de densidade de energia possível no íon lítio?

Seria possível termos baterias do tipo ‘lítio-enxofre’ ou ‘lítio-oxigênio’?

Vídeo COM legenda em português.

Legenda e texto escritos por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna – Universidade Federal do Pampa.

Outros textos:
Pilhas e cervejas no Mythbusters
Reação de dióxido de manganês com peróxido de hidrogênio

Estruturas cristalinas e leis da termodinâmica

cristalização e termodinâmica

No vídeo abaixo, do canal ‘The Royal Institution’, você poderá ver um pouco mais sobre a curiosa relação entre os cristais e a termodinâmica.

A cristalização parece ir contra a consideração de aumento de entropia (desordem); mas na verdade o processo de cristalização normalmente libera calor, gerando um aumento global na entropia (desordem).

Vídeo com legenda em português.

Texto e legenda escritos por Prof. Dr. Luís Brudna ( [email protected] ).

Termita com óxido de cromo

reação química de óxido de cromo com alumínio
A clássica reação termita é feita com pó de alumínio e óxido de ferro.

No vídeo abaixo o canal NurdRage mostra a possibilidade de se fazer uma reação termita usando óxido de cromo.

A proporção escolhida pelo NurdRage foi de 14:5. Ou seja, 14 partes de óxido de cromo para 5 partes de alumínio em pó.

Vídeo tem legenda em português. Ative pelo YouTube.

Um esquema da reação.
Cr2O3 + 2 Al –> 2 Cr + Al2O3

A conclusão foi que este tipo de reação não produz tanto calor quanto a termita tradicional.

Atenção! A termita é uma reação que produz uma enorme quantidade de calor. Este tipo de reação só deve ser feita com uso de equipamento de proteção, por pessoas com conhecimento técnico adequado e em local seguro. Além disso este tipo de procedimento pode ser considerado suspeito e com potencial criminoso.

Legenda e texto escritor por Prof. Dr. Luís Brudna Holzle ( [email protected]).

Ovo em uma câmara de vácuo

ovo em uma câmara com vácuo
Da série: O que aconteceria se…?

Cody Don Reeder tenta responder a pergunta: O que acontece quando um ovo é submetido ao vácuo?

Os testes foram feitos com casca, só com a membrana e sem a casca.

Um fato importante que deve ser lembrado é que a temperatura na qual a água entra em ebulição diminui bastante quando a pressão é diminuída. A ebulição rouba energia do meio, o que causa o resfriamento.

Vídeo com legenda em português. Veja como ativar a exibição.

Texto e legenda escritos por Prof. Dr. Luís Brudna ( [email protected] ) da Universidade Federal do Pampa – curso de Licenciatura em Química.