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sexta-feira, 9 de janeiro de 2009

Origens das Mudanças Climáticas





Hoje, 10 de Janeiro de 2009, Lua Cheia, apresentarei aqui, ao estimado leitor, algumas modestas reflexões sobre as alterações climáticas, suas origens e desdobramentos em nosso cotidiano. Mas, afinal de contas, quais lições devemos tirar destes fatos no encerramento fatídico do annus horribilis de 2008? Um ano que as perdas humanas em catástrofes ambientais chegaram a 225 mil pessoas. O homem mediano acredita num mundo ordenado, com energias estalilizadas, onde predomina a "Ordem e o Progresso", com desenvolvimento sustentável e sem as consequências (sem o trema) da daninha poluição. Uma idéia agradável, muito atraente, porém nada realística e muito fantasiosa. A história geológica da Terra é longa e muito acidentada em seus 4,65 bilhões de anos. A geodinâmica externa é um assunto fascinante, porém repleto de acidentes ambientais muito mais graves do que os ocorridos no vale do Rio Itajaí em Santa Catarina. Citarei alguns exemplos ilustrativos, os primeiros registros confiáveis de terremotos em Portugal são de 26/01/1531 com 30.000 mortos, e na China são de 23/01/1556 ocorridos em Shensi com 830.000 mortos, foi a maior mortalidade da história, devido a causas naturais. Na história natural da Terra, houve emanações vulcânicas, extremamente tóxicas, houve terremotos e maremotos, tsunamis, enchentes, meteoros e cometas causadores de cataclismos entre outras milhares de tragédias registradas. Mas, ficarei por aqui para não se alongar no enfadonho e pernicioso assunto. Todavia, algumas considerações deverão ser feitas quanto à ação do homem sobre o meio ambiente, chamaremo-as de "ações antrópicas" causadoras de mudanças ambientais como o aquecimento global, a elevação do nível dos mares, e o aumento das precipitações, que tendem a se intensificar cada vez mais, pois não estamos agindo de forma suficiente em direção da solução destes problemas, muito pelo contrário, estamos caminhando em alta velocidade a favor da Entropia, causadora das tragédias urbanas como as que presenciamos. Em primeiro lugar, as pessoas precisam enxergar os automóveis como uma "máquina térmica" e não como uma máquina que oferece somente "quantidade de movimento" na forma de "energia cinética" aos seus usuários. Em termos energéticos o rendimento mecânico líquido de um altomóvel não passa de 32%, nos melhores modelos 35%, a fração restante é em grande parte transformada em perdas térmicas, além do atrito, som, e eventualmente, em repentinas deformações mecânicas. Em termos de princípios físicos um moderno Rolls Royce é muito similar aos primeiros Ford T, os seus pistões levam pancadas de uma expansão resultante de uma explosão, que fazem girar o eixo do virabrequim ou a árvore da manivela, algo que em princípio, permanece. São os Motores à explosão.
Mudaram os acessórios, mas a eficiência mecânica, até piorou, um modelo V8 gastam muito mais por kilómetro rodado do que os primeiros Ford T, por incrível que isso possa parecer. Por isso, sou adepto dos automóveis movidos a baterias solares, são os mais eficientes em termos energéticos. Mas, voltemos a geocronologia, até o ano de 1700 a energia atmosférica estava estabilizada no planeta Terra, com eventuais emanações vulcânicas, mangues e pântanos que tem a sua emanação natural de CO2, porém com o advento das máquinas a vapor, das turbinas e das grandes fábricas e do Automóvel a coisa mudou de figura drásticamente; em apenas três séculos, que não é nada comparado com os 4,65 bilhões de anos de estabilização energética natural. Observe que, enquanto os vulcões produzem cerca de 110 milhões de toneladas de CO2 por ano, as atividades industriais adicionam à atmosfera em tôrno de 10 bilhões de toneladas por ano. As atividades antrópicas são as que envolvem as grandes queimadas das florestas e dos cerrados, as geradas pelos automóveis, caminhões, ônibus, trens, motocicletas, aviões, navios, fábricas de aço, petroquímicas, fábricas de cimento, entre muitas outras. Só para se ter uma idéia dos volumes que envolvem estas emanações de CO2, para se produzir 1,0 kg (um kilograma, escrito com "k") de cimento fabricado, temos como emanações, como "by-product" de 0,700 kg (setecentos gramas) de CO2, que envolve a descarbonatação das misturas cruas, secas e moídas (chamada de "farinha"). Este valor é o somatório da descabonatação do calcário com a fração da queima do coque, além da liberação de uma enorme quantidade de água na forma de emanações de vapores de água. São muito grande as emanações antrópicas, principalmente as liberadas pelos automóveis, caminhões, trens a óleo diesel e o querosene de aviação. Para se ter uma sensibilidade do números envolvidos, a quantidade de calor desenvolvida no carburador (ou na injeção eletrônica) de um automóvel, por litro de gasolina queimado, supondo que a gasolina seja apenas n-octano, C8H18, com massa específica de 0,7g/ml é de 7440kcal/l (kilocaloria por litro) , e a massa de água, na forma de gelo, que teóricamente, poderia ser fundida com este calor liberado é de 89,28kg. Portanto o derretimento do gelo das calotas polares, seguramente é uma realidade de causas antrópicas. Este calor liberado, ao lado da enorme quantidade de vapor que é o sub-produto dos hidrocarbonetos queimados certamente elevarão o nível dos mares e causarão grandes temporais e tsunamis com maior frequência do que foram observados antes da Revolução Industrial. Os mares subirão os níveis devido à maiores precipitação de chuvas, maior quantidade de calor gerada pelos veículos automotores, indústrias, trens, aviões, etc. Este vapor de água, que se acumulam nas nuvens, mais precisamente na altura da camada de mistura, onde todos estes fenômenos de precipitações e acúmulo da poluição ocorrem, no ponto que chamamos de "inversão térmica", onde a curva adiabática sêca se encontra com a curva adiabática úmida... Na altura da camada de mistura ocorre um grande acúmulo de vapor de água, e quando saturados, as precipitações na forma de chuvas, temporais e raios em profusão. Sim , raios , muitos raios. Tem mais. Lideramos o mundo em matéria de raios. Os números são do governo, 75 pessoas já morreram fulminados por raio em 2008. O Instituto Nacional de Pesquisa Espacial, o INPE organização acima de qualquer suspeita, afirma que até agora o recorde estava com o ano de 2007, quando 47 morreram de raio. Importante é salientar o fato científico, também divulgado pelo instituto em questão, de que o Brasil recebe, sofre ou acolhe uma média de 50 milhões de raios por ano. Agora, em 2009, na Bahia, quatro já morreram fulminados de raio. Lideramos o mundo em matéria de raios, portanto, devemos evitar a expressão "Raios que o partam", pois existe uma probabilidade relativamente alta de isto vir a ocorrer. Raios, trovoadas, temporais e chuvaradas são fenomenos que vieram para ficar , com as mudanças climáticas. Podem observar a frequência destes no nosso Brasil varonil.
Também tem o efeito estufa causado pelo CO2 entre outros gases como o Metano, o NOx, entre outros, que aquecerão a água com a reflexão de ondas devido o efeito do "albedo", além do fato que a água aquecida tem uma expansão volumétrica natural maior do que a água fria. O efeito de expansão tridimensional volumétrica precisará ser levado em conta, porque é bastante significativo para ser desprezado, porque este será somado com a grande quantidade de água gerada como subproduto de todas as combustão, causando aumento significativo das precipitações pluviométricas, devido ao equilibrio termodinâmico e a Lei da Gravitação Universal elaborada por Isaac Newton, esta água estava nas profundezas abissais na forma de Hidrocarbonetos, coque, carvão, madeiras, os átomos de Hidrogênio foram Oxidados e mudaram sua composição e estado fisico-químico. Como sabemos, toda queima de petróleo, gas natural, madeiras, carvão, coque, cerrados, gera principalmente CO2 e H2O, e outros gases como o SO2, que deverão buscar naturalmente, através das Leis da Física, a sua estabilização termodinâmica onde a Energia Livre, ou a Energia de Gibbs seja mínima, ou seja o Delta "Eg". - Mas tudo isto faz parte do mundo da Físico- Química e chama-se de "Entropia", aquilo que está em transformação, porque o estado natural de tudo é o Caos. Estudar a "Teoria do Caos" é importante para minimizar a Entropia, o homem luta com a natureza, e se esforça ao máximo em busca de uma Entropia Negativa, para conter o Caos Natural. Isto parece um assunto do ramo da ficção científica, mas não é, vou dar um exemplo simples para ilustrar o fato, como isso ocorre nas enchentes de Santa Catarina...

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