Un gaz cu efect de seră este dioxid de carbon. Gaze cu efect de seră. Tipuri de gaze cu efect de seră

Un gaz cu efect de seră este un amestec de mai multe gaze atmosferice transparente care practic nu transmit radiația termică a Pământului. O creștere a concentrației lor duce la schimbări climatice globale și ireversibile. Există mai multe tipuri de gaze cu efect de seră principale. Concentrația în atmosferă a fiecăruia dintre ele afectează efectul termic în felul său.

Principalele tipuri

Există mai multe tipuri de substanțe gazoase care se numără printre cele mai importante gaze cu efect de seră:

vapori de apă;
dioxid de carbon;
protoxid de azot;
metan;
freoni;
PFC (perfluorocarburi);
HFC (hidrofluorocarburi);
SF6 (hexafluorura de sulf).

Au fost identificate aproximativ 30 care duc la efectul de seră. Substanțele influențează procesele termice ale Pământului în funcție de cantitatea și puterea influenței asupra unei molecule. Pe baza naturii apariției lor în atmosferă, gazele cu efect de seră sunt împărțite în naturale și antropice.

vapori de apă

Un gaz cu efect de seră comun este cantitatea din atmosfera Pământului care depășește concentrația de dioxid de carbon. Vaporii de apă au o origine naturală: factorii externi nu sunt capabili să influențeze creșterea acestuia în mediu. Temperatura oceanelor și a aerului lumii reglează numărul de molecule de evaporare a apei.

O caracteristică importantă a proprietăților vaporilor de apă este relația inversă pozitivă a acestuia cu dioxidul de carbon. S-a stabilit că efectul de seră cauzat de emisie este aproximativ dublat datorită efectului moleculelor de evaporare a apei.

Astfel, vaporii de apă ca gaz cu efect de seră sunt un catalizator puternic pentru încălzirea climatică antropică. Influența sa asupra proceselor cu efect de seră ar trebui luată în considerare numai în legătură cu proprietățile unei conexiuni pozitive cu dioxidul de carbon. Vaporii de apă în sine nu conduc la astfel de schimbări globale.

dioxid de carbon

Ocupă un loc de frunte printre gazele cu efect de seră de origine antropică. S-a stabilit că aproximativ 65% din încălzirea globală este asociată cu emisii crescute de dioxid de carbon în atmosfera Pământului. Principalul factor în creșterea concentrației de gaz este, desigur, producția umană și activitatea tehnică.

Arderea combustibilului ocupă primul loc (86% din emisiile totale de dioxid de carbon) printre sursele de dioxid de carbon eliberate în atmosferă. Alte motive includ arderea masei biologice - în principal pădurilor - și emisiile industriale.

Gazul cu efect de seră dioxid de carbon este cel mai eficient motor al încălzirii globale. După ce intră în atmosferă, dioxidul de carbon parcurge un drum lung prin toate straturile sale. Timpul necesar pentru a elimina 65% din dioxidul de carbon din învelișul de aer se numește perioadă efectivă de rezidență. Gazele cu efect de seră din atmosferă sub formă de dioxid de carbon persistă 50-200 de ani. Durata mare a prezenței dioxidului de carbon în mediu este cea care joacă un rol semnificativ în procesele de efect de seră.

Metan

Intră în atmosferă prin mijloace naturale și antropice. În ciuda faptului că concentrația sa este mult mai mică decât cea a dioxidului de carbon, metanul acționează ca un gaz cu efect de seră mai semnificativ. Se estimează că 1 moleculă de metan este de 25 de ori mai puternică în efectul de seră decât o moleculă de dioxid de carbon.

În prezent, atmosfera conține aproximativ 20% metan (din 100% gaze cu efect de seră). Metanul intră artificial în aer din cauza emisiilor industriale. Mecanismul natural de formare a gazelor este considerat a fi degradarea excesivă a substanțelor organice și arderea excesivă a biomasei forestiere.

oxid nitric (I)

Protoxidul de azot este considerat al treilea cel mai important gaz cu efect de seră. Aceasta este o substanță care are un efect negativ asupra stratului de ozon. S-a stabilit că aproximativ 6% din efectul de seră se datorează oxidului nitric monovalent. Compusul este de 250 de ori mai puternic decât dioxidul de carbon.

Monoxidul de dinazot apare în mod natural în atmosfera Pământului. Are o relație pozitivă cu stratul de ozon: cu cât concentrația de oxid este mai mare, cu atât este mai mare gradul de distrugere. Pe de o parte, reducerea ozonului reduce procesele de efect de seră. În același timp, radiațiile radioactive sunt mult mai periculoase pentru planetă. Rolul ozonului în încălzirea globală este studiat, iar experții sunt împărțiți în această chestiune.

PFC și HFC

Hidrocarburile cu înlocuire parțială a fluorului în structura moleculei sunt gaze cu efect de seră de origine antropică. Impactul total al acestor substanțe asupra încălzirii globale este de aproximativ 6%.

PFC-urile sunt eliberate în atmosferă din producția de aluminiu, echipamente electrice și diferiți solvenți. HFC-urile sunt compuși în care hidrogenul este înlocuit parțial cu halogeni. Sunt folosiți în producție și în aerosoli pentru a înlocui substanțele care distrug stratul de ozon. Au un potențial ridicat de încălzire globală, dar sunt mai sigure pentru atmosfera Pământului.

Hexafluorura de sulf

Folosit ca agent izolator în industria energiei electrice. Compusul tinde să persistă mult timp în straturile atmosferei, ceea ce determină absorbția pe termen lung și extinsă a razelor infraroșii. Chiar și o cantitate mică va avea un impact semnificativ asupra climei în viitor.

Efect de seră

Procesul poate fi observat nu numai pe Pământ, ci și pe Venus vecină. Atmosfera sa constă în prezent în întregime din dioxid de carbon, ceea ce a dus la o creștere a temperaturilor de suprafață la 475 de grade. Experții sunt încrezători că oceanele au ajutat Pământul să evite aceeași soartă: absorbind parțial dioxidul de carbon, ele ajută la îndepărtarea acestuia din aerul înconjurător.

Emisiile de gaze cu efect de seră în atmosferă blochează razele de căldură, determinând creșterea temperaturii Pământului. Încălzirea globală este plină de consecințe grave sub forma unei creșteri a zonei Oceanului Mondial, o creștere a dezastrelor naturale și a precipitațiilor. Existența speciilor în zonele de coastă și insule devine amenințată.

În 1997, ONU a adoptat Protocolul de la Kyoto, care a fost creat pentru a controla cantitatea de emisii de pe teritoriul fiecărui stat. Ecologiștii sunt încrezători că nu va mai fi posibilă rezolvarea completă a problemei încălzirii globale, dar rămâne posibilă atenuarea semnificativă a proceselor în desfășurare.

Metode de limitare

Emisiile de gaze cu efect de seră pot fi reduse urmând câteva reguli:

eliminarea utilizării ineficiente a energiei electrice;
creșterea eficienței resurselor naturale;
creșterea numărului de păduri, prevenirea incendiilor forestiere în timp util;
utilizarea tehnologiilor ecologice în producție;
introducerea utilizării surselor de energie regenerabile sau fără carbon.

Gazele cu efect de seră din Rusia sunt emise din cauza producției extinse de energie, mineritului și dezvoltării industriale.

Sarcina principală a științei este inventarea și punerea în aplicare a combustibililor ecologici, dezvoltarea unei noi abordări a procesării materialelor reziduale. Reforma treptată a standardelor de producție, controlul strict al sferei tehnice și atitudinea atentă a tuturor față de mediu pot reduce semnificativ Încălzirea globală nu mai poate fi evitată, dar procesul este încă controlabil.

Pe baza materialelor din rapoartele de stat „Cu privire la starea și protecția mediului în regiunea Moscova în perioada 2002-2003”, principalele surse de poluare a aerului în regiunea Moscovei sunt instalațiile de căldură și energie electrică, utilități, metalurgie, inginerie mecanică, chimie, petrochimie, producție de materiale de construcție, precum și toate tipurile de transport auto și aerian. Ponderea emisiilor în atmosferă de la sursele mobile de poluare reprezintă aproximativ 70% din volumul total al tuturor emisiilor în atmosferă.

Cele mai mari cantități de poluanți sunt emise în atmosferă de centralele termice, centralele raionale de stat, diferite case de cazane, precum și de utilități publice (depozite de deșeuri solide și stații de epurare a apelor uzate). Potrivit organismelor de statistică de stat, regiunea Moscova este de aproximativ două ori înaintea Moscovei în ceea ce privește emisiile din surse staționare.

În 2003, emisia brută de substanțe nocive în atmosferă, conform raportului de stat, a fost de aproximativ 550 de mii de tone. Cele mai mari emisii de poluanți în atmosferă au loc în zonele Kashirskoye (emisii brute - 122,6 mii tone), Shatursky (emisii brute - 105,9 mii tone), Lyuberetsky (emisii brute - 50 mii tone) și Stupinsky (emisii brute - 18,6 mii tone) . Pe teritoriile acestor districte există Centrala electrică a districtului de stat Kashirskaya, Centrala electrică a districtului de stat Shaturskaya, Centrala termică-22 și, respectiv, Centrala termică-17. În același timp, pentru fiecare locuitor al districtului Kashira există 2,32 tone de substanțe nocive, inclusiv 0,83 tone de substanțe în suspensie.

O contribuție notabilă la emisiile brute din surse staționare o au întreprinderile municipale ale MP „Teploșeți”, casele de cazane ale întreprinderilor și organizațiilor industriale. Ponderea emisiilor de la instalațiile de inginerie termică este de 50% din totalul aportului brut de poluanți în atmosferă din surse staționare. Pentru principalele emisii de la instalațiile termice, substanțe individuale: oxizi de azot, monoxid de carbon, dioxid de sulf, contribuția este mai mare de 75%.

Activitățile umane antropice duc la emisii de gaze cu efect de seră în atmosferă. Gazele cu efect de seră includ: dioxid de carbon, metan, ozon, protoxid de azot, hexafluorură, halocarburi. Gazele cu efect de seră din atmosferă blochează radiația infraroșie de la Pământ, care poate afecta în cele din urmă clima Pământului.

Trebuie remarcat faptul că emisiile de sulf de la centralele termice pe cărbune și petrol și arderea materialelor organice duc la formarea de particule microscopice care sunt capabile să trimită lumina soarelui înapoi în spațiu și, de asemenea, să afecteze norii. Procesul de răcire rezultat contracarează parțial încălzirea cauzată de efectul de seră. Aerosolii rezultați rămân în atmosferă pentru un timp relativ scurt în comparație cu gazele persistente cu efect de seră, deci efectul de răcire este local. Acești aerosoli provoacă ploi acide și o calitate proastă a aerului.

Dioxidul de carbon este unul dintre cele mai importante gaze cu efect de seră. Acest gaz se găsește în mod natural în atmosferă, dar arderea cărbunelui, petrolului și gazelor naturale eliberează carbonul stocat în acești combustibili într-un ritm fără precedent. În prezent, contribuția dioxidului de carbon la „efectul de seră sporit” este de peste 60%. Furnizarea și consumul de combustibili fosili reprezintă aproximativ 95% din emisiile de dioxid de carbon (CO2) din activitățile umane, precum și cantități semnificative de metan (CH4) și protoxid de azot (N2O). Furnizarea și consumul de combustibili fosili determină, de asemenea, emisii de oxizi de azot (NO2), hidrocarburi (HC) și monoxid de carbon (CO), care nu sunt gaze cu efect de seră, ci afectează ciclurile chimice din atmosferă care duc la formarea sau descompunerea altor gaze cu efect de seră Gazele cu efect de seră sunt, de asemenea, eliberate în atmosferă în timpul extracției, procesării, transportului și distribuției combustibililor fosili.

Noile tehnologii și politicile energetice contribuie la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. Acestea includ: creșterea eficienței centralelor electrice, utilizarea mai largă a surselor de energie regenerabilă (eoliană, solară, centrale hidroelectrice mici) pentru industria energiei electrice. Industria poate reduce și mai mult intensitatea energetică a produselor sale, reducând în același timp costurile de producție.

Tehnologii mai eficiente energetic pot fi implementate în sectoarele rezidențiale și comerciale. Aceste îmbunătățiri includ, printre altele, noi tipuri de control asupra funcționării clădirilor (pierderi de căldură prin pereți, acoperișuri) și asupra utilităților (centrale de încălzire).

Oamenii de știință spun că emisiile de gaze cu efect de seră cauzate de activitatea umană au perturbat deja echilibrul termic global cu aproximativ 2,5 wați pe metru pătrat. Aceasta reprezintă aproximativ 1% din energia solară rezultată care determină clima.

Protocolul de la Kyoto la Convecția-cadru a Națiunilor Unite privind schimbările climatice, adoptat în decembrie 1997, ar trebui să fie un instrument important pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. Acest protocol ar trebui să oprească și să inverseze tendința de creștere a emisiilor de gaze cu efect de seră. Țările dezvoltate trebuie să își reducă emisiile totale ale celor șase mari gaze cu efect de seră cu cel puțin 5%. Protocolul solicită guvernelor să coopereze între ele, să îmbunătățească eficiența energetică, să efectueze reforme în sectoarele energiei și transporturilor și să promoveze utilizarea resurselor de energie regenerabilă.

După lungi discuții între ecologisti, climatologi, economiști și politicieni, Rusia a semnat Protocolul de la Kyoto în 2005.

Figurile 1, 2. Fragmente de imagini ale rețelei de încălzire a orașului (Ramenskoye, zona străzii Desantnaya), obținute în perioada de toamnă a anului în intervalele vizibil (a) și infraroșu (b) ale spectrului undelor electromagnetice.

Climatologul și meteorologul sovietic Mihail Ivanovici Budyko, în 1962, a fost primul care a publicat idei că arderea unei cantități uriașe de diverși combustibili de către omenire, care a crescut în special în a doua jumătate a secolului XX, va duce inevitabil la o creștere în conținutul de dioxid de carbon din atmosferă. Și, după cum se știe, întârzie eliberarea căldurii solare și profunde de pe suprafața Pământului în spațiu, ceea ce duce la efectul pe care îl observăm în serele de sticlă. Ca urmare a acestui efect de seră, temperatura medie a stratului de suprafață al atmosferei ar trebui să crească treptat. Concluziile lui M. I. Budyko i-au interesat pe meteorologii americani. Ei i-au verificat calculele, au făcut ei înșiși numeroase observații și, la sfârșitul anilor șaizeci, au ajuns la convingerea fermă că efectul de seră în atmosfera Pământului există și este în creștere.

Principalele gaze cu efect de seră, în ordinea impactului lor estimat asupra echilibrului termic al Pământului, sunt vaporii de apă, dioxidul de carbon, metanul și ozonul și protoxidul de azot.

Orez. 3. Structura emisiilor de gaze cu efect de seră pe țări

Vaporii de apă sunt cel mai important gaz natural cu efect de seră și contribuie semnificativ la efectul de seră cu un feedback pozitiv puternic. O creștere a temperaturii aerului determină o creștere a conținutului de umiditate din atmosferă, menținând în același timp umiditatea relativă, ceea ce determină o creștere a efectului de seră și, prin urmare, contribuie la o creștere suplimentară a temperaturii aerului. Influența vaporilor de apă se poate manifesta și prin tulburări crescute și modificări ale precipitațiilor. Activitatea economică umană contribuie cu mai puțin de 1% la emisiile de vapori de apă.

Dioxid de carbon (CO2) . Pe lângă vaporii de apă, dioxidul de carbon joacă cel mai important rol în crearea efectului de seră. Ciclul planetar al carbonului este un sistem complex. Dioxidul de carbon, precum azotul și vaporii de apă, a intrat și continuă să intre în atmosferă din straturile profunde ale planetei în timpul degazării mantalei superioare și a scoarței terestre. Aceste componente ale aerului atmosferic se numără printre gazele eliberate în atmosferă în timpul erupțiilor vulcanice, eliberate din fisurile adânci ale scoarței terestre și din izvoarele termale.

Orez. 4. Structura emisiilor de dioxid de carbon pe regiuni ale planetei în anii 1990

Metan (CH4). Metanul este gaz cu efect de sera. Dacă gradul de impact al dioxidului de carbon asupra climei este luat în mod convențional ca unul, atunci activitatea de seră a metanului va fi de 23 de unități. Nivelurile de metan din atmosferă au crescut foarte rapid în ultimele două secole. Acum, conținutul mediu de metan CH 4 din atmosfera modernă este estimat la 1,8 ppm ( părți pe milion, părți pe milion). Contribuția sa la disiparea și reținerea căldurii emise de Pământul încălzit de soare este semnificativ mai mare decât cea a CO2. În plus, metanul absoarbe radiația Pământului în acele „ferestre” ale spectrului care sunt transparente pentru alte gaze cu efect de seră. Fără gaze cu efect de seră - CO 2, vapori de apă, metan și alte impurități, temperatura medie de pe suprafața Pământului ar fi de doar –23°C, dar acum este de aproximativ +15°C. Metanul se scurge pe fundul oceanului prin fisurile din scoarța terestră și este eliberat în cantități considerabile în timpul exploatării miniere și atunci când pădurile sunt arse. Recent, a fost descoperită o nouă sursă complet neașteptată de metan - plante superioare, dar mecanismele de formare și semnificația acestui proces pentru plantele în sine nu au fost încă clarificate.

Oxidul nitric (N2O) este al treilea cel mai important gaz cu efect de seră conform Protocolului de la Kyoto. Se eliberează în producția și utilizarea îngrășămintelor minerale, în industria chimică, în agricultură etc. Reprezintă aproximativ 6% din încălzirea globală.

Ozonul troposferic, i Ca gaz cu efect de seră, ozonul troposferic (trop. O 3) are atât un efect direct asupra climei prin absorbția radiațiilor cu undă lungă de la Pământ și radiației cu unde scurte de la Soare, cât și prin reacții chimice care modifică concentrațiile altor gazele cu efect de seră, de exemplu, metanul (trop. O 3 este necesar pentru formarea unui important oxidant al gazelor cu efect de seră - radical - OH). Creșterea concentrației traseelor. De la mijlocul secolului al XVIII-lea, O 3 a fost al treilea cel mai mare impact radiativ pozitiv asupra atmosferei Pământului, după CO 2 și CH 4 . În general, conținutul traseelor. O 3 din troposferă este determinată de procesele de formare și distrugere a acestuia în timpul reacțiilor chimice care implică precursori ai ozonului, care au origine atât naturală, cât și antropică, precum și procesele de transfer al ozonului din stratosferă (unde conținutul său este mult mai mare) și absorbția ozonului de către suprafața pământului. Durata de viață a traseului. O 3 - până la câteva luni, ceea ce este semnificativ mai mic decât alte gaze cu efect de seră (CO 2, CH 4, N 2 O). Concentrarea traseelor. O3 variază semnificativ în timp, spațiu și altitudine, iar monitorizarea lui este mult mai dificilă decât monitorizarea gazelor cu efect de seră bine amestecate în atmosferă.

Oamenii de știință au ajuns la concluzia clară că emisiile atmosferice cauzate de activitatea umană duc la o creștere semnificativă a concentrației de gaze cu efect de seră în atmosferă. Pe baza calculelor folosind modele computerizate, s-a demonstrat că, dacă rata actuală a gazelor cu efect de seră care intră în atmosferă continuă, atunci în doar 30 de ani temperatura în medie pe glob va crește cu aproximativ 1°. Aceasta este o creștere neobișnuit de mare a temperaturii pe baza datelor paleoclimate. Trebuie remarcat faptul că estimările experților sunt aparent oarecum subestimate. Încălzirea este probabil să crească ca urmare a unui număr de procese naturale. Încălzirea mai mare decât cea prevăzută se poate datora incapacității unui ocean care se încălzește de a absorbi cantitatea estimată de dioxid de carbon din atmosferă.

Rezultatele modelării numerice arată, de asemenea, că temperatura medie globală în următorul secol va crește cu o rată de 0,3°C pe 10 ani. Ca urmare, până în 2050 poate crește (comparativ cu vremurile preindustriale) cu 2°C, iar până în 2100 - cu 4°C. Încălzirea globală ar trebui să fie însoțită de creșterea precipitațiilor (cu câteva procente până în 2030), precum și de o creștere a nivelului mării (până în 2030 cu 20 cm și până la sfârșitul secolului cu 65 cm).

Datele cercetării științifice oferă informații că, fără reducerea masei gazelor cu efect de seră din atmosfera pământului, umanitatea nu poate evita deteriorarea climei de pe planetă.

De unde au venit?

Gazele cu efect de seră, aflându-se în atmosferele planetelor, contribuie la unele efecte periculoase. Se numește în consecință – seră. Pe de o parte, fără acest fenomen planeta noastră nu s-ar fi putut niciodată încălzi suficient pentru ca viața să apară pe ea. Pe de altă parte, totul este bine cu moderație și până la un anumit punct. Prin urmare, vom vorbi despre problemele civilizației asociate cu fenomenul gazelor cu efect de seră, care, având rolul său pozitiv, și-a schimbat calitatea în timp și a devenit subiect de discuție, cercetare și preocupare generală.

Cu multe milioane de ani în urmă, Soarele, încălzind Pământul, l-a transformat treptat într-o sursă de energie. O parte din căldura sa a mers în spațiul cosmic. În plus, a fost reflectată de gazele din atmosferă și a încălzit straturile de aer apropiate de pământ. Oamenii de știință au dat acestui proces, similar reținerii căldurii sub un film transparent din sere, „efectul de seră”. Și au numit și gazele care o provoacă simplu. Numele lor este „gaze cu efect de seră”.

În zorii stabilirii climei Pământului, activitatea activă a vulcanilor a contribuit la apariția acestui efect. Emisiile sub formă de vapori de apă și dioxid de carbon au rămas în atmosferă în cantități uriașe. Rezultatul a fost un efect de hiperseră care a încălzit Oceanul Mondial aproape până la punctul de fierbere. Și numai odată cu apariția biosferei verzi, care a absorbit dioxidul de carbon din atmosferă, regimul de temperatură al planetei a revenit treptat la normal.

Cu toate acestea, industrializarea generală și creșterea constantă a capacității de producție au schimbat nu numai compoziția chimică a gazelor cu efect de seră, ci și esența acestui fenomen.

Sunt cunoscuți din prima mână

Un gaz cu efect de seră este un compus care rămâne în atmosfera Pământului și devine o barieră în calea radiației sale termice în drumul său către spațiu. Căldura emisă de planetă revine din nou. Ca urmare, temperaturile medii cresc constant, ceea ce poate duce la consecințe imprevizibile.

Încălzirea excesivă a planetei are loc din cauza diferențelor de transparență a straturilor atmosferei. Razele soarelui trec prin ele cu ușurință. Atmosfera este transparentă la lumina ultravioletă. Este dificil ca radiația infraroșie termică să pătrundă în straturile sale inferioare, unde se acumulează gazele cu efect de seră. Ideea este că creează un sigiliu.

Protocolul de la Kyoto conține o listă clară de gaze cu efect de seră, a căror prezență în atmosfera Pământului ar trebui combatetă. Acestea includ:

vapori de apă;
dioxid de carbon;
metan;
protoxid de azot;
freoni;
ozon;
perfluorocarburi;
hexafluorura de sulf.

Potenţial periculos

Vaporii de apă sunt clasificați ca gaz natural, dar participarea sa la formarea efectului de seră este destul de mare. El nu ar trebui subestimat.

Dioxidul de carbon este considerat unul dintre principalii factori care influențează clima planetei. Ponderea sa în atmosferă este de aproximativ 64%, iar rolul său în încălzirea globală este exact atât de mare. Principalele surse ale eliberării sale în atmosferă sunt:

erupții vulcanice;
proces metabolic al biosferei;
arderea biomasei și a combustibililor fosili;
distrugerea pădurilor;
procesele de productie.

Metanul nu se descompune în atmosferă timp de 10 ani și reprezintă o amenințare serioasă pentru clima Pământului. Efectul său de seră este de 28 de ori mai mare decât cel al dioxidului de carbon, iar în următorii 20 de ani, dacă emisiile sale nu vor fi oprite, această superioritate va ajunge la 84. Sursele sale principale sunt de natură antropică. Acest:

producția agricolă, în special cultivarea orezului;
creșterea vitelor (creșterea efectivelor de animale și, în consecință, a canalizării);
arderea pădurii.

O parte din metanul din seră apare ca urmare a scurgerilor în timpul dezvoltării zăcămintelor de cărbune. De asemenea, este eliberat în timpul producției de gaze naturale.

Freonii reprezintă un pericol deosebit pentru mediu. Sunt utilizate în principal în aplicații de aerosoli și refrigerare.

Protoxidul de azot este un gaz cu efect de seră, care este unul dintre locurile de frunte în ceea ce privește cantitatea din atmosferă și influența asupra încălzirii globale. Surse de origine și aplicare:

producerea de îngrășăminte minerale în industria chimică;
industria alimentară îl folosește ca propulsor;
în industriile mecanice și de inginerie de rachete este utilizat la motoare.

Ozonul, sau mai degrabă partea din el care este clasificată drept gaze nocive care creează efectul de seră, se află în straturile inferioare ale troposferei. Creșterea în apropierea solului, cantitatea sa poate dăuna spațiilor verzi, dăunându-le frunzele și reducând capacitatea de fotosinteză. Se formează în principal ca rezultat al reacției oxizilor de carbon, oxizilor de azot cu vaporii de apă, lumina soarelui și compuși organici volatili în prezența oxigenului. Principalele surse ale acestor substanțe în atmosferă sunt emisiile de gaze cu efect de seră de la instalațiile industriale, vehiculele și solvenții chimici.

Perfluorocarburile sunt rezultatul producției de aluminiu, solvenți și electronice. Ele sunt utilizate în dielectrice, purtători de căldură, lichide de răcire, uleiuri lubrifiante și chiar ca sânge artificial. Ele pot fi obținute numai prin sinteză chimică. La fel ca majoritatea gazelor fluorurate, ele sunt periculoase pentru mediu. Potențialul lor de seră este estimat a fi de sute de ori mai mare decât cel al dioxidului de carbon.

Hexafluorura de sulf este, de asemenea, unul dintre acele gaze cu efect de seră care sunt enumerate ca potențial periculoase în Protocolul de la Kyoto. Este utilizat în domeniul stingerii incendiilor, în industria electronică și metalurgică ca mediu de proces, este cunoscut rolul său de agent frigorific etc. Emisiile sale rămân în atmosferă mult timp și acumulează în mod activ radiații infraroșii.

Modalități de a rezolva problema

Comunitatea mondială depune multe eforturi pentru a dezvolta un program unificat de acțiune pentru reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.

Una dintre componentele serioase ale politicii de mediu este aprobarea standardelor pentru emisiile produselor de ardere a combustibilului și reducerea consumului de combustibil datorită tranziției industriei auto la producția de vehicule electrice.

Funcționarea centralelor nucleare care nu utilizează cărbune și produse petroliere indirect face posibilă reducerea de mai multe ori a cantității de dioxid de carbon din atmosferă.

Companiile multinaționale de prelucrare a gazelor și petrolului se coordonează cu organizațiile internaționale de mediu și cu guvernele pentru a combate emisiile de metan. Lor li s-au alăturat deja multe state mari producătoare de petrol și gaze, cum ar fi Nigeria, Mexic, Norvegia, SUA și Rusia.

O reducere semnificativă sau interzicerea defrișărilor poate avea, de asemenea, un impact semnificativ asupra îmbunătățirii mediului. Pe măsură ce copacii cresc, ei absorb cantități enorme de dioxid de carbon. În timpul tăierii îl eliberează. Reducerea procentului de defrișare a terenurilor arabile din țările tropicale a adus deja o contribuție semnificativă la optimizarea emisiilor globale de gaze cu efect de seră.

Noile restricții europene privind caracteristicile tehnologice ale cazanelor și încălzitoarelor de apă fac parte din programul global de mediu. Toate evoluțiile unor astfel de aparate electrocasnice trebuie de acum să respecte cerințele de control al emisiilor de dioxid de carbon în timpul utilizării lor. Este de așteptat ca, sub rezerva introducerii noilor tehnologii, acest gaz cu efect de seră își va reduce prezența în atmosferă cu 136 de milioane de tone în decurs de șase ani.

Energie regenerabilă – o provocare pentru gazele cu efect de seră

Recent, a existat o tendință la modă de a investi în dezvoltarea industriilor de energie regenerabilă. Procentul de utilizare a acestuia în consumul global crește lent, dar constant. Se numește „energie verde” deoarece își are originea în procesele naturale regulate care au loc în natură.

Resurse precum curgerile de apă, vântul, lumina soarelui, mareele, omul a învățat acum să le folosească pentru nevoi tehnice. Procentul consumului global de energie din surse regenerabile ajunsese deja la 20 până în 2014. În fiecare an, la nivel mondial este folosită cu 30% mai multă energie eoliană. Producția de panouri fotovoltaice este în creștere. Centralele solare sunt în creștere în popularitate în Spania și Germania.

Motoarele mașinilor care funcționează emit gaze cu efect de seră în cantități uriașe. Dovada acestui fapt a devenit un stimulent pentru a căuta tipuri „verzi” de benzină. Studii recente au arătat că bioetanolul poate fi considerat o alternativă la combustibilul de motor derivat din petrol. Ca parte a unui program de mediu, Brazilia produce etanol din trestie de zahăr de câțiva ani. Este produs în cantități mari din cereale americane, orez și pulpă de porumb. Biocombustibilul începe deja să înlocuiască parțial benzina în multe țări din întreaga lume.

Contribuția tuturor

Gazele cu efect de seră și activitatea lor distructivă nu pot fi văzute sau simțite. Ne este încă greu să ne imaginăm toate acestea. Cu toate acestea, această problemă poate afecta următoarea generație. Gândind dincolo de ei înșiși, oamenii pot lua parte la rezolvarea acestei probleme astăzi. Dacă fiecare dintre noi plantează un copac, stinge un incendiu în pădure la timp și trece la o mașină alimentată cu electricitate cu prima ocazie, cu siguranță își va lăsa amprenta în viitor.

Activitățile de producție umană implică efecte nocive asupra atmosferei. Acest factor a devenit deja o banalitate și doar specialiștii din domeniul mediului îi acordă atenție. Între timp, emisiile nocive pun întrebări din ce în ce mai stringente pentru organizațiile implicate în schimbările climatice globale. Lista celor mai presante probleme la conferințele dedicate ecologiei include în mod regulat gazele cu efect de seră ca fiind unul dintre cei mai periculoși factori care influențează atmosfera și biota. Cert este că compușii gazoși de acest tip nu pot transmite radiații termice, ceea ce contribuie la încălzirea atmosferei. Există mai multe surse de formare a unor astfel de gaze, inclusiv fenomene biologice. Acum merită să aruncați o privire mai atentă asupra compoziției amestecurilor de seră.

Vaporii de apă ca principal gaz cu efect de seră

Gazele de acest tip formează aproximativ 60% din volumul total de substanțe care creează Pe măsură ce temperatura Pământului crește, crește și evaporarea și concentrația totală în atmosferă. În același timp, se menține același nivel de umiditate, ceea ce contribuie la efectul de seră. Esența naturală pe care o posedă gazele cu efect de seră sub formă de vapori are, fără îndoială, aspecte pozitive în reglarea naturală a compoziției atmosferice. Dar există și consecințe negative ale acestui proces. Faptul este că, pe fundalul umidității în creștere, există și o creștere a masei norilor, care reflectă razele directe ale soarelui. Ca urmare, apare un efect de seră, în care intensitatea radiației termice și, în consecință, încălzirea atmosferei scade.

dioxid de carbon

Printre principalele surse de emisii de acest tip se numără erupțiile vulcanice, activitățile umane și procesele care au loc în biosferă. Sursele antropogenice includ arderea materialelor combustibile și a biomasei, procesele industriale și alți factori care conduc la formarea dioxidului de carbon. Acesta este același gaz cu efect de seră care participă activ la procesele de biocenoză. Este, de asemenea, cel mai durabil în ceea ce privește rămânerea în atmosferă. Potrivit unor informații, acumularea ulterioară de dioxid de carbon în straturile atmosferice este limitată de riscul de consecințe nu numai pentru echilibrul din biosferă, ci și pentru existența civilizației umane în ansamblu. Tocmai astfel de idei sunt principala motivație pentru dezvoltarea măsurilor de contracarare a efectului de seră.

Metan

Persiste în atmosferă timp de aproximativ 10 ani. Anterior, se credea că efectul metanului asupra stimulării efectului de seră este de 25 de ori mai mare decât dioxidul de carbon. Dar cercetările științifice recente au dat rezultate și mai pesimiste - s-a dovedit că impactul potențial al acestui gaz a fost subestimat. Situația este însă atenuată de o scurtă perioadă în care atmosfera reține metanul. Acest tip de gaz cu efect de seră apare ca urmare a activităților antropice. Aceasta ar putea fi cultivarea orezului, fermentația digestivă, defrișarea, etc. Potrivit unor studii, o creștere intensă a concentrației de metan a avut loc în primul mileniu d.Hr. Astfel de fenomene au fost asociate tocmai cu extinderea creșterii vitelor și a producției agricole, precum și cu arderea pădurilor. Concentrațiile de metan au scăzut în secolele următoare, deși tendința este inversată astăzi.

Ozon

Amestecurile de gaze cu efect de seră conțin nu numai componente periculoase, ci și părți benefice. Printre acestea se numără ozonul, care protejează Pământul de lumina ultravioletă. Totuși, nici aici nu este totul clar. Oamenii de știință împart acest gaz în două categorii - troposferic și stratosferic. În ceea ce privește primul, poate fi periculos din cauza toxicității sale. În același timp, conținutul crescut de elemente troposferice contribuie la creșterea efectului de seră. În acest caz, stratul stratosferă acționează ca principală protecție împotriva efectelor radiațiilor dăunătoare. În regiunile în care acest tip de gaze cu efect de seră au concentrații crescute, se observă efecte puternice asupra vegetației, care se manifestă prin inhibarea potențialului fotosintetic.

Contracararea efectului de seră

Există mai multe direcții în care se lucrează cu privire la metodele de a reduce acest proces. Printre măsurile principale se remarcă utilizarea instrumentelor de reglare a interacțiunii acumulatorilor și chiuvetelor de gaze cu efect de seră. În special, acordurile de mediu la nivel local contribuie la dezvoltarea activă a silviculturii. De remarcat și măsurile de reîmpădurire, care în viitor vor contribui la minimizarea efectului de seră. Gazele eliberate în atmosferă din producție pot fi, de asemenea, reduse în multe industrii. În acest scop, se introduc măsuri de limitare a emisiilor în transport, în zonele de producție, la centralele electrice etc. În acest scop, sunt dezvoltate metode alternative de procesare a combustibilului și sisteme de îndepărtare a gazelor. De exemplu, recent a fost introdus activ un sistem de recuperare, datorită căruia întreprinderile își optimizează procesele de eliminare a deșeurilor.

Concluzie

Activitatea umană nu joacă cel mai mare rol în formarea efectului de seră. Acest lucru se poate observa în ponderea volumelor de gaze care sunt produse din surse antropice. Cu toate acestea, aceste emisii nocive sunt cele mai periculoase pentru atmosferă. Prin urmare, organizațiile de mediu consideră gazele cu efect de seră ca un factor al schimbărilor climatice negative. Ca urmare, sunt folosite mijloace pentru a reduce răspândirea și acumularea de substanțe nocive care contribuie la un risc crescut de încălzire globală. În plus, lupta împotriva emisiilor nocive se desfășoară în mai multe direcții. Acest lucru se aplică nu numai fabricilor și întreprinderilor, ci și produselor destinate utilizării individuale.