Aquecimento global 2
-Vô, vamos conversar mais sobre o
aquecimento do nosso planeta.
Eu aprendi na escola que a variação da temperatura de um corpo é o resultado
do balanço entre o calor cedido e o calor absorvido por ele.
Quando o calor cedido é igual ao calor absorvido a temperatura permanece
estável. A temperatura aumentará quando o corpo ceder uma quantidade de calor
menor que a absorvida.
-Com o planeta acontece a mesma
coisa.
A temperatura do planeta aumentará sempre que o calor absorvido for maior que o
cedido.
-Como a Terra cede calor e como se calcula o seu valor?
-A quantidade de calor cedida pela Terra corresponde ao calor que ela irradia para o espaço. Esta quantidade de calor pode ser calculada pela Lei de Stefan-Boltzmann da irradiação térmica.
-Qual é a Lei de Stefan-Boltzmann ?
-A Lei de Stefan-Boltzmann diz que a radiância energética de um corpo é proporcional à quarta potência de sua temperatura absoluta, isto é, que R = e s T4 onde R é a radiância, T é a temperatura absoluta do corpo, e é uma constante chamada de fator de emissão e s é uma outra constante de proporcionalidade denominada de constante de Stefan-Boltzmann.
-Vô, me explica o significado de cada uma destas grandezas.
-A radiância representa a energia
emitida por unidade de área e por unidade de tempo, ela será medida em W / m2
.
A temperatura absoluta é a temperatura do corpo emissor de energia na escala
Kelvin e o seu valor é o da temperatura Celsius acrescida de 273.
O fator de emissão é um número que varia de 0 até 1 em função das
características da superfície do corpo emissor de energia. O fator de emissão
representa a capacidade da superfície de emitir energia. O corpo que melhor
emite energia ( e =1 ) é denominada de corpo negro.
A constante de Stefan-Boltzmann em unidades do Sistema Internacional vale 5,7 . 10 - 8 W / m2.K4
.
-Como se calcula a energia irradiada pela Terra para o espaço?
-Temos que fazer algumas hipóteses simplificadoras.
a emissão é realizada uniformemente sem nenhum obstáculo.
a superfície do planeta é homogênea e irradia como o corpo negro, isto é, pelo valor máximo teórico, e = 1.
a temperatura do planeta é uniforme e igual a 17oC ou seja 290 K.
-A radiância do planeta será R = 1
x
5,7 . 10 - 8 x 2904 >>> R = 400 W
/ m2.
Como a superfície do planeta é de 510 x 106 km2 ou seja
5 x 1014 m2 , a potência energética irradiada será P =
400 x 5 x 1014 W >>> P = 2 x 1017 W
Esta potencia energética irradiada
é máxima e praticamente constante, uma vez que alterações na temperatura do
planeta de até 10oC correspondem a variações que não alteram a
ordem de grandeza da radiância
-Como é constituída a quantidade de calor absorvida pela Terra?
A quantidade de calor absorvida pela
terra é composta basicamente de três parcelas, o calor proveniente da
irradiação solar, o calor resultante dos fenômenos naturais e o calor
produzido pelo homem.
As duas primeiras parcelas não são preocupantes uma vez que são praticamente
estáveis. A última parcela, isto é, o calor produzido pelos habitantes do
planeta é crescente e está sem controle.
-O calor produzido pelo homem cresce devido a dois fatores, a demanda de energia por habitante e o crescimento da população.
-O homem moderno devido ao consumismo crescente necessita cada vez mais energia., em praticamente todos os setores da suas atividades.
-Como ocorre o crescimento da demanda de energia e como ela é composta?
-Abaixo mostro o levantamento da demanda energética com projeções até 2030 realizado pela Consultoria Jean-Paul Prates para a Exxon Mobil publicada pela revista Veja em junho de 2006.
-A demanda energética em 2000 que era equivalente a 207 milhões de barris de petróleo diários (33 bilhões de litros de petróleo diários) ,passará para um equivalente a 330 milhões de barris de petróleo diários (53 bilhões de litros de petróleo diários) em 2030 correspondendo a um a acréscimo de aproximadamente 60% em apenas 30 anos
-Vô, estes gráficos me deixaram muito preocupada. Eles mostram que o crescimento da demanda de energia é muito grande e que estamos nos aproximando do momento em que o calor produzido no planeta será superior ao calor irradiado, acarretando um aquecimento global inevitável e irreversível.
-Há ainda um outro fato importante, as energias oriundas do petróleo, do gás, do carvão mineral e do núcleo atômico resultantes de reservas naturais e por este motivo denominadas de energias não renováveis representam 87% do total da demanda energética.
-Vô, qual é a origem das outras energias?
-A origem de todas as outras energias, denominadas renováveis é o Sol, cuja energia pode ser aproveitada diretamente pelas baterias solares, indiretamente pelos ventos (energia eólica), indiretamente pela evaporação, condensação e precipitação da água (energia hidráulica) ou ainda indiretamente pelo crescimento dos vegetais e seu processamento (energia da biomassa). Enquanto existir o Sol existirá possibilidade de vida planetária.
-As projeções da matriz energética mostram que a humanidade ainda não está se preparando para substituir as energias não renováveis pelas renováveis.
-Há ainda um outro aspecto do problema do aquecimento global que deve ser avaliado pelos cientistas. Trata-se do aproveitamento do calor ambiente, pelos seres vivos, para a reprodução e o metabolismo dos nutrientes, ou seja, para a manutenção da vida. Esta demanda térmica vai ser somada ao calor irradiado pelo planeta e se for ponderável ela influenciará favoravelmente no balanço energético que regula a temperatura da Terra.
-Você sugere alguma alternativa para solucionar o problema energético da humanidade terrestre?
-Eu tenho uma proposta. Devemos estimular o aparecimento de pequenas cidades onde o tipo de vida fosse mais simples com menor demanda de energia por habitante, utilizando o progresso tecnológico para viabilizar o empreendimento.
-Muito bem, você está mostrando que os jovens podem e devem ser a semente da nova humanidade de vida mais simples e mais feliz.
-Ótimo vô, sabia que eu podia contar com você para discutir sobre as minhas preocupações com o futuro, obrigadão.