Il gas serra più responsabile e definizione

Definizione e attori dell'effetto serra

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Definizione: qual è l'effetto serra?

L'effetto serra è un processo naturale di riscaldamento globale che si svolge nell'equilibrio radiativo e termico della Terra. È dovuto ai gas serra (GHG) contenuti nell'atmosfera, in particolare vapore acqueo, anidride carbonica CO2 e metano CH4.

Questo effetto è stato così chiamato per analogia con la pratica nella coltivazione e giardinaggio di costruire serre lasciando passare il calore del sole e tenendolo intrappolato all'interno per consentire alle piante di beneficiare di un microclima artificiale.

Il "funzionamento" dell'effetto serra e dell'albedo

Quando i raggi del sole raggiungono l'atmosfera terrestre, una parte (circa il 30%) viene riflessa direttamente dall'aria, le nuvole al 20% e la superficie della Terra al 10% (in particolare gli oceani e regioni ghiacciate come l'Artico e l'Antartide) è l'albedo.
I raggi incidenti che non sono stati riflessi nello spazio sono assorbiti dalla capacità termica dell'atmosfera dai gas serra (20%) e sulla superficie terrestre (50%).

effetto serra (diagramma)
Schema della serra

Questa parte della radiazione assorbita dalla Terra le dà calore, che a sua volta ritorna verso l'atmosfera sotto forma di raggi infrarossi (radiazione del corpo nero).

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Questa radiazione viene assorbita in parte dai gas serra. In terzo luogo, questo calore viene riemessa in tutte le direzioni, anche verso la Terra.

È questa radiazione che ritorna verso la Terra che è "l'effetto serra", è all'origine di un ulteriore contributo di calore alla superficie terrestre. Senza questo fenomeno, la temperatura media sulla Terra scenderebbe a -18 ° C.

Dovrebbe essere chiaro che l'energia dello spazio ricevuta dalla terra e l'energia della terra emessa verso lo spazio sono in media uguali, altrimenti la temperatura della terra cambierebbe permanentemente in una direzione, verso sempre più freddo o sempre più caldo. Se lo scambio medio di energia con lo spazio non è zero, ciò si traduce in un accumulo o destocking di energia dalla terra. Questo cambiamento può comportare un cambiamento nella temperatura dell'atmosfera.

Il gas serra (GHG)

I gas a effetto serra sono componenti gassosi dell'atmosfera che contribuiscono all'effetto serra.

I principali gas serra sono vapore acqueo, anidride carbonica (CO2), metano (CH4), protossido di azoto (o protossido di azoto, di formula N2O) e ozono (O3) .

I gas a effetto serra industriali includono alogenati pesanti (fluorocarburi clorurati inclusi CFC, molecole HCFC-22 come freon e perfluorometano) e esafluoruro di zolfo (SF6).

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Contributi approssimativi all'effetto serra dei principali gas:

  • Vapore acqueo (H2O): 60%

  • anidride carbonica (CO2): 34%

  • L'ozono (O3): 2%

  • Metano (CH4): 2%

  • protossido di azoto (NOx): 2%

Potenziale di riscaldamento globale (GWP) dei gas a effetto serra (GHG)

I gas non hanno tutte la stessa capacità di assorbimento di radiazione infrarossa terrestre e che non tutti hanno la stessa durata.

Per confrontare il loro impatto sul riscaldamento globale, l'IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) offre PRG Index (Global Warming Potential).

Il PRG è un indice utilizzato per valutare il contributo al riscaldamento globale dell'emissione di 1 kg di gas a effetto serra rispetto all'emissione di 1 kg di CO2 per un periodo determinato che è generalmente di 100 anni . Per definizione, il PRG a 100 anni di CO2 è fissato a 1.

PRG GHG più comuni:

  • anidride carbonica (CO2): 1

  • Il vapore acqueo (H2O): 8

  • Metano (CH4): 23

  • protossido di azoto (N2O): 296

  • I clorofluorocarburi (CFC o CnFmClp): 4600 14000 a

  • Idrofluorocarburi (HFC o CnHmFp): 12 12000 a

  • Perfluorocarburi (PFC o CnF2n 2 +): 5700 11900 a

  • esafluoruro di zolfo (SF6): 22200

Esempio: PRG 100 anni di protossido di azoto che è 296 significa che l'impatto di 1 kg N2O è equivalente all'impatto di 296 kg CO2 dopo un secolo.

L'equivalente in carbonio

Un'altra unità è talvolta usato: "carbonio equivalente" che si ottiene moltiplicando il GWP dal rapporto tra la massa di un atomo di carbonio (C = 12g.mol-1) e quello di una molecola di anidride carbonio (CO2 = 44g.mol-1).

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Quindi abbiamo: carbonio equivalente = PRG x 12/44

Per i combustibili fossili che producono CO2, questa unità rappresenta proprio la loro massa di carbonio. E 'utilizzato anche per tutti gli altri gas anche per quelli che non contengono carbonio.

Così qui sono l'equivalente di carbonio dei gas serra più comuni:

  • anidride carbonica (CO2): 0,273

  • Il vapore acqueo (H2O): 2,2

  • Metano (CH4): 6,27

  • protossido di azoto (N2O): 81

  • I clorofluorocarburi (CFC o CnFmClp): 1256 3818 a

  • Idrofluorocarburi (HFC o CnHmFp): 3,3 3273 a

  • Perfluorocarburi (PFC o CnF2n 2 +): 1555 3245 a

  • esafluoruro di zolfo (SF6): 6055

Esempio: l'equivalente di carbonio 1 tonnellata di CO2 è 12 / 44 TEC (tonnellate equivalenti di carbonio) o 0,273 TEC.

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