Autor:
ZBUTEA GEORGIANA, SALCĂ DARIA
CENTRUL JUDEȚEAN DE EXCELENȚĂ ALBA
Activitățile economice în Uniunea Europeană produc, în general, cantități semnificative de emisii de gaze cu efect de seră, denumite în continuare emisii GES. Emisiile GES sunt responsabile, preponderent, pentru încălzirea climatică, fenomen cu multiple consecințe. Emisiile de gaze cu efect de seră pot avea surse naturale, dar acumularea excesiva a acestora in atmosferă presupune aportul surselor antropice.
Gazele cu efect de seră
Un gaz cu efect de seră este un gaz care absoarbe și emite energie radiantă în gama cu infraroșu termic. Creșterea emisiilor de gaze cu efect cauzează un efect de seră. Principalele gaze cu efect de seră în atmosfera Pământului sunt vapori de apă, dioxid de carbon, metan, oxid de azot și ozon. Fără gaze cu efect de seră, temperatura medie de la suprafața Terrei ar fi aproximativ cu -18°C, mai degrabă decât în media actuală de 15°C. De asemenea, atmosferele de pe Venus, Marte și Titan conțin gaze cu efect de seră. Gazele cu efect de seră sunt cele care absorb și emit radiații infraroșii în gama de lungimi de undă emise de Pământ. În ordine, cele mai abundente gaze cu efect de seră din atmosfera Pământului sunt:
- Aburi de apă – Vaporii de apă sunt unul dintre cele mai importante gaze cu efect de seră pentru capacitatea sa de a absorbi căldura. Cu toate acestea, echilibrul este generat , deoarece apa în stare lichidă și solidă reflectă energia solară și răcește Pământul.
- Dioxid de carbon (CO2) – Dioxidul de carbon este principalul gaz cu efect de seră de lungă durată din atmosferă. Acest gaz este responsabil pentru 82% din creșterea efectului de seră care a avut loc în ultimele decenii. În 2017, Organizația Meteorologică Mondială a raportat o concentrație globală de CO2 de 405,5 ppm. Aceasta reprezintă o creștere de 146% față de nivelurile estimate înainte de 1750 (era preindustrială).
- Metan (CH4) – Metanul este al doilea cel mai important gaz cu efect de seră, contribuind cu aproximativ 17% din încălzire. 40% din metan este produs de surse naturale, în special mlaștini, în timp ce restul de 60% este generat de activitățile umane. Aceste activități includ cultivarea rumegătoarelor, cultivarea orezului, exploatarea combustibililor fosili și arderea biomasei. În 2017 CH4 atmosferic a atins o concentrație de 1.859 ppm, care este cu 257% mai mare decât nivelul pre-industrial.
- Oxizi de azot (NOx) – Contribuie la distrugerea ozonului stratosferic, crescând cantitatea de radiații ultraviolete care pătrunde pe Pământ. Aceste gaze provin din producția industrială de acid azotic și acid adipic, precum și din utilizarea îngrășămintelor. Până în 2017, aceste gaze au atins o concentrație atmosferică de 329,9 ppm, echivalent cu 122% din nivelul estimat pentru era preindustrială.
- Clorofluorocarburi (CFC) -Dăunează ozonului stratosferic și este reglementat prin Protocolul de la Montreal. Cu toate acestea, în unele țări, cum ar fi China, este încă utilizat în diferite procese industriale.
- Hidrofluorocarburi (HFC) – Aceste gaze sunt utilizate în diferite aplicații industriale pentru a înlocui CFC-urile. Cu toate acestea, HFC afectează și stratul de ozon și au o permanență activă foarte mare în atmosferă.
- Hidrocarbură perfluorurată (PFC) – PFC-urile sunt produse în instalații de incinerare pentru procesul de topire a aluminiului. La fel ca HFC-urile, acestea au o permanență ridicată în atmosferă și afectează integritatea stratului de ozon stratosferic.
- Hexafluorură de sulf (SF6) – Acest gaz are, de asemenea, un efect negativ asupra stratului de ozon, precum și o persistență ridicată în atmosferă. Este utilizat în echipamente de înaltă tensiune și în producția de magneziu.
Concentrațiile atmosferice sunt determinate de echilibrul dintre surse (emisiile de gaze rezultate din activitățile umane și sistemele naturale) și disipările (îndepărtarea gazului din atmosferă prin conversia la un compus chimic diferit sau prin absorbția corpurilor din apă).
Începutul folosirii gazelor cu efect de seră
Activitățile umane de la începutul Revoluției Industriale încă din 1750 au produs o creștere cu 40% a concentrației atmosferice de dioxid de carbon (CO2), de la 280 în 1750 la 406 părți pe milion la începutul anului 2017. Această creștere a avut loc în ciuda absorbției a mai mult de jumătate din emisiile provenite de la diferite „disipări” naturale implicate în circuitul carbonului în natură. Marea majoritate a emisiilor antropice de dioxid de carbon (adică emisiile produse de activitățile umane) provine din arderea combustibililor fosili, în principal cărbunele, petrolul și gazelle naturale, cu contribuții suplimentare provenite de la defrișări, alunecări de teren, eroziunea solului și agricultura. În cazul în care emisiile de gaze cu efect de seră vor continua la rata lor în 2017, temperatura suprafeței Pământului ar putea depăși valorile istorice începând cu 2047, cu efecte potențial dăunătoare asupra ecosistemelor, biodiversității și mijloacelor de subzistență umană.
Efectul de seră
Procesul de încălzire globală prin retenția atmosferică a radiațiilor infraroșii este ceea ce este cunoscut sub numele de efect de seră. Numele provine din serele agricole, unde sunt cultivate specii care necesită o temperatură mai mare decât cea existentă în zona de producție. Pentru aceasta, aceste case de cultură au un acoperiș care permite trecerea soarelui, dar reține căldura emisă. În acest fel, este posibil să se creeze un microclimat cald pentru acele specii care necesită acest lucru în creșterea lor.
Termenul „efect de seră” este o comparație cu serele pentru plantele în creștere în climă în care temperatura ambiantă este mai mică decât cea necesară. În aceste case de cultură, acoperișul din plastic sau sticlă permite trecerea soarelui, dar împiedică ieșirea din căldură.
Cum se produce efectul de seră?
Principalele elemente ale procesului prin care se produce efectul de seră sunt Soarele, Pământul și gazele atmosferice. Soarele este sursa de energie, Pământul este receptorul acestei energii și emițător de căldură și gaze. Soarele emite fundamental radiații de mare energie, adică corespunzătoare lungimilor de undă vizibile și ultraviolete ale spectrului electromagnetic. Temperatura de emisie a acestei energii ajunge la 6.000 ºC, dar cea mai mare parte se disipează pe drumul spre Pământ.
Din 100% din energia solară care ajunge în atmosferă, aproximativ 30% se reflectă în spațiul cosmic (efect albedo). 20% este absorbit de atmosferă, în principal de particule suspendate și de stratul de ozon, iar restul de 50% încălzește suprafața pământului. Pământul reflectă o parte semnificativă a radiației solare datorită albedo-ului său (tonul luminos sau albul). Acest albedo se datorează în principal nori, corpuri de apă și gheață.
Luând în considerare albedo-ul și distanța de la planetă la Soare, temperatura Pământului ar trebui să fie de -18 ° C (temperatura efectivă). Temperatura efectivă se referă la ceea ce ar trebui să aibă un corp doar având în vedere albedo și distanță. Cu toate acestea, temperatura medie reală a Pământului este în jur de 15 ° C, cu o diferență de 33 ° C cu temperatura efectivă. În această diferență marcată între temperatura reală și cea reală, atmosfera joacă un rol fundamental.
Cheia temperaturii Pământului este atmosfera sa, dacă nu ar exista, planeta ar fi înghețată permanent. Atmosfera este transparentă pentru o mare parte din radiația cu unde scurte, dar nu pentru o proporție mare din radiația cu undă lungă (infraroșu). Lăsând să treacă radiația solară, Pământul se încălzește și emite radiații infraroșii (căldură), dar atmosfera absoarbe o parte din această căldură. În acest fel, straturile atmosferei și norilor sunt încălzite și emit căldură în toate direcțiile.
Consecințele efectului de seră datorate poluării
Poluarea produsă de oameni contribuie la cantități suplimentare de gaze cu efect de seră, rupând echilibrul dinamic natural. Deși aceste sume sunt mult mai mici decât cele generate de natură, ele sunt suficiente pentru a rupe acest echilibru. Acest lucru are consecințe grave asupra echilibrului termic planetar și, la rândul său, asupra vieții pe Pământ. Creșterea concentrației de gaze cu efect de seră generează o creștere a temperaturii medii globale. De fapt, se estimează că temperatura globală globală a crescut cu 1,1 ° C încă din era preindustrială.Pe de altă parte, s-a indicat că perioada 2015-2019 a fost cea mai tare înregistrată până acum.
Creșterea temperaturii duce la topirea gheții polare și a ghețarilor din întreaga lume. Aceasta implică o creștere a nivelului mării și modificarea curenților marini.
Deși nu există un acord deplin cu privire la procesul de schimbări climatice rezultat din încălzirea globală, realitatea este că clima planetei se schimbă. Acest lucru este evidențiat prin alterarea curenților marini, a modelelor de vânt și a precipitațiilor, printre alte aspecte. Modificarea habitatelor datorită creșterii temperaturii afectează populația și comportamentul biologic al speciei. În unele cazuri, există specii care își cresc populațiile și își extind gama de distribuție. Cu toate acestea, acele specii care au intervale de temperatură foarte înguste pentru creștere și reproducere își pot reduce foarte mult populațiile.
Multe zone agricole și zootehnice văd producția redusă, deoarece speciile sunt afectate de creșterea temperaturii. Pe de altă parte, modificările ecologice au ca rezultat proliferarea dăunătorilor agricoli.Pe măsură ce temperatura planetară crește, unii vectori de boală își extind aria geografică. Astfel, cazurile de boli tropicale apar dincolo de aria lor naturală. Pe de altă parte, creșterea temperaturii poate produce așa-numitul şoc lovitură termică sau de căldură, ceea ce implică o deshidratare extremă. Această situație poate provoca insuficiență organică gravă, afectând în special copii și vârstnici.
Cum putem preveni ?
Pentru a preveni efectele cele mai grave ale schimbărilor climatice, țările semnatare ale Convenției-cadru a Națiunilor Unite asupra schimbărilor climatice (CCONUSC) au convenit să limiteze creșterea temperaturii medii globale la suprafață la mai puțin de 2 °C față de perioada preindustrială. Pentru a atinge acest obiectiv, emisiile de gaze cu efect de seră la nivel mondial trebuie să atingă punctul culminant cât mai curând posibil și apoi să scadă rapid. Până în 2050, emisiile globale ar trebui să fie reduse cu 50 % comparativ cu nivelurile din 1990, iar înainte de sfârșitul secolului să se atingă neutralitatea din punct de vedere al emisiilor de carbon. Uniunea Europeană sprijină obiectivul CCONUSC și își propune ca până în 2050 să reducă emisiile de gaze cu efect de seră cu 80-95 % față de nivelurile înregistrate în 1990. Această scădere puternică ține seama de reducerile mai mici impuse țărilor în curs de dezvoltare.
O serie de inițiative ale Uniunii Europene au ca scop reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. După ce și-a atins obiectivele asumate prin Protocolul de la Kyoto pentru perioada 2008-2012, UE și-a asumat obiectivul ca până în 2020 să reducă emisiile de gaze cu efect de seră cu 20 % față de nivelurile din 1990. Pentru a obține acest rezultat – unul dintre principalele obiective ale Strategiei Europa 2020 –, la nivelul Uniunii s-a stabilit un plafon pentru schema UE de comercializare a certificatelor de emisii (Emissions Trading System– ETS), iar în Decizia privind partajarea eforturilor s-au stabilit obiective naționale individuale pentru emisiile din sectoarele neincluse în schema ETS. În același timp, UE a adoptat acte legislative care să contribuie la creșterea gradului de utilizare a energiei din surse regenerabile, cum ar fi energia eoliană, solară, hidroenergia și cea generată din biomasă, precum și la îmbunătățirea eficienței energetice a unei game largi de echipamente și aparate de uz casnic. De asemenea, UE urmărește să sprijine dezvoltarea tehnologiilor de captare și stocare a carbonului pentru a capta și stoca emisiile de CO2 provenite de la centrale electrice și alte instalații de mari dimensiuni.
Ca parte a unui cadru de politici climatice și energetice, UE s-a angajat ca până în 2030 să reducă emisiile de pe teritoriul său cu cel puțin 40 % față de nivelurile înregistrate în 1990. Acesta este un obiectiv obligatoriu. Uniunea energetică europeană, care își propune să asigure pentru Europa o energie sigură, accesibilă și favorabilă climei, are același obiectiv.
Taxarea carbonului la bunuri de import
Un mecanism de ajustare a emisiilor de carbon la frontieră ar stimula industriile UE și non-UE să-și reducă emisiile, prin aplicarea unei taxe la importul de bunuri dacă acestea provin din țări mai puțin ambițioase în politicile climatice. Se urmărește evitarea fugii de carbon – industrii UE care mută producția în țări cu norme mai puțin stricte pentru emisii de gaze cu efect de seră.
Soluții pentru a reduce emisiile de dioxid de carbon din alte sectoare
Sectoarele care nu fac obiectul sistemului de comercializare a certificatelor de emisii – precum transportul, agricultura, construcțiile și gestionarea deșeurilor – produc în continuare aproximativ 60% din totalul emisiilor din Uniune. Emisiile din aceste sectoare vor fi reduse cu 30% până în 2030, comparativ cu nivelurile din 2005. Reducerea va fi realizată prin intermediul unor obiective convenite la nivel național, care se calculează pe baza produsului intern brut pe cap de locuitor al fiecărei țări. Țările din Uniune cu venituri mai scăzute vor beneficia de sprijin.
Pregătirea pădurilor pentru schimbările climatice
Pădurile din Uniune absorb echivalentul a 8,9 % din totalul emisiilor de gaze cu efect de seră din Uniunea Europeană în fiecare an. Uniunea dorește să se folosească de acest efect pentru a combate schimbările climatice. Noua legislație urmărește să prevină emisiile cauzate de defrișări și să oblige fiecare țară din Uniune să echilibreze schimbările în utilizarea terenurilor, care conduc la emisii de CO2, printr-o mai bună gestionare a pădurilor sau prin creșterea suprafețelor împădurite.
Reducerea emisiilor generate de autoturisme
Autoturismele și camionetele produc 15 % din emisiile de CO2 din Uniune. Aceasta a adoptat acte legislative pentru a înăspri standardele referitoare la emisiile generate de autoturisme. De asemenea, Parlamentul European a solicitat tot mai mult măsuri care să faciliteze trecerea la vehicule electrice și hibride.
Bibliografie:
www.energyeficiency.clima.md/libview.php?l=ro&idc=76&id=1806
www.stratos.ro/emisii-ges-ce-sunt-si-cum-le-pot-reduce-antreprenorii-in-activitatea-lor/
www.ro.wikipedia.org/wiki/Gaz_cu_efect_de_ser%C4%83
www.ro.warbletoncouncil.org/efecto-invernadero-8550
www.europarl.europa.eu/news/ro/headlines/society/20180305STO99003/reducerea-emisiilor-de-co2-obiective-si-masuri-ue