Publicado: 22 de dezembro de 2023
Colaboradores: Amanda McGrath, Alexandra Jonker
A liberação de certos gases na atmosfera da Terra pode criar um "efeito estufa", no qual o calor fica retido e as temperaturas globais aumentam. Embora as emissões possam ser causadas por eventos naturais, elas são principalmente resultado de atividades humanas, especialmente a queima de combustíveis fósseis para energia e transporte.
Conforme os raios solares atingem a Terra, eles geram calor, levando em consideração a diferença de temperatura em um dia ensolarado em comparação com um dia nublado. No entanto, quando os gases de efeito estufa (GEEs) são liberados na atmosfera da Terra, eles podem criar uma camada de isolamento que impede que esse calor escape de volta para o espaço. Assim como uma estufa proporciona um ambiente mais quente para as plantas que abriga, esses gases de efeito estufa retêm calor dentro de nossa atmosfera.
Esse efeito estufa é essencial; sem ela, o planeta ficaria muito frio para sustentar a vida. Mas desde a Revolução Industrial, as atividades humanas aumentaram significativamente a quantidade de emissões de gases de efeito estufa em nossa atmosfera.Como eles permanecem por anos ou até séculos, eles amplificam o efeito estufa e causam o aumento das temperaturas globais, tornando as emissões de gases de efeito estufa uma das principais causas das mudanças climáticas globais.
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Especialistas consideram o dióxido de carbono (CO2) o principal causador do efeito estufa, mas não é o único contribuinte. Os impactos de outros gases de efeito estufa, incluindo metano (CH4), o óxido nitroso (N2O) e gases fluorados, como os clorofluorocarbonetos, são medidos em termos de equivalentes de dióxido de carbono (CO2e). As medições de CO2e ajudam a mostrar o impacto geral de todos os gases de efeito estufa, não apenas do CO2.
O impacto de cada tipo de gás de efeito estufa é coletivamente medido em termos de seu potencial de aquecimento global (GWP). Essa métrica compara a capacidade de retenção de calor de um gás com a do CO2 em um determinado período — por exemplo, mais de 20, 100 ou 500 anos. Por exemplo, o GWP de 100 anos do CH4 é aproximadamente 28–36 vezes maior que o do CO2.
O mais abundante dos GEEs, as emissões de CO2 representam três quartos de todas as emissões de GEE causadas pelo homem. A principal fonte de emissões de CO2 é a queima de combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e gás natural, para energia e transporte. O CO2 também é liberado por meio do desmatamento e de outras mudanças no uso da terra. Antes da Revolução Industrial, a concentração global de CO2 era de cerca de 280 partes por milhão (ppm). Em maio de 2023, de acordo com o Laboratório de Monitoramento Global da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica, atingiu um nível recorde de 424 ppm.1.
O CH4, um componente-chave do gás natural, é menos abundante do que o CO2, mas mais de 25 vezes mais eficaz em reter calor na atmosfera. Isso é em grande parte resultado de práticas agrícolas e emissões de gado (uma vaca emite 220 libras de CH4 cada ano2). Mas os animais não são a única fonte: as emissões de CH4 também ocorrem quando resíduos orgânicos se decompõem em aterros sanitários, e através das práticas de colheita de arroz, habitats de áreas úmidas e na produção e transporte de combustíveis fósseis.
O N2O tem origem em atividades agrícolas, processos industriais e na combustão de combustíveis fósseis. Ele é menos prevalente do que o CO2 e o CH4, mas continua sendo um contribuidor potente para o aquecimento global. Práticas agrícolas, especialmente o uso de fertilizantes sintéticos, são a principal fonte de emissões de N2O.
Gases sintéticos, produzidos pelo homem, incluindo hidrofluorocarbonetos, perfluorocarbonetos, clorofluorocarbonetos, hexafluoreto de enxofre e trifluoreto de nitrogênio, são utilizados em processos como refrigeração, ar condicionado e fabricação de eletrônicos. Embora menos comuns do que o CO2, CH4 e N2O, os gases fluorados estão entre os mais eficazes em reter calor e podem potencialmente persistir na atmosfera por milhares de anos.
O total de emissões de gases de efeito estufa provém de várias fontes. Alguns resultam de processos naturais; por exemplo, erupções vulcânicas e incêndios florestais liberam CO2 e outros gases na atmosfera, enquanto a decomposição de plantas e animais libera CH4. Mas a maioria das emissões globais de gases de efeito estufa vem de fontes antropogênicas, ou seja, elas resultam da atividade humana, como:
Três quartos das emissões de gases de efeito estufa feitas pelo homem resultam da combustão de combustíveis fósseis, incluindo carvão, petróleo e gás natural. Ao serem queimados para gerar energia ou para alimentar o transporte, eles liberam grandes quantidades de CO2 na atmosfera. Por exemplo, carros e outros veículos movidos a gasolina e diesel emitem CO2 quando esses combustíveis são queimados no motor. Os aviões são grandes contribuintes: a queima de combustível de aviação emite CO2 e outros gases de efeito estufa em altitudes elevadas, onde têm um impacto mais forte na atmosfera. Muitas usinas de energia usam carvão, óleo ou gás natural para produzir eletricidade, assim como sistemas de aquecimento e refrigeração para residências e edifícios.
O gado, especialmente as vacas, produz CH4 durante a digestão, que é então liberado na atmosfera. Quando grandes rebanhos são criados para produção de carne, as emissões coletivas de CH4 podem ser significativas. Os arrozais também emitem CH4 durante o cultivo. Quando os campos de arroz são alagados, eles criam condições anaeróbias para que as bactérias se alimentem de materiais naturais em decomposição e liberem CH4 no processo.
As florestas desempenham um papel importante na remoção de CO2 da atmosfera. Quando as florestas são derrubadas ou queimadas, as árvores liberam novamente o carbono que armazenaram. A demanda por produtos agrícolas frequentemente impulsiona o desmatamento, o que resulta na limpeza de terras para cultivos comerciais e criação de gado.
Certos processos de fabricação liberam GEEs. Conforme as matérias-primas são aquecidas a altas temperaturas, podem produzir CO2; por exemplo, o CO2 é um resultado das reações químicas que convertem calcário em clinquer ao produzir cimento. No setor de fabricação de produtos químicos, a produção de produtos químicos sintéticos, plásticos e outros produtos pode resultar emCH4, N2OeCO2.
Os gases do efeito estufa são essenciais para manter uma temperatura habitável na Terra. Mas, com o aumento das concentrações de gases de efeito estufa, mais calor é aprisionado na atmosfera, intensificando os impactos no clima global e no meio ambiente. Essas consequências incluem:
As emissões de GEE são os principais contribuintes para o aquecimento global. Eles aumentam o efeito estufa, levando ao aumento das temperaturas globais. Os últimos anos estão entre os mais quentes já registrados. De acordo com o relatório de avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas das Nações Unidas, cada uma das últimas quatro décadas tem sido sucessivamente mais quente do que qualquer década que a precedeu desde 1850.3 Esse aumento do calor pode resultar em eventos climáticos mais frequentes e severos, como furacões, inundações, ondas de calor e secas.
Temperaturas mais elevadas contribuem para acelerar o derretimento do gelo polar e das geleiras. Isso contribui para o aumento do nível do mar, representando uma ameaça significativa para comunidades costeiras e regiões de baixa altitude.
Mais CO2 na atmosfera leva a níveis mais elevados de CO2 nos oceanos do mundo. Isso provoca a acidificação dos oceanos, o que pode prejudicar a vida marinha, incluindo recifes de coral e moluscos.
As mudanças climáticas podem resultar na perda de biodiversidade, à medida que as espécies lutam para se adaptar às mudanças ou enfrentam a extinção. O aumento das temperaturas pode afetar os padrões de migração das aves ou levar a um influxo de espécies invasoras. Essas mudanças podem causar estragos nas complexas cadeias alimentares que sustentam um ecossistema, afetando todos os níveis.
Alguns GEEs contribuem para a má qualidade do ar, o que pode resultar em problemas respiratórios e outras questões de saúde em seres humanos. As condições climáticas impulsionadas pelas mudanças climáticas, como secas e incêndios florestais, podem resultar em um aumento de ozônio ao nível do solo, poeira, fumaça e outros poluentes. Também pode levar à propagação ou aumento do nível de alérgenos no ar.
A interferência no meio ambiente pode prejudicar uma variedade de setores e empresas, já que impacta as cadeias de suprimentos e o acesso a recursos. As mudanças climáticas podem ter um impacto devastador no setor agrícola, já que condições climáticas extremas, alterações na temperatura e no acesso à água, e má qualidade do ar perturbam o crescimento e a colheita das culturas. O turismo e outros setores que dependem do clima estão em risco; por exemplo, resorts de esqui podem fechar devido ao aumento das temperaturas, que reduzem os níveis de neve.
Devido à sua imensa contribuição para o aquecimento global, a redução das emissões de gases de efeito estufa é fundamental para mitigar as mudanças climáticas. Para alcançar isso, pessoas, empresas e instituições governamentais estão se unindo em seus esforços para reduzir as emissões, visando o objetivo final de neutralidade de carbono, o ponto em que a quantidade de gases de efeito estufa emitidos iguala a quantidade removida da atmosfera, efetivamente aproximando as emissões causadas pelo ser humano o mais próximo possível de zero.
As estratégias que podem ajudar a reduzir as emissões de gases de efeito estufa incluem:
Uma das formas mais eficazes de reduzir as emissões de CO2 é a transição de combustíveis fósseis para fontes de energia renovável, como energia solar, eólica e hidráulica. Essa mudança para fontes renováveis reduz a dependência da combustão de combustíveis fósseis pesados em emissões e, portanto, diminui as emissões da geração de eletricidade e transporte.
Aprimorar a eficiência energética em residências, edifícios e espaços industriais reduz o consumo de energia e, como resultado, as emissões de gases de efeito estufa. Essa mudança no uso de energia pode ser alcançada por meio de isolamento de edifícios, eletrodomésticos eficientes em energia e práticas de design sustentável. Em um nível corporativo e industrial, novas tecnologias que permitem um melhor gerenciamento de energia podem ajudar as empresas a reduzir sua pegada de carbono.
Reduzir as emissões do setor de transporte envolve a adoção de veículos elétricos, a expansão do transporte público e o estímulo ao compartilhamento de carros, ao ciclismo e à caminhada.
A implementação de práticas sustentáveis, como a redução do uso de fertilizantes e o manejo responsável das terras, pode diminuir as emissões de N2O e promover a saúde do solo. Restaurar e plantar árvores pode ajudar a extrair CO2 da atmosfera.
A digitalização, a inteligência artificial (IA), a captura avançada e análise de dados e outras inovações tecnológicas podem contribuir para os esforços de redução. Por exemplo, o uso de drones e sensores pode ajudar a tornar os processos agrícolas e industriais mais precisos, garantindo assim o uso mais eficiente dos recursos. Ou sistemas de classificação impulsionado por IA podem separar materiais recicláveis com mais precisão do que a classificação manual, auxiliando as práticas de gerenciamento de resíduos.
Em uma escala menor, indivíduos estão tomando medidas para reduzir suas pegadas de carbono pessoais. Isso inclui reciclagem, transição para fontes de energia sustentáveis e modos de transporte, além de mudanças na dieta e em outros aspectos do estilo de vida. As pessoas podem usar ferramentas como o calculador de Pegada de Carbono Doméstica da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos4 ou o calculador de Estilo de Vida da Convenção-Framework das Nações Unidas sobre Mudança Climática5 para avaliar seu impacto.
Países ao redor do mundo estão agindo de acordo com o Acordo de Paris, um tratado internacional histórico negociado na Conferência das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas de 2015 para limitar o impacto das emissões de gases de efeito estufa.6 Os esforços incluem o apoio governamental à energia renovável por meio de subsídios e outros incentivos, padrões de eficiência de combustível para veículos e operações industriais, e investimento em transporte público. Os governos também estão estabelecendo regulamentações e padrões ambientais para limitar as emissões. Por meio da precificação do carbono, os governos podem aplicar impostos sobre o carbono ou estabelecer sistemas de cap-and-trade para motivar empresas e indivíduos a diminuírem suas emissões.
Para alcançar emissões líquidas zero de gases de efeito estufa, as empresas estão medindo suas emissões de carbono e identificando oportunidades para mitigar suas emissões de gases de efeito estufa. As empresas têm como alvo suas emissões de Escopo 1, que são produzidas por suas próprias fontes, e as emissões de Escopo 2, que são geradas pela energia e por outros recursos que utilizam. Eles também estão abordando as emissões do Escopo 3, também conhecidas como emissões da cadeia de suprimentos, que resultam de fontes indiretas, como transporte, cadeia de suprimentos e uso e descarte de produtos. Algumas de suas opções para redução de emissões por meio da descarbonização incluem:
Acompanhar as emissões por meio de contabilidade de carbono possibilita às empresas mostrar transparência e um compromisso com a responsabilidade ambiental enquanto definem metas e avaliam o progresso.
A tecnologia CCS captura as emissões de CO2 de usinas de energia e processos industriais, armazenando-as debaixo da terra e evitando que entrem na atmosfera.
Reduzir o desperdício de energia e aumentar a eficiência energética pode levar a um melhor aproveitamento de energia. A transição para fontes de energia renovável contribui para os esforços de descarbonização e também pode reduzir os custos operacionais. O software ambiental, social e de governança pode ajudar as empresas a identificar oportunidades de eficiência ou redução de resíduos e medir e gerenciar suas emissões.
Para ajudar a reduzir as emissões do Escopo 3, muitas empresas estão trabalhando com fornecedores para diminuir a pegada de carbono geral de produtos e materiais.
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Notas de rodapé
Todos os links levam para fora do site ibm.com
1 Repetição constante: níveis de dióxido de carbono atmosférico aumentam novamente, Administração Nacional Oceânica e Atmosférica, junho de 2023.
2 Vacas e mudanças climáticas, Universidade da Califórnia, Davis, junho de 2019.
3 Climate Change 2021: The physical science basis, Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), agosto de 2021.
4 Calculadora de pegada de carbono doméstico, Agência de proteção ambiental (EPA.gov), Junho de 2023.
5 Lifestyle Calculator, United Nations Framework Convention on Climate Change, setembro de 2021.
6 The Paris Agreement, United Nations, undated.