Gestão de energia: 2008/2009

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1 Gestão de energia: 2008/2009 Aula # T12 Energia e Ambiente Prof. Miguel Águas miguel.aguas@ist.utl.pt Dr. Eng. João Parente

2 Efeito de estufa Aula # T12: Energia e ambiente Slide 2 of 53

3 Efeito de estufa Aula # T12: Energia e ambiente Slide 3 of 53

4 Alterações climáticas Alterações Climáticas : O clima é fortemente influenciado por mudanças nas concentrações atmosféricas de diversos gases que capturam a radiação infravermelha da superfície da Terra (o efeito de estufa ). O vapor de água e o dióxido de carbono (CO2) na atmosfera originam um efeito de estufa natural, sem o qual a temperatura da superfície da Terra seria inferior em 33ºC. Outros gases que contribuem para o efeito de estufa são o metano (CH4), óxido nitroso (N2O) e compostos halogenados tais como os CFC s, HFC s e PFC s. Ao longo do último século, as actividades humanas têm originado subidas na concentração de gases de efeito de estufa (GEE s). Durante o mesmo período observou-se um aumento significativo na temperatura média global. Embora haja incerteza acerca de quanto deste aumento pode ser imputado aos GEE s, existe evidência de que as actividades humanas estão a causar um aumento no efeito de estufa ou aquecimento global (IPCC, 1996). A queima de combustíveis fósseis, originando emissões de CO2, é a principal causa do efeito de estufa. Outras actividades que contribuem para este problema são a agricultura e as alterações no uso do solo (incluindo a desflorestação), determinadas actividades industriais tais como a produção de cimento, a deposição de resíduos em aterro, e a refrigeração, propulsão de espumas e utilização de solventes (EEA, 1998, 1999). Aula # T12: Energia e ambiente Slide 4 of 53

5 Efeito de estufa Impactes dos Gases de Efeito de Estufa (GEE) : Para comparar os impactes de diferentes GEE s utiliza-se como referência o potencial de aquecimento global (PAG) relativamente ao CO2, adoptando-se a designação de equivalentes de CO2. Os valores do PAG dependem fortemente do horizonte temporal adoptado. Na Tabela 2.1 apresentam-se valores de PAG para alguns GEE s para um período de 100 anos. Aula # T12: Energia e ambiente Slide 5 of 53

6 Acidificação Acidificação : A deposição ácida tem origem sobretudo nas emissões antropogénicas de dióxido de enxofre (SO2), óxidos de azoto (NOx) e amónia (NH3). As principais fontes daqueles poluentes são a utilização de combustíveis fósseis para geração de energia, transportes e práticas agrícolas. A deposição destes três componentes primários e dos seus produtos de reacção secundários leva à acidificação (deposição de enxofre e azoto) e eutrofização (deposição de azoto). A acidificação provoca danos nos ecossistemas de água doce, solos florestais e ecossistemas naturais em extensas áreas da Europa. Os efeitos da acidificação tornam-se evidentes de diversos modos, incluindo a desfoliação e reduzida vitalidade das árvores, declínio nos stocks de peixe e diminuição da diversidade em lagos e rios sensíveis à acidez, e mudanças na química dos solos (EEA, 1998). Aula # T12: Energia e ambiente Slide 6 of 53

7 Acidificação Acidificação : A maioria das emissões de SO2 e NOx têm origem na combustão de carvão, fuelóleo e gás natural em particular em centrais térmicas de produção de electricidade, aquecimento de edifícios nos sectores doméstico, comercial e de serviços, na indústria e nos transportes. A acidificação é um problema transfronteiriço que requer a combinação de políticas nacionais e internacionais para redução de emissões. Aula # T12: Energia e ambiente Slide 7 of 53

8 Acidificação Gases com Potencial de Acidificação O contributo das emissões dos diversos compostos para o problema da acidificação pode ser integrado através da consideração dos correspondentes potenciais de acidificação (PA). Os PA s traduzem o contributo de cada substância em relação a um composto de referência o dióxido de enxofre considerando a sua capacidade em libertar iões (H+) para o ambiente e a relação entre o seu peso molecular e o do SO2. Na Tabela 2.2 apresentam-se valores de potencial de acidificação para as principais substâncias acidificantes. Aula # T12: Energia e ambiente Slide 8 of 53

9 Ozono Ozono Troposférico: O chamado nevoeiro fotoquímico é provocado essencialmente pela formação de ozono na troposfera devido à oxidação de compostos orgânicos voláteis (COV s) e monóxido de carbono na presença de óxidos de azoto e radiação ultravioleta. As concentrações de ozono na troposfera têm vindo a aumentar para níveis preocupantes, sobretudo em resultado do aumento das emissões de óxidos de azoto, COV s, metano e monóxido de carbono. Diversas actividades humanas são responsáveis por estas emissões, nomeadamente a utilização de combustíveis fósseis (em particular no sector dos transportes) e a utilização de produtos contendo solventes orgânicos. As principais consequências da exposição a concentrações elevadas de ozono traduzem - se em dificuldades respiratórias em pessoas sensíveis e danos na vegetação e ecossistemas. Os efeitos na saúde humana incluem redução na função pulmonar, aumento da incidência de sintomas respiratórios e respostas inflamatórias nos pulmões. Estes sintomas traduzem-se na utilização de medicação e no aumento das admissões hospitalares com consequências, por exemplo, em termos de perda de produtividade. Os danos na vegetação traduzem-se por lesões foliares e reduções no crescimento e na produção de sementes. Aula # T12: Energia e ambiente Slide 9 of 53

10 Escala Escala dos problemas ambientais Aula # T12: Energia e ambiente Slide 10 of 53

11 Impacte da electricidade Aula # T12: Energia e ambiente Slide 11 of 53

12 Impacte da electricidade Emissões de CO 2 Aula # T12: Energia e ambiente Slide 12 of 53

13 Impacte da electricidade Emissões de SO 2 Aula # T12: Energia e ambiente Slide 13 of 53

14 Impacte da electricidade Emissões de NO x Aula # T12: Energia e ambiente Slide 14 of 53