Reacciones quimicas del calentamiento global
Cómo funciona el cambio climático
Figura b1. Los gases de efecto invernadero de la atmósfera, como el vapor de agua, el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso, absorben energía calorífica y la emiten en todas direcciones (incluso hacia abajo), manteniendo calientes la superficie terrestre y la baja atmósfera. La adición de más gases de efecto invernadero a la atmósfera potencia el efecto, haciendo que la superficie terrestre y la baja atmósfera se calienten aún más. Imagen basada en un gráfico de la US EPA. ( versión ampliada)
El Sol es la principal fuente de energía para el clima de la Tierra. Parte de la luz solar entrante se refleja directamente en el espacio, sobre todo en superficies brillantes como el hielo y las nubes, y el resto es absorbido por la superficie y la atmósfera. Gran parte de esta energía solar absorbida se reemite en forma de calor (radiación de onda larga o infrarroja). A su vez, la atmósfera absorbe y reemite calor, parte del cual escapa al espacio. Cualquier alteración de este equilibrio de energía entrante y saliente afectará al clima. Por ejemplo, pequeños cambios en la salida de energía del Sol afectarán directamente a este equilibrio.
¿Cuál es la diferencia entre calentamiento global y cambio climático?
Si decimos cambio climático, ¿qué es lo primero que le viene a la cabeza? Probablemente no sea el impacto de los productos químicos tóxicos en el medio ambiente. Algunas personas probablemente puedan nombrar una sustancia química que contribuya al cambio climático, ya sea el dióxido de carbono o el metano. Pero, ¿qué hay de otras sustancias químicas con las que no está tan familiarizado? En el mundo de los materiales de construcción, puede tratarse de los agentes espumantes fluorados utilizados en algunas espumas aislantes. Estos agentes tienen un alto potencial de calentamiento global (PCG) o utilizan sustancias químicas en su producción que tienen un alto PCG.1 Otro ejemplo es la liberación de tetracloruro de carbono, sustancia química tóxica, que contribuye al calentamiento global y al agotamiento de la capa de ozono, en la enorme cadena de suministro de productos de vinilo, también conocidos como policloruro de vinilo (PVC).2 Proveedores de productos de vinilo, ¡pueden estar contribuyendo sin saberlo al calentamiento global!
Sí, las contribuciones químicas directas al cambio climático son importantes, pero esta interacción no es la única consecuencia de mezclar sustancias químicas y cambio climático. El cambio climático está alterando la forma en que las sustancias químicas tóxicas afectan a nuestra salud y a la del medio ambiente. Lo que esto significa para nosotros es que, a medida que el mundo se calienta, reducir nuestra exposición a las sustancias químicas tóxicas es cada vez más importante.
Efecto invernadero
Vogelsberger, W. (2021) El papel de la entalpía de reacción en el proceso del calentamiento global: What Can We Learn from Basic Thermodynamics*. Advances in Chemical Engineering and Science, 11, 77-90. doi: 10.4236/aces.2021.111006.
Para los últimos 550 Ma se ha dado aproximadamente la porción de CO2 en la atmósfera [7]. Se puede observar que, por ejemplo, durante la Edad de Hielo Sahariana (antes de 420 - 450 Ma) [8] el contenido de CO2 era unas doce veces superior a 300 ppm y que ha descendido continuamente desde cinco veces el valor antes de 200 Ma hasta 300 ppm. También se indican varias glaciaciones en este periodo. La relación del contenido de CO2 con el clima imperante requiere, por tanto, una explicación más detallada. Los cambios climáticos que han tenido lugar en nuestro planeta se refieren a grandes periodos de tiempo de al menos unos 105 a. El reciente aumento de la porción de CO2 en la atmósfera asciende, sin embargo, a sólo 200 a. Por tanto, parece razonable distinguir entre este aumento y los cambios climáticos. En el siguiente artículo intentaremos evaluar de forma realista el papel del CO2 en este contexto. No es necesario referirse a periodos pasados de la historia de la Tierra, sino que se utilizan tres conjuntos de datos generalmente aceptados del pasado reciente, que se consideran relativamente seguros. El significado de las reacciones químicas y las conversiones de energía asociadas, las entalpías de reacción y la posición del dióxido de carbono en nuestro entorno se estudian mediante consideraciones termodinámicas. En este contexto, también se examina críticamente el papel de las llamadas energías renovables en nuestro entorno. Se demuestra que el problema del calentamiento global de nuestro medio ambiente debe considerarse de forma aún más crítica de lo que se suele suponer.
Aspectos básicos del cambio climático
El efecto invernadero ayuda a atrapar el calor del sol, lo que mantiene una temperatura agradable en la Tierra. Pero las actividades humanas están aumentando la cantidad de gases de efecto invernadero que atrapan el calor en la atmósfera, provocando el calentamiento de la Tierra.
La temperatura de la Tierra depende del equilibrio entre la energía que entra y sale del sistema planetario. Cuando la luz solar llega a la superficie terrestre, puede reflejarse en el espacio o ser absorbida por la Tierra. La energía entrante que es absorbida por la Tierra calienta el planeta. Una vez absorbida, el planeta devuelve parte de la energía a la atmósfera en forma de calor (también llamado radiación infrarroja). La energía solar que se refleja en el espacio no calienta la Tierra.
Ciertos gases de la atmósfera absorben energía, ralentizando o impidiendo la pérdida de calor al espacio. Esos gases se conocen como "gases de efecto invernadero". Actúan como una manta, haciendo que la Tierra esté más caliente de lo que estaría de otro modo. Este proceso, conocido como "efecto invernadero", es natural y necesario para la vida. Sin embargo, la reciente acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera debido a las actividades humanas ha cambiado el clima de la Tierra y ha provocado efectos peligrosos para la salud y el bienestar humanos y para los ecosistemas.