I gas effetto serra e i loro effetti nocivi

I gas effetto serra sono sostanze che contribuiscono alla formazione del noto effetto omonimo. I gas principali che contribuiscono attivamente al cambiamento climatico sono il vapore acqueo (H2O), l’anidride carbonica (CO2), il metano (CH4), l’ozono e l’ossido di azoto (N2O) che sono presenti in natura. Oltre a summenzionati gas, esistono numerose sostanze chimiche prodotte dall’uomo che sono paragonabili ai gas effetto serra. Le principali sono: i clorofluorcarburi (CFS e HCFS), gli idrofluorcarburi (HFC, PFC e SF6) e i composti bromurati (gli halon quali il CF3Br). La pericolosità di questi gas dipende dal loro ciclo di vita e dal loro potenziale di riscaldamento globale. Alcuni gas contribuiscono direttamente all’effetto serra mentre altri solo indirettamente.

Ciclo di vita dei gas effetto serra nell’atmosfera e loro influenza sul riscaldamento globale

Il vapore acqueo è un gas effetto serra e rappresenta la principale causa naturale di questo fenomeno. Contribuisce a far aumentare di 21 gradi la temperatura della superficie terrestre. Nella sua concentrazione naturale, l’anidride carbonica contribuisce a far aumentare di 7 gradi la temperatura mentre gli altri gas effetto serra fanno aumentare la temperatura complessivamente di 5 gradi.

Il potenziale di riscaldamento globale (GWP) serve per mettere a confronto i vari gas. Infatti, misura l’effetto riscaldante di ogni gas per unità di massa durante un intervallo di tempo di 20 o 100 anni rispetto all’anidride carbonica.

Fonte: IPCC 2007

Gas effetto serra indiretti

I gas effetto serra hanno la capacità di trattenere una parte dell’energia termica del sole nell’atmosfera e quindi contribuiscono a generare l’effetto serra. Alcuni gas hanno un effetto indiretto:

• ossidi di azoto (NOx), composti organici volatili (COV) e monossido di carbonio (CO) reagiscono nell’atmosfera e formano l’ozono troposferico
• il monossido di carbonio (CO) reagisce nell’atmosfera generando l’anidride carbonica
• i composti organici volatili (COV) generano metano e vapore acqueo
• l’anidride solforosa (SO2) reagisce nell’atmosfera e forma aerosol di solfati a effetto raffreddante
• gli ossidi di azoto e l’anidride solforosa formano aerosol che contribuiscono alla formazione delle nuvole. Questi hanno più un effetto raffreddante che riscaldante del clima.

I gas che contribuiscono al riscaldamento del clima sono il monossido di carbonio, gli ossidi di azoto (NOx) e i composti organici volatili (COV). L’ossido di zolfo (SO2) invece, contribuisce al raffreddamento del clima.

Potenziale di riscaldamento globale (GWP) dei gas effetto serra indiretti rispetto all’anidride carbonica

*Composti organici volatili non-metano.

Fonte: IPCC 2001, Ministry of the Environment 1997

Composti COV

Il metano e i composti organici gassosi sono comunemente definiti come Composti Organici Volatili o COV. Per quanto concerne la valutazione dei gas effetto serra, il metano viene menzionato separatamente come il principale COV rispetto agli altri composti. Normalmente viene utilizzata l’abbreviazione NMVOC (Non-Methane Volatile Organic Compounds - Composti Organici Volativi Non-Metano).

I COV hanno un impatto diretto perché assorbono le radiazioni solati dal terreno; tuttavia il loro effetto indiretto è ancora più forte. Infatti, reagiscono con i radicali ossidrili (OH-) presenti nell'aria e formano l’ozono troposferico che è un gas effetto serra. Quando questi raggiungono la stratosfera, reagiscono con OH- formando vapore acqueo, che è un gas effetto serra. I COV vengono inoltre trasformati in metano.

Fonti: Ilmasto.org, IPCC