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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.


 

Gas

Ciclo di vita (a.)  

GWP 20 a.      

GWP 100 a.

Anidride carbonica 50 - 200 1 1
Metano 12 72 25
Ossido di azoto   114 310 298
HFC              1,4  -270 437 - 12 000 124 - 14 800
PFC               2 600 - 50 000 5 210 - 8 630 7 390 - 12 200
SF6                 3 200 16 300 22 800
CFC              45 - 1700 5 310 - 11 000 4 750 - 14 400
HCFC           1,3 - 17,9  273 - 5 490 77 - 2 310
Halon          16 - 65 3 680 - 8 480 1 640 - 7 140 

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

 

 

Gas

Ciclo di vita (a.)  

GWP 100 a.

Monossido di carbonio (CO)       0,08 - 0,25 40 603
Ossidi di azoto (NOx)      0,01 - 0,03 40
NMVOC*         ? 11
Anidride solforosa              ? -

*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

 

Abbattimento Intelligente ed efficiente dei COV tramite l'ossidazione catalitica