Formas de minimizar a chuva ácida: redução da emissão de poluentes atm

Formas de minimizar a chuva ácida: redução da emissão de poluentes atmosféricos

Física-Química A - 11ºano Daniela Martins, nº7

Índice

Chuva Normal

Consequências da chuva ácida

Contextualização histórica

Formas de diminuir/controlar chuvas ácidas

Chuva Ácida

Chuva ácida no mundo

Formação das chuvas ácidas

Medidas aplicadas para o controlo da poluição atmosférica

Origem dos principais gases responsáveis pela chuva ácida

Chuva normal

Durante a precipitação, a água da chuva dissolve diversas substâncias presentes na atmosfera. A dissolução do dióxido de carbono provoca a sua acidificação, levando a que o pH seja levemente ácido (aproximadamente 5,6 , a 25ºC).

Como o dióxido de carbono é pouco solúvel em água e o ácido carbónico é um ácido fraco, a acidificação da chuva pelo CO2 é fraca.

Chuva ácida

Em comparação com a chuva normal, estas precipitações apresentam um pH muito inferior a esse valor. Assim, a chuva ácida refere-se aos vários tipos de acidez atmosférica. Esta, por sua vez, tem duas formas: Forma húmida: chuva, neve e nevoeiro. Forma seca: partículas sólidas e gases.

Atualmente, cerca de metade da acidez atmosférica deposita-se na superfície terrestre sob a forma seca, aderindo às superfícies de edifícios, carros, entre outros.

Contextualização histórica

Aquando da Revolução Industrial, a utilização do carvão mineral nas manufaturas aumentou significativamente devido ao potencial energético deste material. A queima deste combustível fóssil provoca a libertação de gases nocivos, tais como o chumbo, o dióxido de enxofre, os óxidos de nitrogénio e o mercúrio.

1852

Robert Angus Smith, químico escocês, identificou a correlação entre as precipitações ácidas observadas em cidades industrializadas da Inglaterra e Escócia e a contaminação atmosférica provocada pela acentuada atividade industrial.

1872

Usou pela primeira vez o conceito “chuva ácida”, na sua obra “Ar e a chuva. O início da climatologia química”

Formação das chuvas ácidas

As chuvas ácidas formam-se habitualmente a grandes altitudes, ocorrendo reações em que:

Os óxidos de azoto, libertados para a atmosfera, reagem com o oxigénio e água, formando ácido nitroso e ácido nítrico.

Os óxidos de enxofre, libertados para a atmosfera, reagem com o oxigénio e água, formando ácido sulfuroso e ácido sulfúrico.

Assim, estas originam-se devido, principalmente, à dissolução de dióxido de nitrogénio, dióxido de enxofre e trióxido de enxofre que, ao atuarem como ácidos fortes, reduzem o pH relativamente à chuva normal.

Origem dos principais gases responsáveis pela chuva ácida

Óxidos de nitrogénio

Dióxido de enxofre

Provém das erupções vulcânicas, extração de metais (Zn, Pb, Cu e Ni) e combustão de combustíveis fósseis.

Formam-se durante a combustão nos motores dos automóveis e nas centrais térmicas.

Acelera a corrosão dos metais

Os seres vivos são sensíveis à acidez

Efeitos na saúde bastante significativos

Cai sobre as florestas, tornando os solos cada vez mais ácidos

Formas de diminuir/controlar a chuva ácida

Existe cada vez mais a necessidade de combater esta problemática na sociedade. Desta forma, de modo a diminuir a chuva ácida e os efeitos provocados por este fenómeno, temos:

Neutralizar os ácidos que caem na superfície terrestre

Redução da emissão de óxidos de nitrogénio

Redução da emissão de dióxido de enxofre

Dessulfurização húmida

A reação global pode ser traduzida pela seguinte equação:

A remoção do enxofre é realizada utilizando pedra calcária, lama de cal hidratada ou uma mistura de Ca(OH)2. Assim, uma suspensão aquosa de calcário é pulverizada dentro de torres onde está em contacto com os SOx presentes nos gases de combustão e formam gesso.

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Existem também outros processos de dessulfurização, porém este é o mais eficiente, levando, aproximadamente, à remoção de 95% de SO2.

Catalisador

A combustão incompleta e a queima de impurezas presentes nos combustíveis geram substâncias tóxicas, tais como o CO, NO2, NO e vapores de hidrocarbonetos (CxHy).

Este componente apresenta na sua constituição um material cerâmico/metálico com um formato semelhante a uma colmeia, sendo revestido por óxido de alumínio (Al2O3) e sobre ele fixado o catalisador (liga de paládio e ródio ou de paládio e molibdénio).

Para além disso, conduzir mais lentamente também reduz a formação destes óxidos.

Desta forma, o tubo catalítico trata os gases quentes e tóxicos que saem do motor antes da sua chegada ao tubo de escape, convertendo-os em CO2, H2O, O2 e N2, havendo redução de até 98% das emissões de poluentes.

Calagem

Para neutralizar os ácidos que chegam à superfície terrestre, pulverizam-se os campos com pedra calcária ou cal.

As equações químicas que se seguem traduzem a neutralização da acidez pelo carbonato de cálcio e pela cal:

Chuva ácida no mundo

Apesar deste fenómeno ser mais acentuado nas regiões de maior poluição atmosférica, o vento consegue transportar os materiais que causam as formas húmida e seca da chuva ácida a enormes distâncias, sendo um dos fatores que contribui para a sua globalização. Nas últimas décadas, a acidez da água das chuvas no norte da Europa, nos Estados Unidos, no Canadá e no Japão aumentou significativamente.

Mundo

Europa

Info

Estima-se que o modo de vida moderno é responsável pela emissão de mais de 100 milhões de toneladas de SO2 e cerca de 70 milhões de toneladas de óxidos de nitrogénio todos os anos.

Medidas aplicadas para o controlo da poluição atmosférica

De modo a diminuir a poluição atmosférica verificada atualmente e, consequentemente, a ocorrência de chuvas ácidas, realizam-se os processos referidos anteriormente e estabelecem-se outras medidas tanto a nível:

Mundial

Nacional

Contudo, apesar das iniciativas existirem, não obtêm a valorização que deveriam.

Lei de Bases do Clima

Tem como objetivos: - Transição rápida e socialmente equilibrada para uma economia sustentável e uma sociedade neutra em emissões; - Garantir a justiça climática, protegendo as comunidades mais vulneráveis; - Promover o aproveitamento racional de recursos; - Proteger a biodiversidade.

As principais medidas prometidas por esta lei visam a descarbonização no setor dos transportes.

Convenção sobre a Poluição Atmosférica Transfronteiras a Longa Distância

Aprovada em Genebra a 13 de Novembro de 1979, constitui o principal quadro internacional de cooperação e de medidas para limitar, reduzir e prevenir gradualmente a poluição atmosférica.

Protocolo de Gotemburgo (1999): Visa reduzir a acidificação, a eutrofização e o ozono troposférico, estabelecendo valores-limite de emissão (VLE) mais restritivos para determinadas fontes. Assim, procura-se a redução de emissões de dióxido de enxofre, óxidos de azoto, compostos orgânicos voláteis não metânicos (COVNM) e amoníaco.

Organização Mundial de Saúde