Gas climalteranti: quali sono e il loro impatto

I gas climalteranti, noti come gas ad effetto serra, sono sostanze che contribuiscono all’effetto serra, intrappolando il calore nell’atmosfera e causando il riscaldamento globale.

Il Global Warming Potential (GWP) misura il potere di riscaldamento di ciascun gas. I principali responsabili sono la CO₂, il metano e gli ossidi di azoto e alcuni gas artificiali.

Le principali fonti di emissioni includono settori come elettricità, trasporti, agricoltura e industria.

Il riscaldamento globale ha gravi conseguenze, tra cui aumento delle temperature, innalzamento del livello del mare e impatti sugli ecosistemi.

Cosa sono i gas climalteranti

I gas climalteranti (detti anche gas ad effetto serra) sono sostanze presenti nell’atmosfera terrestre che contribuiscono al cosiddetto effetto serra.

Questi gas serra intrappolano il calore proveniente dal sole impedendo in parte alla radiazione termica di essere riflessa nello spazio.

Questo fenomeno comporta l’aumento del riscaldamento globale.

Il potere di un gas serra viene espresso tramite la singola unità di misura che è il GWP (Global Warming Potential).

Il GWP è un indicatore per misurare la quantità di radiazione termica infrarossa che un gas a effetto serra assorbirebbe in un determinato periodo di tempo dopo essere stato aggiunto all’atmosfera.

Il GWP rende confrontabili i diversi gas serra per quanto riguarda la loro efficacia nel causare il forzante radiativo.

Questo ci consente di valutare le emissioni di gas climalteranti in termini di CO2 equivalente (CO2eq), rendendo più efficace il confronto tra i diversi gas serra.

Ciascuno di questi gas può rimanere nell’atmosfera per un periodo di tempo diverso, che va da pochi anni a migliaia di anni.

La concentrazione di questi gas nell’atmosfera può essere misurata tramite le parti per milione (e.g. PPM CO2).

Per calcolare l’impatto di queste emissioni è necessario adoperare un software per il tracciamento dei gas climalteranti.

Ma quali sono i principali gas climalteranti?

Gas climalteranti: quali sono?

I principali gas climalteranti sono:

• Anidride carbonica (CO₂): è il gas serra più comune ed è la principale causa del riscaldamento globale. Le concentrazioni di CO₂ aumentano significativamente a causa delle attività dell’uomo. Il Global Warming Potential della CO 2 è pari a 1.
• Metano (CH₄): questo gas serra ha un potenziale di riscaldamento globale maggiore rispetto alla CO 2. Le principali sorgenti di questo gas sono l’estrazione di giacimenti del gas naturale, l’allevamento di bestiame e la decomposizione di rifiuti organici. Il Global Warming Potential della CH 4 è pari a 30.
• Ossidi di azoto (NOx): provengono dalla combustione di carburanti fossili e da processi industriali. Il più conosciuto è il protossido di azoto (N 2 O). Il Global Warming Potential della N₂O è pari a 273.
• Vapore acqueo: è un importante gas serra e questo può essere influenzato dal cambiamento nei modelli metereologici e climatici.

Gas climalteranti secondari

I gas climalteranti possono essere anche di origine artificiale e utilizzati all’interno di processi industriali come i refrigeranti e isolanti elettrici.

I gas climalteranti secondari sono:

• idrofluorocarburi (HFC) come HFC-32 con un GWP pari a 771 o HFC-134a con un GWP pari a 1.526;
• perfluorocarburi (PFC) come il PFC-14 con un GWP pari a 7.390;
• solfuro di zolfo (SF₆) con un GWP pari a 23.500.

Questi emissioni di gas serra vengono definite secondarie, ma l’impatto sull’atmosfera di questi gas serra è migliaia di volte più impattante della CO2.

Questi gas sono soggetti a normative stringenti e si cerca di trovare soluzioni alternative per evitare il rilascio di questi in atmosfera.

Quali sono le principali sorgenti di gas climalteranti?

Nel 2020 i settori che hanno emesso più milioni di tonnellate di CO2 sono:

• Elettricità e riscaldamento pari a 15,18;
• i trasporti con un valore di 7,29;
• il settore delle costruzioni e manifatturiero pari a 6,22;
• l’agricoltura con 5,87;
• le emissioni fuggitive sono costituite da perdite o fuoriuscite irregolari di gas durante la produzione, la lavorazione e il trasporto di combustibili fossili o altri materiali come il carbone, biomassa e combustibili rinnovabili e sono pari a 3,22;
• il settore industriale con un valore di 3,13;
• il settore degli edifici pari a 2,98;
• i riifuti con un valore di 1,65.

Gas climalteranti e riscaldamento globale

I gas climalteranti sono strettamente collegati al fenomeno del riscaldamento globale.

Le emissioni di gas climalteranti sono responsabili dell’effetto serra, un processo naturale che mantiene il pianeta a una temperatura adatta alla vita.

Le attività umane hanno aumentato le concentrazioni di questi gas nell’atmosfera, intensificando l’effetto serra e contribuendo al riscaldamento del clima.

Il processo di riscaldamento globale avviene nel seguente modo:

• Assorbimento di radiazione: Alcuni gas nell’atmosfera, come anidride carbonica (CO2), metano (CH4), ossidi di azoto (NOx) e altri gas fluorurati, assorbono parte della radiazione solare che raggiunge la Terra e parte della radiazione termica emessa dalla superficie terrestre.
• Riduzione della dispersione di calore: Questi gas assorbiti impediscono alla radiazione termica di essere completamente riflessa nello spazio, agendo come una sorta di “coperta” termica attorno al pianeta.
• Aumento delle concentrazioni: Le attività umane, come la combustione di combustibili fossili, la deforestazione e l’uso di gas fluorurati in vari processi industriali, hanno aumentato le concentrazioni di questi gas nell’atmosfera.
• Intensificazione dell’effetto serra: Aumentando le concentrazioni di gas climalteranti, si intensifica l’effetto serra, provocando un aumento della temperatura media globale.

Questo fenomeno è noto come riscaldamento globale o cambiamenti climatici antropogenici.

Gli impatti del riscaldamento globale sono molteplici e includono:

• Aumento delle temperature: Le temperature medie globali sono in aumento, con conseguenze su eventi meteorologici estremi, cambiamenti nei pattern climatici e scioglimento dei ghiacci.
• Aumento del livello del mare: Lo scioglimento dei ghiacci e dei ghiacciai contribuisce all’innalzamento del livello del mare, minacciando le comunità costiere.
• Variazioni nei modelli meteorologici: Ciò può comportare eventi meteorologici estremi più frequenti, come uragani, ondate di calore e piogge intense.
• Impatti sugli ecosistemi: Il cambiamento climatico può influenzare la distribuzione degli ecosistemi, minacciare la biodiversità e avere conseguenze negative sulla sicurezza alimentare e idrica.

Per mitigare gli effetti del riscaldamento globale, è essenziale ridurre le emissioni di gas climalteranti, adottare pratiche sostenibili e cercare soluzioni basate sull’energia pulita e sull’adattamento ai cambiamenti climatici.

Come ridurre le emissioni di gas serra

Come visto in precedenza i gas ad effetto serra giocano un ruolo fondamentale nella regolazione della temperatura sul nostro ambiente.

L’azione che rimane a disposizione è quella di ridurre l’immissione di questi gas in atmosfera.
Ora vedremo delle strategie di riduzione individuate dall’EPA (United States Environmental Protection Agency) per la riduzione del biossido di carbonio, del metano e degli ossidi di azoto.

Come ridurre la anidride carbonica

La strategia più efficace per ridurre la produzione del gas serra CO2 è la riduzione del consumo di combustibili fossili.

Le principali strategie su cui lavorare sono:

• Efficienza energetica: migliorare l’isolamento degli edifici, viaggiare con veicoli più efficienti dal punto di vista dei consumi e utilizzare apparecchi elettrici più efficienti sono tutti modi per ridurre l’uso di energia e quindi le emissioni di CO2.
• Conservazione dell’energia: la riduzione dell’uso personale di energia, spegnendo le luci e i dispositivi elettronici quando non sono in uso, riduce la domanda di elettricità.
• Cambio di combustibili: produrre più energia da fonti rinnovabili e utilizzare combustibili a basso contenuto di carbonio è un modo per ridurre le emissioni di carbonio.
• Cattura e sequestro del carbonio (CCS): la cattura e il sequestro dell’anidride carbonica è un insieme di tecnologie che possono potenzialmente ridurre di molto le emissioni di CO2 provenienti dalle centrali elettriche a carbone e a gas nuove ed esistenti, dai processi industriali e da altre fonti fisse di CO2.

Come ridurre il metano

Il metano (CH4) ha un potenziale di riscaldamento globale decisamente superiore rispetto alla CO2.

Per ridurre la emissione di questo gas serra è necessario agire all’interno dei seguenti settori:

• Industriale: migliorare l’ammodernamento delle attrezzature utilizzate per la produzione, lo stoccaggio e il trasporto di petrolio e gas naturale può ridurre molte delle perdite che contribuiscono alle emissioni di CH4.
• Agricoltura: il metano derivante dalle pratiche di gestione del letame può essere ridotto e catturato alterando le strategie di gestione del letame. Inoltre, le modifiche alle pratiche di alimentazione degli animali possono ridurre le emissioni derivanti dalla fermentazione enterica.
• Rifiuti: la cattura del CH4 delle discariche per la distruzione tramite incendio o la conversione in energia rinnovabile sono entrambe strategie efficaci di riduzione delle emissioni.

Come ridurre l’ossido di azoto

Per ridurre questo gas climalterante è possibile compiere azioni all’interno dei seguenti settori:

• Agricoltura: l’applicazione di fertilizzanti azotati rappresenta la maggior parte delle emissioni di N2O e può essere ridotta cambiando i fertilizzanti o tramite un utilizzo più efficiente.
• Combustione del carburante: il protossido di azoto è un sottoprodotto della combustione del carburante, quindi ridurre il consumo di carburante nei veicoli a motore e nelle fonti secondarie può ridurre le emissioni.
• Industria: il protossido di azoto viene generalmente emesso dall’industria attraverso la combustione di combustibili fossili, quindi gli aggiornamenti tecnologici e il cambio di carburante sono modi efficaci per ridurre le emissioni industriali di N2O.

Conclusioni

Il riscaldamento globale, causato dalle crescenti emissioni di gas climalteranti, ha gravi conseguenze ambientali.

L’assorbimento di radiazione e la riduzione della dispersione di calore intensificano l’effetto serra, aumentando le temperature globali.

Ridurre le emissioni è cruciale per mitigare gli impatti.

Strategie come l’efficienza energetica, la cattura del carbonio e le modifiche agricole sono vitali.