452.4.3.1 As fontes naturais do N2O atmosférico

Existe uma significativa incerteza sobre as contribuições individuais para o N2O atmosférico. Os oceanos adicionam grandes quantidades de óxido nitroso por ano para a atmosfera. Como ocorre com o metano, o N2O existente na superfície dos oceanos surge da atividade microbiana de partículas fecais. Tais partículas dão as condições necessárias para um processo chamado de denitrificação1, que tem como subproduto o N2O, principalmente em áreas pobres em oxigênio. Grandes quantidades de óxido nitroso podem surgir da denitrificação de sedimentos marinhos, particularmente em áreas ricas em nutrientes como os santuários. Algum N2O pode ser produzido também da nitrificação2 nos oceanos do mundo.

A atmosfera atua como fonte natural de N2O a partir da oxidação da amônia NH3. A fonte primária de amônia na atmosfera é emitida de dejetos de animais e, portanto, tem origens antropogênicas. Essa amônia lançada no solo pode induzir também à formação de óxido nitroso que é emitido para a atmosfera.

Os solos são importantes fontes de N2O. Solos tropicais e temperados têm diferentes tipos de nutrientes e, portanto, diferentes quantidades de emissões. Solos tropicais podem emitir óxido nitroso centenas de vezes mais que os solos temperados. Óxido nitroso surge nos solos por dois processos biológicos: a nitrificação e a denitrificação.

A Tabela 2.6 apresenta os fluxos de nitrogênio provenientes das fontes naturais de N2O para o ano de 1990.

1 _{denitrificação - é uma reação que ocorre de maneira inversa à nitrificação, tendo como resultado um composto com}

conteúdo energético maior que o inicial. Essa reação também é feita apenas por microrganismos, denominados denitrificantes, que utilizam o NO3 da mesma forma que os animais utilizam O2 na respiração. O resultado da

utilização dessa substância, normalmente, é a formação de NO2, N2O, NO ou N2, causando a perda do nitrogênio

fixado presente no solo para a atmosfera.

2 _{nitrificação - é um processo químico segundo o qual o azoto (principalmente na forma de amônia) dos desperdícios}

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Tabela 2.6 - Fluxo de Nitrogênio de fontes naturais de N2O para atmosfera ano de 1990 Fontes naturais Tg(N)/ano de N2O

Vegetação sobre solos 6,6 (0,3-9,0)

Oceanos 3,8 (1,8-5,8)

Química atmosférica 0,6 (0,3-1,2)

Total 11,0

Fonte: Denman et al. (2007)

2.4.3.2 Sumidouros de N2O

Grande parte do óxido nitroso é destruída na estratosfera, por reação com o oxigênio. A quebra das moléculas de N2O é lenta, o que resulta em tempo de vida de 114 anos. Esse longo tempo de vida é que leva o óxido nitroso a ser um poderoso gás de efeito estufa.

A captura de N2O pelos solos é geralmente considerada pequena em uma escala global. Ela ocorre na denitrificação do solo por bactérias, as quais convertem óxido nitroso em gás nitrogênio.

2.4.3.3 Fontes antropogênicas de N2O atmosférico

Algumas atividades antropogênicas, principalmente na agricultura, adicionam nitrogênio aos solos, direta ou indiretamente, que fica disponível para nitrificação e denitrificação. Esse aumento de nitrogênio possibilita maiores emissões de óxido nitroso para a atmosfera.

Adições diretas de nitrogênio ao solo decorrem das seguintes atividades:

Várias práticas de plantio, incluindo a aplicação de fertilizantes, produção de culturas de fixação de carbono (feijão e alfafa), incorporação dos resíduos de plantações no solo e cultivo de solos contendo alto conteúdo orgânico;

Manejo de dejetos de animais, incluindo a dispersão dos dejetos em plantações e pasto e a deposição direta durante o pastoreio dos animais;

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Adições indiretas ocorrem através da volatilização e subsequente deposição atmosférica da amônia e dos óxidos de nitrogênio que originaram da aplicação de fertilizantes, de dejetos de animais na plantação e nas pastagens e o subsequente escoamento superficial e lixiviação1 de azoto a partir dessas mesmas fontes.

Óxido nitroso pode ser emitido a partir de queimadas durante a atividade agrícola para a regeneração da terra, mudança do uso da terra e queima de biocombustíveis, como resultado da combustão incompleta.

Águas servidas2 de processos domésticos e industriais são também fontes antropogênicas de emissão de N2O. Águas servidas domésticas incluem o fluxo de ralos, esgotos e outros domésticos efluentes. Algumas indústrias despejam águas significativamente carregadas de nitrogênio em dutos das cidades, as quais se misturam com águas servidas domésticas, comerciais e institucionais.

Em processos industriais, o N2O é emitido da produção de ácido adípico e nítrico, que são componentes para a fabricação de uma variedade de produtos comerciais.

Ácido adípico é um sólido branco cristalino usado como matéria prima para a fabricação de fibras sintéticas, revestimentos, plásticos, espumas, elastômeros e lubrificantes sintéticos. A produção de nylon é feita a partir do ácido adípico. A produção de ácido adípico tem dois estágios, sendo que o óxido nitroso é gerado no segundo estágio como subproduto e lançado para a atmosfera.

Ácido nítrico é um composto inorgânico usado primariamente para produzir fertilizantes sintéticos. É também utilizado para produzir o ácido adípico e explosivos. Durante a oxidação catalítica, o óxido nitroso é formado como um subproduto e lançado do reator para a atmosfera.

1 _{lixiviação – é a separação dos princípios solúveis contidos em certas substâncias, por meio de lavagem.}

2 _{águas servidas - São águas que foram modificadas físico-química e biologicamente. São águas que foram usadas}

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O óxido nitroso é um produto da reação entre nitrogênio e oxigênio durante a combustão de combustíveis fósseis e biomassa, incluindo os biocombustíveis. A emissão de N2O de fontes estacionárias engloba todas as atividades de combustão fóssil, exceto o transporte, que é uma fonte móvel. As emissões de fontes móveis e estacionárias foram pequenas em comparação com outras fontes e representam 6% das emissões globais de óxido nitroso.(EPA, 2006)

A Tabela 2.7 apresenta as emissões globais das fontes antropogênicas de N2O separadas por categorias, segundo o inventário do IPCC.

Tabela 2.7 - Emissões globais antropogênicas de N2O segundo o IPCC/EPA para o ano de 2005

Grande fonte emissora

Categoria emissora Emissões para o

ano de 2005 em Tg(N2O)

Gás de Tocha 0.003

Combustão móvel e estacionária 0.648 Combustão da Biomassa-Biofuel 0.102

Total 0.753

Ácido adípico e nítrico 0.505

Produção de metais 0.003

Total 0.508

Uso dos solos 7.418

Esterco 0.679

Queimadas 0.885

Total 8.982

Uso de águas 0.306

Queima de lixo , fugitivas de óleo, gás e sólidos e solventes 0.051

Total 0.357

Total de emissões antropogênicas 10.599

Manejo de dejetos Energia

Industrial

Agricultura

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