A atmosfera do planeta Terra é constituída de gases que são bastante transparentes à radiação solar, enquanto absorvem grande parte da radiação emitida pela sua superfície aquecida. Isso faz com que a superfície terrestre tenha uma temperatura maior do que aquela sem a atmosfera. Isso produz um aquecimento adicional da superfície terrestre, possibilitando que a sua temperatura média global seja cerca de 15ºC ao invés de -18ºC calculados apenas pelo simples equilíbrio Terra − Sol.
Esse fato é denominado efeito estufa, propicia uma condição climática bastante favorável ao desenvolvimento da biosfera terrestre. Esse efeito benéfico em si pode estar sofrendo um desequilíbrio com conseqüências negativas para a biosfera. Percebe-se que o vapor de água tem ação de 65% no efeito, o CO2 tem 32% e os demais gases têm apenas 3%. O vapor d’água
é o primeiro gás causador do efeito estufa seguido do CO2, com uma contribuição que é a
metade do primeiro.
Esses gases atmosféricos aquecidos também emitem radiação, a qual se dirige em parte para a terra e em parte para o espaço. O resultado prático desse desequilíbrio é o aumento da forçante radioativa, uma alteração no balanço entre a radiação solar que chega a Terra e a emissão terrestre de radiação infravermelha. O aumento da concentração de GEE na atmosfera retém e aumenta a fração de radiação infravermelha, que ao invés de ser emitida para o espaço é emitida para a superfície terrestre provocando o seu aquecimento.
A ligação entre emissão de gases, efeito estufa e aquecimento global nem sempre foi tão evidente. Havia dúvidas até recentemente, mas hoje existem dezenas de modelos de
comportamento climático, entre eles os de Burke, Brown e Christidis (2006), Church e White (2006), Cox et al. (2000), Wigley e Raper (2001) que confirmam um aquecimento global em média de 2º C para o século em curso, mesmo que o pico das emissões antropogênicas (produzidas pelo homem) cedesse agora.
Goldemberg (1998) pondera ser o dióxido de carbono (CO2) o principal contribuinte para o
aquecimento global. Porém, afirma que o fato do metano ter um GWP (Global Warming Potential - medida internacional criada com o objetivo de medir o potencial de aquecimento global de cada um dos seis gases causadores do efeito estufa) 21 vezes mais poderoso que o CO2 explica o porquê contribui significativamente para o aquecimento global, apesar de ser
bem menos abundante que o CO2 na atmosfera.
O CO2 é produzido naturalmente por meio da respiração, da decomposição de plantas e
animais e das queimadas naturais em florestas. São fontes antropogênicas a queima de combustíveis fósseis, as mudanças na vegetação (como o desflorestamento), a queima de biomassa e a fabricação de cimento. Já o gás metano é formado naturalmente em regiões onde existe matéria orgânica em decomposição. Somado a isso existem muitas fontes antropogênicas de metano que vêm contribuindo para o aumento da concentração na atmosfera.
O resíduo sólido municipal é entregue aos aterros sanitários e, então, é espalhado, compactado e recoberto com uma camada de terra fresca todos os dias. Os resíduos se decompõem pela ação dos micróbios para então formar o gás metano, o dióxido de carbono e água. Os gases produzidos são chamados de gases de aterro e contêm dúzias, se não centenas, de contaminantes como componentes orgânicos voláteis (VOCs).
O gás de aterro é um componente significativo do resíduo municipal sólido e pode ser visto como uma fonte renovável de geração de energia. O metano é o componente mais valioso do gás de aterro e também o mais perigoso, por razão de seu potencial de geração de efeito estufa, ou seja, 21 vezes maior do que o do dióxido de carbono. Duas forças sociais empurram para a recuperação do gás de aterro, o uso de fontes renováveis de energia presente desde 1980 e o Protocolo de Kyoto, que procura restringir a emissão de GEE (KNAEBEL; REINHOLD, 2003).
Corfee-Morlot e Höhne (2003, p. 278) afirmam que quatro aspectos são importantes para a estabilização do efeito estuda e o cessar de suas conseqüências:
• A estabilização da concentração atmosférica no século XXI em qualquer nível requer uma significativa ação a partir dos níveis correntes. As emissões globais necessitarão cair radicalmente, comparadas com os dias atuais, retornando aos níveis de 1990 e posteriormente declinando quase a zero; • Se, a curto prazo, as emissões se elevarem acima de certo nível crítico, uma estabilização baixa a longo prazo não será alcançável;
• Por efeito da inércia e retardos no sistema global climático, mesmo com a estabilização das concentrações no mundo, ainda serão vistas significativas mudanças nos próximos séculos;
• A taxa de aquecimento é importante e causa impactos aos ecossistemas, e outros impactos abruptos e não-lineares. Reduzir a taxa de aquecimento requer a reversão da tendência do crescimento das emissões a curto prazo.
Höhne et al. (2007) apontam quatro passos da corrente causa-efeito que resulta na mudança do clima, são elas: emissões de CO2 / concentração de CO2 / mudança na temperatura média
global / elevação do nível do mar. Mesmo que cesse o atual pico de emissões por volta dos próximos 20 anos, retornando para níveis aceitáveis, a estabilização da concentração dos níveis de CO2 ocorrerá apenas entre 100 e 300 anos; a elevação da temperatura se estabilizará
em alguns séculos; e o nível do mar continuará a se elevar por todo o milênio.
Amostras de gelo revelaram que no período anterior à Revolução Industrial a concentração atmosférica global de dióxido de carbono era de 280 ppmv. A concentração obtida em testes realizados em 1992 foi a mais alta do que qualquer outra nos últimos 160 mil anos, chegando próximo a 360 ppmv. CO2, CH4 e N2O juntos produzem um montante de forçante radiativa
ao nível de 400 ppmv de CO2 equivalente.
Estabilizando a concentração de CO2 em 450 ppmv e reduzindo as emissões de outros gases a
taxas similares conduzir-se-á a uma concentração de pico de 550 ppmv de CO2 sozinho (550
CO2 eq. ppmv), quando se espera o início da redução global. Num cenário negativo, projeta-
se esse nível de concentração a um danoso pico de 650 CO2 eq. ppmv.
O Quadro 1 resume as principais fontes de geração dos gases formadores do efeito estufa, suas fontes de emissão e as oportunidades de redução.
Quadro 1 – Gases Causadores do Efeito Estufa e suas Fontes de Emissão
Emissões de Gases de Efeito Estufa
Energia Processos Industriais Agricultura Resíduos
CO2 – CH4 – N2O CO2 – N2O – HFCs – PFCs – SF4 CH4 – N2O CH4 Queima de Combustível • Setor Energético • Indústria de transformação • Indústria de construção • Transporte • Outros Setores Emissões Fugitivas de Combustíveis • Combustíveis sólidos • Petróleo e gás natural • Produtos Minerais • Indústria Química • Produção de Metais • Produção e consumo e halocarbonos e hexafluoreto de enxofre • Uso de solventes • Outros • Fermentação energética • Tratamento de dejetos • Cultivo de arroz • Solos agrícolas • Queimadas prescritas de cerrado • Queimadas de resíduos agrícolas • Disposição de resíduos sólidos • Tratamento de esgoto sanitário • Tratamento de efluentes líquidos • Incineração de resíduos
Fonte: Adaptado de Lopes, 2002.