Amazônia 116

PAINEL INTERGOVERNAMENTAL SOBRE MUDANÇAS CLIMÁTICAS – IPCC 58

O presidente do IPCC, Hoesung Lee, abriu formalmente a reunião, observando que o sexto ciclo de avaliação foi o mais produtivo da história do IPCC. O Painel passou rapidamente para a substância de seu trabalho, iniciando sua revisão linha por linha do rascunho do texto do Resumo para Formuladores de Políticas. Ainda na sessão de abertura, o secretário do IPCC, Abdalah Mokssit, apresentou uma série de palestrantes de alto nível, incluindo o suíço Albert Rösti, Conselheiro Federal e Chefe...

ÁGUA DO MAR: O FUTURO DO HIDROGÊNIO VERDE SUSTENTÁVEL

Embora dividir o mar pareça um tanto bíblico em proporção, a equipe, liderada pelo professor Shizhang Qiao e pelo professor associado Yao Zheng, da Escola de Engenharia Química da Universidade de Adelaide, relata a eletrólise prática e direta da água do mar que não foi acidificada ou alcalinizada. , que por sua vez alcança a estabilidade a longo prazo. “Dividimos a água do mar natural em oxigênio e hidrogênio com quase 100% de eficiência para produzir hidrogênio verde por eletrólise...

PRODUZINDO HIDROGÊNIO VERDE USANDO CATALISADORES SUSTENTÁVEIS

Os especialistas agora antecipam que seu estudo será um passo significativo para tornar a produção de hidrogênio verde mais simples, barata e escalável. Em nosso trabalho, usamos enzimas naturais – hidrogenases – para gerar hidrogênio verde usando a luz solar. Ao contrário dos catalisadores sintéticos que são baseados em metais preciosos como a platina, as hidrogenases contêm apenas elementos abundantes na terra, como ferro e níquel...

MUDAR PARA COMBUSTÍVEL DE HIDROGÊNIO PODE PROLONGAR O PROBLEMA DO METANO

O potencial do hidrogênio como combustível limpo pode ser limitado por uma reação química na baixa atmosfera, de acordo com pesquisas da Universidade de Princeton e da Associação Nacional Oceânica e Atmosférica Isso ocorre porque o gás hidrogênio reage facilmente na atmosfera com a mesma molécula responsável principalmente pela quebra do metano, um potente gás de efeito estufa. Se as emissões de hidrogênio excederem um determinado limite, essa reação compartilhada provavelmente levará ao acúmulo de metano...

QUAIS SÃO AS PERSPECTIVAS FUTURAS DO MERCADO HIDROGÊNIO VERDE?

Agrande maioria do hidrogênio gerado globalmente é cinza, ou seja, fabricado a partir do gás natural. O hidrogênio cinza é barato sem um preço nas emissões de carbono, mas aumenta a dificuldade de alcançar a sustentabilidade ambiental. Por outro lado, o hidrogênio verde é a melhor alternativa de solução de longo prazo para economias descarbonizantes, pois sua produção não envolve combustíveis fósseis e gases de efeito estufa. Em vez disso, é produzido por eletrólise usando eletricidade renovável, pelo que é mais caro que o cinza...

HIDROGÊNIO BARATO E SUSTENTÁVEL POR MEIO DE ENERGIA SOLAR

Um novo tipo de painel solar, desenvolvido na Universidade de Michigan-UM, alcançou 9% de eficiência na conversão de água em hidrogênio e oxigênio, imitando uma etapa crucial da fotossíntese natural. Ao ar livre, representa um grande salto na tecnologia, quase 10 vezes mais eficiente do que experimentos solares de divisão de água desse tipo. Mas o maior benefício é reduzir o custo do hidrogênio sustentável. Isso é possível diminuindo o semicondutor, normalmente a parte mais cara do dispositivo. O semicondutor...

MAIS CONTEÚDO

[17] DESCOBERTAS “QUE MUDAM O JOGO” PARA A PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL DE HIDROGÊNIO [32] GERAR GÁS HIDROGÊNIO EM UM PROCESSO DE UMA ETAPA [36] MF HYDRA: A PRIMEIRA BALSA MOVIDA A HIDROGÊNIO LÍQUIDO DO MUNDO ENTRA EM OPERAÇÃO [38] AMBICIOSO NOVO PLANO CLIMÁTICO DA CALIFÓRNIA PODE AJUDAR A ACELERAR A TRANSFORMAÇÃO ENERGÉTICA EM TODO O MUNDO [43] RIOS E RIACHOS DA CORDILHEIRA DOS ANDES SÃO FOCOS DE EMISSÃO DE GASES DE EFEITO ESTUFA [46] MANTOS DE GELO MARINHOS FORAM DECISIVOS NA ACELERAÇÃO DO AQUECIMENTO GLOBAL [50] SATÉLITE DE RASTREAMENTO DE ÁGUA REVELA PRIMEIRAS VISUALIZAÇÕES [52] PÂNTANOS SÃO O LABORATÓRIO PERFEITO PARA ESTUDAR AS MUDANÇAS CLIMÁTICAS [55] O DERRETIMENTO DO PERMAFROST PERTURBA A PAISAGEM DO ÁRTICO, IMPULSIONADO POR UM MUNDO OCULTO DE MUDANÇAS SOB A SUPERFÍCIE À MEDIDA QUE O CLIMA ESQUENTA [60]

PUBLICAÇÃO

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COMERCIAL Alberto Rocha, Rodrigo B. Hühn

ARTICULISTAS/COLABORADORES

David L. Chandler/MIT, IPCC 58, Marcos Lara, Owais Ali, Rice University, Ronaldo G. Hühn, Universidade de Barcelona, Universidade de Illinois, Universidade de Liège, Universidade de Princeton, Universidade de Michigan, Universidade de Surrey;

FOTOGRAFIAS

ACS Appl., Angewandte Chemie, Audioundwerbung/iStock, Ben McCanna/ Portland Press Herald via Getty Images, Brenda Ahearn/Michigan Engineering, Bumper DeJesus, Communications Earth & Environment, Communications and Marketing, Cortesia de Norled, CNES, David L. Chandler/MIT, David Prado Perucha/Shutterstock.com, Gonzalo Chiriboga, Grupo Halas/Universidade Rice, Harvard Kennedy School, Hydrogen Projects Database, IEA, IPCC, Mate. Interfaces 2023 , 15 , 5 , 6951-6962, Michael Fusert/Unsplash , CC BY, Munir Uzzaman / AFP via Getty Images, National University of Singapore, Nasa, NUS, Pere Busquets, Rafael Simó (ICM-CSIC), Steve Adams/Unsplash, Tom Brenner / AFP via Getty Images, Universidade de Barcelona, Universidade de Liège, Universidade de Princeton, Universidade de Surrey, Victor O. Leshyk, de Schuur et al. 2022, Universidade de Swansea, Xiaoxia Zhang;

EDITORAÇÃO ELETRÔNICA

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NOSSA CAPA

O aumento das temperaturas e as mudanças climáticas estão causando mudanças irreversíveis...No Sexto Relatório de Avaliação do IPCC 58 Foto PrevFogo/Ibama

Painel Intergovernamental Sobre Mudanças Climáticas – IPCC 58

Relatório do IPCC: Soluções climáticas existem, mas a humanidade precisa romper com o status quo e abraçar a inovação. O medo da mudança pode levar ao agravamento da mudança. Somente cortes maciços e rápidos de emissões em toda a sociedade até 2030 manterão o planeta próximo a 1,5°C

Após anos de trabalho intensivo, o IPCC finalizou o Relatório de Síntese para o Sexto Relatório de Avaliação durante a 58ª Sessão do Painel realizada em Interlaken, Suíça. Lá os delegados conduziram uma revisão linha por linha do Resumo para Formuladores de Políticas, que “captura os insights mais essenciais do SYR e espera-se que seja o mais amplamente lido dos resultados do IPCC”. O IPCC58 foi concluído 49 horas após o término programado e refletiu muitas vozes diferentes, com nenhuma delegação dominando as discussões e as questões levantadas refletindo uma série de considerações

Opresidente do IPCC, Hoesung Lee, abriu formalmente a reunião, observando que o sexto ciclo de avaliação foi o mais produtivo da história do IPCC. O Painel passou rapidamente para a substância de seu trabalho, iniciando sua revisão linha por linha do rascunho do texto do Resumo para Formuladores de Políticas.

Ainda na sessão de abertura, o secretário do IPCC, Abdalah Mokssit, apresentou uma série de palestrantes de alto nível, incluindo o suíço Albert Rösti, Conselheiro Federal e Chefe do Departamento Federal de Meio Ambiente, Transporte, Energia e Comunicações, que destacou os desafios que a mudança climática representa por seu país e deu crédito ao IPCC por contribuir com conhecimento para as medidas de adaptação bem-sucedidas da Suíça.

Durante a Abertura da 58 ª Sessão do IPCC

Fotos: Ben McCanna/Portland Press Herald via Getty Images, IPCC, Michael Fusert/Unsplash , CC BY, Munir Uzzaman / AFP via Getty Images, Tom Brenner / AFP via Getty Images

Os delegados também ouviram mensagens pré-gravadas do secretário-geral da ONU, António Guterres, do diretor-executivo do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), Inger Andersen , e do secretário-geral da Organização Meteorológica Mundial (OMM), Petteri Taalas , todos enfatizando a importância do IPCC .s trabalham para uma ação global sobre as mudanças climáticas. O secretário executivo da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas (UNFCCC), Simon Stiell, pediu uma “ relação mais próxima e produtiva” entre a UNFCCC e o IPCC.

Até que ponto as gerações atuais e futuras experimentarão um mundo mais quente depende das escolhas feitas agora e nos próximos anos. Os cenários mostram as diferenças esperadas na temperatura, dependendo de quão altas as emissões estão avançando. sexto relatório de avaliação do IPCC

O último relatório climático internacional, aprovado, descreve como o aumento das temperaturas causado pelo aumento das emissões de gases de efeito estufa das atividades humanas está tendo efeitos rápidos e generalizados no clima, clima e ecossistemas em todas as regiões do planeta, e diz que os riscos estão aumentando mais rápido do que os cientistas esperavam. As temperaturas globais estão agora 1,1 grau Celsius (2 graus Fahrenheit) mais quentes do que no início da era industrial.

Ondas de calor, tempestades, incêndios e inundações estão prejudicando os seres humanos e os ecossistemas.

Durante a Abertura da 58 ª Sessão do IPCC

O presidente do IPCC, Hoesung Lee, dá a aprovação da última linha do texto do Resumo para Formuladores de Políticas

Os danos climáticos estão piorando mais rápido do que o esperado, mas ainda há motivos para otimismo

Centenas de espécies desapareceram de regiões com o aumento das temperaturas e as mudanças climáticas estão causando mudanças irreversíveis no gelo marinho, oceanos e geleiras. Em algumas áreas, está ficando mais difícil se adaptar às mudanças. Ainda assim, há motivos para otimismo – a queda nos custos de energia renovável está começando a transformar o setor de energia, por exemplo, e o uso de veículos elétricos está se expandindo . Mas a mudança não está acontecendo rápido o suficiente, e a janela para uma transição suave está se fechando rapidamente, adverte o relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas . Para manter o aquecimento global abaixo de 1,5 C (2,7 F), diz que as emissões globais de gases de efeito estufa terão que cair 60% até 2035 em comparação com os níveis de 2019. Isso é daqui a 12 anos.

No novo relatório , divulgado em 20 de março de 2023, o IPCC resume as descobertas de uma série de avaliações escritas nos últimos oito anos e discute como impedir os danos. Neles, centenas de cientistas revisaram as evidências e pesquisas. Aqui estão quatro leituras essenciais feitas por coautores de alguns desses relatórios, cada uma fornecendo um instantâneo diferente das mudanças em andamento e discutindo soluções.

1. Tempestades e inundações mais intensas

Muitos dos desastres naturais mais chocantes dos últimos anos envolveram chuvas intensas e inundações. Na Europa, uma tempestade em 2021 provocou deslizamentos de terra e fez rios correrem por aldeias que existiam há séculos. Em 2022, cerca de um terço do Paquistão estava debaixo d’água e várias comunidades dos EUA foram atingidas por inundações extremas.

O IPCC alerta no sexto relatório de avaliação que o ciclo da água continuará se intensificando à medida que o planeta esquenta. Isso inclui chuvas extremas de monções, mas também aumento da seca, maior derretimento das geleiras das montanhas, diminuição da cobertura de neve e degelo anterior, escreveu o cientista climático da UMass-Lowell Mathew Barlow, coautor do relatório de avaliação que examina as mudanças físicas.

“Um ciclo de água intensificado significa que os extremos úmidos e secos e a variabilidade geral do ciclo da água aumentarão, embora não uniformemente em todo o mundo”, escreveu Barlow. “Entender essa e outras mudanças no ciclo da água é importante para mais do que se preparar para desastres. A água é um recurso essencial para todos os ecossistemas e sociedades humanas.

Prevê-se que a precipitação média anual aumente em muitas áreas à medida que o planeta esquenta, particularmente nas latitudes mais altas. sexto relatório de avaliação do IPCC

Delegados aplaudiram de pé o Presidente do IPCC, Hoesung Lee, o Secretariado do IPCC e os autores, no encerramento do sexto ciclo de avaliação

Um corpo de bombeiros voluntários auxilia nos esforços de evacuação após uma enchente em Helmetta, Nova Jersey, em agosto de 2021

2. Quanto maior o atraso, maior o custo

O IPCC enfatizou em seus relatórios que as atividades humanas estão inequivocamente aquecendo o planeta e causando mudanças rápidas na atmosfera, oceanos e regiões geladas do mundo.

“Os países podem planejar suas transformações ou podem enfrentar as transformações destrutivas e muitas vezes caóticas que serão impostas pela mudança climática”, escreveu Edward Carr , um estudioso da Clark University e coautor do relatório do IPCC focado na adaptação. Quanto mais os países esperarem para responder, maiores serão os danos e custos para contê-los. Uma estimativa da Universidade de Columbia coloca o custo de adaptação necessário apenas para áreas urbanas entre US$ 64 bilhões e US$ 80 bilhões por ano – e o custo de não fazer nada em 10 vezes esse nível até meados do século. “A avaliação do IPCC oferece uma escolha difícil”, escreveu Carr. “A humanidade aceita esse status quo desastroso e o futuro incerto e desagradável para o qual está levando, ou ela pega as rédeas e escolhe um futuro melhor?”

Chuvas extremas encheram as ruas de Dhaka, Bangladesh, em julho de 2020. As inundações se tornaram comuns em muitas cidades do sul da Ásia

Uma comparação entre duas vistas do mesmo recife de coral em Kiritimati, tiradas por cientistas da Universidade de Victoria. Danielle Claar, Kristina Tietjen/Universidade de Victoria

As vendas de veículos elétricos estão acelerando, e espera-se que novos incentivos fiscais e requisitos estaduais de emissão zero impulsionem ainda mais as vendas

3. O transporte é um bom lugar para começar

Um setor crucial para reduzir as emissões de gases de efeito estufa é o transporte. Cortar as emissões de gases de efeito estufa para zero até meados do século, uma meta considerada necessária para manter o aquecimento global abaixo de 1,5 ° C, exigirá “ uma reavaliação rápida e importante de como as pessoas se locomovem globalmente ”, escreveu Alan Jenn , um estudioso de transportes da University of California Davis e co-autor do relatório do IPCC sobre mitigação.

Existem sinais positivos. Os custos de bateria para veículos elétricos caíram, tornando-os cada vez mais acessíveis. Nos EUA, a Lei de Redução da Inflação de 2022 oferece incentivos fiscais que reduzem os custos para os compradores de veículos elétricos e incentivam as empresas a aumentar a produção. E vários estados estão considerando seguir a exigência da Califórnia de que todos os carros novos e caminhões leves tenham emissões zero até 2035. “Também serão necessárias mudanças comportamentais e outras mudanças sistêmicas para reduzir drasticamente as emissões de gases de efeito estufa desse setor”, escreveu Jenn. Por exemplo, muitos países viram suas emissões de transporte caírem durante o COVID-19, pois mais pessoas puderam trabalhar em casa. O compartilhamento de bicicletas em áreas urbanas, cidades favoráveis ao transporte público e evitar a expansão urbana podem ajudar a reduzir ainda mais as emissões.

Caíram para as principais formas de energia renovável e baterias EV, e a adoção dessas tecnologias está aumentando. sexto relatório de avaliação do IPCC

A aviação e o transporte marítimo são mais desafiadores para descarbonizar, mas os esforços estão em andamento. Ele acrescenta,

4. Razões para otimismo

Os relatórios do IPCC discutem vários outros passos importantes para reduzir as emissões de gases de efeito estufa, incluindo a mudança de energia de combustíveis fósseis para fontes renováveis, tornando os edifícios mais eficientes energeticamente e melhorando a pro-

dução de alimentos, bem como formas de adaptação a mudanças que não podem mais ser evitadas.Há motivos para otimismo , escreveram Robert Lempert e Elisabeth Gilmore, coautores do relatório do IPCC focado na mitigação. “Por exemplo, a energia renovável

no entanto, que é importante lembrar que a eficácia do transporte eletrificado depende, em última análise, da limpeza da rede elétrica.

agora é geralmente mais barata que os combustíveis fósseis, portanto, uma mudança para energia limpa pode economizar dinheiro”, escreveram eles. Os custos dos veículos elétricos estão caindo. Comunidades e infraestrutura podem ser redesenhadas para melhor gerenciar riscos naturais, como incêndios florestais e tempestades. As divulgações de riscos climáticos corporativos podem ajudar os investidores a reconhecer melhor os perigos e levar essas empresas a criar resiliência e reduzir seu impacto climático. “O problema é que essas soluções não estão sendo implementadas com rapidez suficiente”, escreveram Lempert e Gilmore. “Além da resistência das indústrias, o medo da mudança das pessoas ajudou a manter o status quo.” Enfrentar o desafio, disseram eles, começa com a adoção da inovação e da mudança.

Os painéis solares tornaram-se cada vez mais comuns em residências, empresas e estacionamentos à medida que os preços caíram

Os custos caíram

Mudanças projetadas de temperatura máxima diária máxima anual, umidade total média anual do solo da coluna e precipitação máxima anual de 1 dia em níveis de aquecimento global de 1,5°C, 2°C, 3°C e 4°C em relação a 1850–1900. Projetada (a) variação anual máxima da temperatura diária (°C), (b) média anual da umidade total do solo da coluna (desvio padrão), (c) variação anual máxima da precipitação de 1 dia (%).

Os painéis mostram as alterações medianas de vários modelos CMIP6. Nos painéis (b) e (c), grandes mudanças relativas positivas em regiões secas podem corresponder a pequenas mudanças absolutas. No painel (b), a unidade é o desvio padrão da variabilidade interanual da umidade do solo durante 1850-1900.

O desvio padrão é uma métrica amplamente utilizada para caracterizar a severidade da seca. Uma redução projetada na umidade média do solo em um desvio padrão corresponde às condições de umidade do solo típicas de secas que ocorreram aproximadamente uma vez a cada seis anos durante 1850-1900.

O WGI Interactive Atlas ( www.interactive-atlas.ipcc.ch/ ) pode ser usado para explorar mudanças adicionais no sistema climático em toda a gama de níveis de aquecimento global apresentados nesta figura

Os seres humanos são responsáveis por praticamente todo o aquecimento global nos últimos 200 anos. Foto da ONU/Logan Abassi

Entre as principais descobertas do IPCC estão as seguintes:

* Os seres humanos são responsáveis por praticamente todo o aquecimento global nos últimos 200 anos e já está afetando muitos climas e extremos climáticos em todas as regiões do mundo – com perdas e danos generalizados à natureza e às pessoas.

* A taxa de aumento de temperatura nos últimos 50 anos é a mais alta em 2.000 anos As emissões de GEE levarão ao aumento do aquecimento global no curto prazo, e é provável que chegue a 1,5°C entre 2030 e 2035.

* Estamos atualmente em cerca de 1,1°C de aquecimento e as políticas climáticas atuais são projetadas para aumentar o aquecimento global em 3,2°C até 2100.

* O IPCC tem “alta confiança” de que os riscos e impactos adversos das mudanças climáticas aumentarão com o aumento do aquecimento global.

* Para se manter dentro do limite de 1,5°C, as emissões precisam ser reduzidas em pelo menos 43% até 2030 em relação aos níveis de 2019 e em pelo menos 60% até 2035. Esta é a década decisiva para que isso aconteça.

* Perdas e danos afetarão desproporcionalmente as populações mais pobres e vulneráveis, particularmente aquelas na África e nos países menos desenvolvidos, criando mais pobreza.

* Priorizar processos de equidade, justiça social, inclusão e transição justa permitiria ações ambiciosas de mitigação climática e desenvolvimento resiliente ao clima.

* O financiamento climático rastreado para mitigação fica aquém dos níveis necessários para limitar o aquecimento abaixo de 2°C ou 1,5°C em todos os setores e regiões.

* Os fluxos de financiamento público e privado para combustíveis fósseis ainda são maiores do que os de adaptação e mitigação climática.

* Entre outras medidas para garantir que os sistemas de energia sejam emissores líquidos de CO2 zero, precisamos de uma “redução substancial no uso geral de combustível fóssil, uso mínimo de combustíveis fósseis ininterruptos e uso de captura e armazenamento de carbono nos sistemas de combustível fóssil remanescentes; conservação de energia e eficiência; e maior integração em todo o sistema de energia”.

* A quantidade de dióxido de carbono na atmosfera está no nível mais alto em pelo menos 2 milhões de anos.

Riscos e impactos projetados das mudanças climáticas nos sistemas naturais e humanos em diferentes aquecimentos globais níveis (GWLs) em relação aos níveis 1850-1900. Os riscos e impactos projetados mostrados nos mapas são baseados em resultados de diferentes subconjuntos do sistema terrestre e modelos de impacto que foram usados para projetar cada indicador de impacto sem adaptação adicional. O WGII fornece uma avaliação mais aprofundada dos impactos nos sistemas humanos e naturais usando essas projeções e linhas adicionais de evidência. (a) Riscos de perdas de espécies conforme indicado pela porcentagem de espécies avaliadas expostas a condições de temperatura potencialmente perigosas, conforme definido por condições além do histórico estimado (1850-2005) temperatura média anual máxima experimentada por cada espécie, em GWLs de 1,5o C, 2o C, 3o C e 4o C. As projeções de temperatura subjacentes são de 21 modelos de sistemas terrestres e não consideram eventos extremos que impactam ecossistemas como o Ártico. (b) Riscos para a saúde humana, conforme indicado pelos dias por ano de exposição da população a condições hipertérmicas que apresentam risco de mortalidade devido às condições de temperatura e umidade do ar na superfície para o período histórico (1991-2005) e GWLs de 1,7°C–2,3 °C (média = 1,9°C; 13 modelos climáticos), 2,4°C–3,1°C (2,7°C; 16 modelos climáticos) e 4,2°C–5,4°C (4,7°C; 15 modelos climáticos). Intervalos interquartis de GWLs em 2081–2100 sob RCP2.6, RCP4.5 e RCP8.5.

O índice apresentado é consistente com características comuns encontradas em muitos índices incluídos nas avaliações WGI e WGII (c) Impactos na produção de alimentos: (c1) Mudanças na produção de milho em 2080–2099 em relação a 1986–2005 em GWLs projetados de 1,6°C– 2,4°C (2,0°C), 3,3°C–4,8°C (4,1°C) e 3,9°C–6,0°C (4,9°C).

Gráficos mostram o relatório climático da ONU em detalhes brutais

Planos e políticas atuais dirigem-se para a zona de perigo

Este gráfico mostra os caminhos de emissões consistentes com as políticas e planos atuais em vermelho. Limitar o aquecimento global a um nível relativamente seguro de 1,5°C, ou mesmo abaixo de 2°C, exigirá cortes de emissões profundos, ambiciosos e, na maioria dos casos, imediatos.

O que a crise climática causada pelo homem está fazendo com o planeta

Secas, inundações, aumento do nível do mar e ondas de calor são cada vez mais extremas devido às mudanças climáticas (IPCC)

Qual é o prognóstico para a humanidade?

Os impactos do clima nas necessidades humanas (IPCC)

O que acontece com o reino animal?

Neste gráfico, os riscos e impactos projetados das mudanças climáticas sobre as espécies são mostrados em diferentes níveis de aquecimento global (em relação aos níveis de 1850 -1900).

Os riscos de perda de espécies são indicados pela porcentagem de espécies expostas a temperaturas potencialmente perigosas (com o amarelo sendo o menos severo, aumentando para o roxo escuro).

Essas projeções são baseadas em 21 modelos do sistema terrestre e não consideram eventos extremos que afetam ecossistemas como o Ártico, observaram os autores do IPCC.

A diferença entre 1,5°C e 2°C graus não é apenas um aumento de temperatura de 0,5°C – mas, como mostra o gráfico ao lado, significa que os riscos climáticos serão pelo menos duas vezes piores. Precisamos agir agora para proteger as comunidades vulneráveis ao clima, ao mesmo tempo em que tomamos medidas para um futuro mais limpo, saudável e próspero.

A transição líquida zero exigirá US$ 125 trilhões até 2050 em investimentos climáticos. Embora esse nível de investimento ainda não tenha sido alcançado, o impulso está crescendo. Em 2021, o mundo gastou US$ 755 bilhões em tecnologias de energia de baixo carbono, um aumento de 27% em relação ao ano anterior. António Guterres, secretário-geral da ONU, anunciou que a COP28 será realizada em novembro de 2023 em Dubai, pedindo que “todos os líderes do G20 se comprometam com novas contribuições ambiciosas em toda a economia, determinadas nacionalmente, abrangendo todos os gases de efeito estufa e indicando suas metas absolutas de redução de emissões para 2035 e 2040.

Este relatório mostra o colapso ambiental que estamos enfrentando e, também e possivelmente, a história mais crítica de todos os tempos sobre o nosso futuro e suas implicações

Descobertas “que mudam o jogo” para a produção sustentável de hidrogênio

O combustível de hidrogênio pode ser uma alternativa mais viável aos combustíveis fósseis tradicionais, de acordo com pesquisadores da Universidade de Surrey, que descobriram que um tipo de catalisador livre de metal pode contribuir para o desenvolvimento de tecnologias de produção de hidrogênio econômicas e sustentáveis

A dopagem de estruturas grafíticas e de nanocarbono com átomos não metálicos permite o ajuste de propriedades eletrônicas de superfície e a geração de novos sítios ativos, que podem então ser explorados para diversas aplicações catalíticas. Neste trabalho, foram investigados a conversão direta de metano em H2 e C2 H x sobre arestas de grafeno em zigue-zague do tipo Klein dopadas com nitrogênio, boro, fósforo e silício. Foram combinados a Teoria Funcional da Densidade (DFT) e modelagem microcinética para investigar sistematicamente a rede de reação e determinar a decoração de borda mais eficiente. Entre os quatro nanocarbonos decorados com arestas (EDNCs) investigados, o N-EDNC apresentou um excelente desempenho para H2 produção em temperaturas acima de 900 K, seguido por P-EDNC, Si-EDNC e B-EDNC. A análise DFT e microcinética da taxa de dessorção aumentada de hidrogênio atômico revela a presença de um mecanismo Eley-Rideal, no qual P-EDNC mostrou maior atividade para produção de H2 neste cenário. A resistência à deposição de coque na faixa de temperatura entre 900 e 1500 K foi avaliada e comparamos a seletividade para a produção de H2 e C2 H4 . Os sítios ativos N-EDNC e P-EDNC mostraram forte resistência ao envenenamento por carbono, enquanto o Si-EDNC mostrou maior propensão a regenerar seus sítios ativos em temperaturas acima de 1100 K. Este trabalho mostra que EDNCs decorados são catalisadores livres de metal promissores para conversão de metano em H2 e alcenos de comprimento curto.

Oestudo mostrou resultados promissores para o uso de nanocarbonos decorados com bordas como catalisadores livres de metal para a conversão direta de metano, que também é um

poderoso gás de efeito estufa, em hidrogênio. Entre os nanocarbonos investigados, os nanocarbonos dopados com nitrogênio apresentaram o maior nível de desempenho para a produção de hidrogênio em altas temperaturas.

Crucialmente, os pesquisadores também descobriram que os nanocarbonos dopados com nitrogênio e fósforo tinham forte resistência ao envenenamento por carbono, que é um problema comum com catalisadores neste processo.

por *Universidade de Surrey

Fotos: ACS Appl. Mate. Interfaces 2023 , 15 , 5 , 6951-6962, Universidade de Surrey

Conversão direta de metano em H2 e C2 H x sobre arestas de grafeno em zigue-zague do tipo Klein dopadas com nitrogênio, boro, fósforo e silício

Representação da vista superior (imagem superior) e vista lateral (imagem inferior) das estruturas otimizadas de (a) N, (b) B, (c) P e (d) arestas em zigue-zague decoradas com Si.

Neubi Xavier Jr, o pesquisador que realizou as simulações de ciência de materiais, disse: “Nossos resultados sugerem que o uso de nanocarbonos decorados com bordas como catalisadores pode ser um divisor de águas para a indústria do hidrogênio, oferecendo uma alternativa econômica e sustentável aos catalisadores metálicos tradicionais. Ao mesmo tempo, esse processo elimina o metano, que é um combustível fóssil envolvido no aquecimento global”.

Ao mesmo tempo, esse processo elimina o metano, que é um combustível fóssil envolvido no aquecimento global”.

Perfis de reação de energia livre de Gibbs da formação de H2 em (a) N-EDNC, (b) B-EDNC, (c) P-EDNC e (d) Si-EDNC a 1000 K, 1 bar. A referência para o valor de energia zero foi adotada como o CH4 fisiossorvido . LH e ER representam os mecanismos de reação de Langmuir-Hinshelwood e Eley-Rideal, respectivamente

a) Perfil de energia de reação para a quimissorção dissociativa de metano em N-EDNC, B-EDNC, P-EDNC e Si-EDNC. A energia de referência adotada como valor zero é a soma de CH4(g) e o respectivo EDNC. (b) Representação dos pontos estacionários para a adsorção de metano ativado em CH3 e H adsorvidos em diferentes átomos de borda e seus respectivos rótulos adotados neste trabalho. As diferenças de densidade de carga (valor de corte de isosuperfície foi 0,008 e Å –3 ) das estruturas quimisorvidas B1-N, B1-B, B1-P e B1–Si são representadas nos painéis mais à direita.

Frequências de renovação da formação de H2 (a) contra a temperatura e (c) pressão parcial do hidrogênio atômico nos EDNCs. Grau de controle de taxa em N-EDNC, B-EDNC, PEDNC e Si-EDNC em função de (b) temperatura e (d) pressão parcial de H. A pressão total foi ajustada constante em 1,0 bar. As reações com pequenas contribuições para os coeficientes de velocidade global em toda a faixa de temperatura foram omitidas para melhor clareza.

Dr Sachi disse: “Um dos maiores desafios com os catalisadores para a produção de hidrogênio é que eles podem ser envenenados por carbono. Mas nosso estudo descobriu que os nanocarbonos dopados com nitrogênio e fósforo são bastante resistentes a esse problema. Este é um grande passo à frente para a produção sustentável de hidrogênio”.

O combustível de hidrogênio é uma fonte de energia limpa e renovável que tem o potencial de reduzir as emissões de carbono e diminuir nossa dependência de combustíveis fósseis. Quando usado como combustível, o hidrogênio pode alimentar veículos, gerar eletricidade e aquecer edifícios. O único subproduto do combustível de hidrogênio é o vapor de água, tornando-o uma alternativa ecológica aos combustíveis fósseis tradicionais. No entanto, a produção de combustível de hidrogênio atualmente depende de combustíveis fósseis, que criam emissões de carbono no processo, e catalisadores metálicos,

cuja mineração e fabricação consomem muita energia e podem afetar negativamente o meio ambiente. Portanto, o desenvolvimento de métodos sustentáveis de produção de hidrogênio e materiais catalíticos é crucial para realizar todo o potencial do combustível de hidrogênio como fonte de energia limpa. A pesquisa foi conduzida por uma equipe liderada pelo Dr. Marco Sacchi, da Universidade de Surrey, especialista na área de energia sustentável e química computacional, que combinou química quântica, termodinâmica e cinética química para determinar a decoração de borda mais eficiente para a produção de hidrogênio.

Perfil de reação de energia livre de Gibbs a 1000 K, 1 bar, para (a) formação de CH2 CH2 e (b) decomposição de CH2 * em CH*. (c) Frequências de rotação da formação de CH2 CH2 contra a temperatura.

Água do mar: o futuro do hidrogênio verde sustentável

Pesquisadores da Universidade de Adelaide realizaram uma façanha surpreendente ao descobrir um método econômico e energeticamente eficiente que divide a água do mar para produzir hidrogênio verde sustentável. Os pesquisadores dividiram com sucesso a água do mar sem pré-tratamento para produzir hidrogênio verde

“Dividimos a água do mar natural em oxigênio e hidrogênio com quase 100% de eficiência para produzir hidrogênio verde por eletrólise, usando um catalisador não precioso e barato em um eletrolisador comercial. Professor Shizhang Qiao, Escola de Engenharia Química, Universidade de Adelaide”

Suas descobertas foram publicadas recentemente na Nature Energy. As descobertas da equipe oferecem uma solução que faz uso direto da água do mar abundante sem a necessidade de pré-tratamento ou adição de outros compostos, tornando o processo, em teoria, sustentável, eficiente e econômico.

A eletrólise refere-se ao processo de divisão da água em hidrogênio e oxigênio pela introdução de uma corrente ou carga eletrônica, que normalmente é feita em um dispositivo conhecido como eletrolisador.

A eletrólise de separação de água oferece uma rota promissora para a produção sustentável de hidrogênio verde –um processo que normalmente requer o uso de um catalisador.

Embora dividir o mar pareça um tanto bíblico em proporção, a equipe, liderada pelo professor Shizhang Qiao e pelo professor associado Yao Zheng, da Escola de Engenharia Química da Universidade de Adelaide, relata a eletrólise prática e direta da água do mar que não foi acidificada ou alcalinizada. , que por sua vez alcança a estabilidade a longo prazo.

Dividimos a água do mar natural em oxigênio e hidrogênio com quase 100% de eficiência para produzir hidrogênio verde por eletrólise, usando um catalisador não precioso e barato em um eletrolisador comercial. Professor Shizhang Qiao, Escola de Engenharia Química, Universidade de Adelaide

Essa configuração leva uma fonte de energia elétrica que é então conectada a dois eletrodos feitos de materiais catalíticos que são imersos na água.

O hidrogênio então aparece no cátodo, onde os elétrons entram na água, e o oxigênio no ânodo.

Os catalisadores convencionais usados na eletrólise são geralmente metais preciosos de terras raras, como platina e irídio, que ajudam a produzir hidrogênio renovável, mas podem ser caros e difíceis de adquirir devido à sua escassez.

Fotos: David Prado Perucha/Shutterstock.com,

Dividindo a água do mar para produzir hidrogênio verde sustentável

Eletrólise Sustentável

a,b, espectros infravermelhos intensificados na superfície in situ de CoOx e Cr2O3–CoOx, respectivamente, em diferentes potenciais em água do mar neutra simulada (pH 7; tampão fosfato salino 0,5 M mais 0,5 M NaCl). A linha pontilhada em a mostra que no CoOx, a banda H2O* não muda obviamente quando a tensão aplicada muda, e as setas azuis tracejadas em b mostram que no Cr2O3–CoOx, a banda H2O* muda continuamente em direção à banda OH* quando o potencial anódico aumenta. Observe que os espectros foram plotados usando a curva medida em 0,90 VRHE como linha de base. c, barreira de energia calculada DFT de dissociação de água em CoO2 e Cr2O3 a 1,60 VRHE, com a inserção mostrando as configurações atômicas de dissociação de água na superfície de Cr2O3 no estado inicial (IS), estado de transição (TS) e estado final (FS). Códigos de cores: bolas ciano e laranja representam átomos de Cr e O em Cr2O3, e bolas vermelhas e brancas denotam átomos de O e H na molécula de H2O. d, Diagrama esquemático da geração do microambiente alcalino local no ânodo modificado por ácido de Lewis, que facilita o OER e inibe a química do cloro. A seta laranja representa a direção do campo elétrico externo (E). LA = ácido de Lewis. EDL = dupla camada elétrica. Dados de origem EDL = dupla camada elétrica. Dados de origem EDL = dupla camada elétrica

Consequentemente, os pesquisadores estão procurando catalisadores alternativos que sejam mais amplamente disponíveis e econômicos, como o óxido de cobalto revestido com óxido de cromo, um óxido de metal de transição. A equipe operou o eletrolisador comercial usando o óxido de metal de transição não precioso e descobriu que sua eficiência e eficácia eram próximas às do uso de um catalisador precioso de terras raras.

O desempenho de um eletrolisador comercial com nossos catalisadores operando em água do mar é próximo ao desempenho de catalisadores de platina/irídio operando em uma matéria-prima de água deionizada altamente purificada.

Professor Associado Yao Zheng, Escola de Engenharia Química, Universidade de Adelaide

O uso de água do mar como matéria-prima demonstra outro benefício importante do processo inovador, já que normalmente a água doce é usada como matéria-prima para a eletrólise.

No entanto, a água doce está se tornando cada vez mais escassa devido a fatores como a poluição industrial e as mudanças climáticas. É por isso que os pesquisadores agora estão se voltando para soluções alternativas de água e

Investigação sobre a origem de OH gerado localmente na água do mar natural

Matéria-prima de água do mar

a,b, espectros infravermelhos intensificados na superfície in situ de CoOx e Cr2O3–CoOx, respectivamente, em diferentes potenciais em água do mar neutra simulada (pH 7; tampão fosfato salino 0,5 M mais 0,5 M NaCl). A linha pontilhada em a mostra que no CoOx, a banda H2O* não muda obviamente quando a tensão aplicada muda, e as setas azuis tracejadas em b mostram que no Cr2O3–CoOx, a banda H2O* muda continuamente em direção à banda OH* quando o potencial anódico aumenta. Observe que os espectros foram plotados usando a curva medida em 0,90 VRHE como linha de base. c, barreira de energia calculada DFT de dissociação de água em CoO2 e Cr2O3 a 1,60 VRHE, com a inserção mostrando as configurações atômicas de dissociação de água na superfície de Cr2O3 no estado inicial (IS), estado de transição (TS) e estado final (FS). Códigos de cores: bolas ciano e laranja representam átomos de Cr e O em Cr2O3, e bolas vermelhas e brancas denotam átomos de O e H na molécula de H2O. d, Diagrama esquemático da geração do microambiente alcalino local no ânodo modificado por ácido de Lewis, que facilita o OER e inibe a química do cloro. A seta laranja representa a direção do campo elétrico externo (E). LA = ácido de Lewis. EDL = dupla camada elétrica. Dados de origem EDL = dupla camada elétrica. Dados de origem EDL = dupla camada elétrica

tomando a água do mar como matéria-prima, principalmente em regiões com costas expostas e muita luz solar. No entanto, a água do mar é considerada impura devido à sua elevada salinidade

em relação à água doce, o que pode acarretar aumento nos custos de manutenção dos equipamentos utilizados no processo de eletrólise. Normalmente, essa água impura seria tratada antes

do início do processo para evitar a corrosão e preservar a vida útil do sistema. No entanto, as soluções de pré-tratamento complicam ainda mais o processo e aumentam os custos.

Desempenho do eletrolisador de água do mar natural tipo fluxo

“É sempre necessário tratar a água impura a um nível de pureza da água para eletrolisadores convencionais, incluindo dessalinização e deionização, o que aumenta o custo de operação e manutenção dos processos. Professor Associado Yao Zheng, Escola de Engenharia Química, Universidade de Adelaide” No entanto, a equipe da Universidade de Adelaide conseguiu demonstrar o uso eficaz da água do mar como matéria-prima sem a necessidade de pré-tratamento, obtendo resultados de desempenho semelhantes a uma configuração mais convencional.

É sempre necessário tratar a água impura a um nível de pureza da água para eletrolisadores convencionais, incluindo dessalinização e deionização, o que aumenta o custo de operação e manutenção dos processos. Professor Associado Yao Zheng, Escola de Engenharia Química, Universidade de Adelaide

A próxima fase do projeto envolve escalar o processo e testar o método usando um eletrolisador comercial que pode ser usado para produção de hidrogênio para células de combustível e síntese de amônia.

²A equipe espera que esse novo processo abra um futuro brilhante para a geração sustentável de hidrogênio verde usando água do mar e catalisadores não preciosos econômicos.

Água do mar

A água do mar é um recurso quase infinito e é considerada um eletrólito de matéria-prima natural. Isso é mais prático para regiões com costas longas e luz solar abundante. No entanto, não é prático para regiões onde a água do mar é escassa.

A eletrólise da água do mar ainda está em desenvolvimento inicial em comparação com a eletrólise da água pura devido às reações laterais do eletrodo e à corrosão decorrente das complexidades do uso da água do mar.

“É sempre necessário tratar a água impura a um nível de pureza da água para eletrolisadores convencionais, incluindo dessalinização e deionização, o que aumenta o custo de operação e manutenção dos processos”, disse o professor associado Zheng.

Caminho para o aumento da produção de hidrogênio verde sem explorar os já escassos suprimentos de água doce

Uso eficaz da água do mar efeitos positivos no meio ambiente através da redução das emissões de gases de efeito estufa

Produzindo hidrogênio verde usando catalisadores sustentáveis

Os especialistas de Swansea e Grenoble se uniram para criar um método realista para produzir hidrogênio verde usando catalisadores sustentáveis. Aumentando o Desempenho da Hidrogenase para Evolução Fotocatalítica de Hidrogênio Aeróbico por meio de Ajuste de Solvente

por Daniel Scheschkewitz

Os especialistas agora antecipam que seu estudo será um passo significativo para tornar a produção de hidrogênio verde mais simples, barata e escalável. Em nosso trabalho, usamos enzimas naturais – hidrogenases – para gerar hidrogênio verde usando a luz solar.

Ao contrário dos catalisadores sintéticos que são baseados em metais preciosos como a platina, as hidrogenases contêm apenas elementos abundantes na terra, como ferro e níquel.

Este trabalho mostra o desempenho da [NiFeSe] hidrogenase de Desulfomicrobium baculatum para geração de hidrogênio acionada por energia solar em uma variedade de solventes eutéticos profundos de base orgânica. Os solventes eutéticos profundos (DESs) demonstraram ser solventes superiores para a geração solar de hidrogênio usando enzimas hidrogenases naturais. Este sistema “inDEStrutível” demonstra que os solventes de engenharia baseados em DES estabilizam a hidrogenase em relação ao oxigênio e permitem a geração eficiente de H2 no ar

Em resumo, mostramos que os DESs podem atuar como meio de reação alternativo à água para a evolução fotocatalítica de hidrogênio usando enzimas hidrogenases naturais. Ao ajustar o teor de água nos DESs, tanto a atividade quanto a estabilidade da atividade de evolução de H2 podem ser aumentadas para igualar e até superar a água pura como solvente para a evolução de H2.

Este trabalho é um exemplo inspirador de como combinar a experiência de vários parceiros em uma colaboração internacional pode levar a avanços de pesquisa inovadores. Dr. Alan Le Goff, cientista sênior, CNRS Grenoble

Em nosso trabalho, usamos enzimas naturais – hidrogenases – para gerar hidrogênio verde usando a luz solar. Ao contrário dos catalisadores sintéticos que são baseados em metais preciosos como a platina, as hidrogenases contêm apenas elementos abundantes na terra, como ferro e níquel. No entanto, essas enzimas são muito sensíveis e se desativam rapidamente quando expostas ao ar, tornando seu uso prático quase impossível. Dr. Moritz Kuehnel, Professor Sênior, Departamento de Química, Swansea University

Fotos: Angewandte Chemie, Universidade de Swansea

Resumo gráfico

No entanto, essas enzimas são muito sensíveis e se desativam rapidamente quando expostas ao ar, tornando seu uso prático quase impossível. Dr. Moritz Kuehnel, Professor Sênior, Departamento de Química, Swansea University. O grupo já desenvolveu solventes de engenharia que permitem que as hidrogenases atuem no ar.

Simplesmente mergulhá-los nesses solventes em vez de água os torna mais ativos e estáveis, permitindo que sejam utilizados para criar hidrogênio no ar.

“Integramos nanopartículas sintéticas com enzimas naturais nos chamados materiais híbridos, que combinam o melhor dos dois mundos para alcançar uma funcionalidade nova e superior. As nanopartículas de TiO2 são excelentes no uso da luz solar para gerar cargas e as hidrogenases são extremamente eficientes no uso dessas cargas para gerar hidrogênio verde.

A combinação dos dois, portanto, permite a geração eficiente de hidrogênio verde a partir da luz solar, algo que nenhum dos componentes separados é capaz de fazer . Dra. Christine Cavazza, cientista sênior, CEA Grenoble”.

A experiência da Swansea University em fotocatálise, design de solvente e sua ênfase em fornecer soluções práticas para problemas complexos foram combinadas com o conhecimento de recuperação de enzimas naturais e seu uso para conversão de energia renovável na Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA) e na Université Grenoble Alpes ( UG). A conexão estratégica de Swansea com a UGA resultou na colaboração. As descobertas foram publicadas na Angewandte Chemie.

Este trabalho é um exemplo inspirador de como combinar a experiência de vários parceiros em uma colaboração internacional pode levar a avanços de pesquisa inovadores. Dr. Alan Le Goff, cientista sênior, CNRS Grenoble

O hidrogênio verde é necessário como combustível para a descarbonização do transporte, principalmente da aviação de longo curso, dos caminhões, do setor marítimo onde a eletrificação não é viável, da indústria química, principalmente da fabricação de fertilizantes, e do setor de energia.

Solventes eutéticos profundos induzem tolerância ao oxigênio a um fotocatalisador baseado em TiO 2 -hidrogenase para evolução de hidrogênio impulsionada por energia solar sob condições aeróbicas

No entanto, os custos de fabricação do hidrogênio verde atualmente impedem seu uso generalizado, e é por isso que essa descoberta é tão importante para o futuro.

A utilização de catalisadores sustentáveis como hidrogenases em vez de platina cara pode reduzir o custo de eletrolisadores e células de combustível, tornando o hidrogênio verde mais acessível para criar e utilizar. Também reduz a dependência de importações, que podem ser interrompidas por forças externas.

Geração fotocatalítica de H 2 usando um sistema fotocatalisador baseado em TiO2 e Db [NiFeSe] H2 ase em várias misturas de água e glicelina. (a) geração de H2 ao longo do tempo e (b) número de renovação após 24 h de irradiação em solventes de conteúdo variável de glicelina sob condições inertes. Condições: TiO2 (5,0 mg), Db [NiFeSe] H2 ase (21 pmol), 2,0 mL de solvente, TEOA (0,4 M), AM 1,5 G, 1 sol, 40 °C, purga de N2 constante

Mudar para combustível de hidrogênio pode prolongar o problema do metano

Opotencial do hidrogênio como combustível limpo pode ser limitado por uma reação química na baixa atmosfera, de acordo com pesquisas da Universidade de Princeton e da Associação Nacional Oceânica e Atmosférica

Isso ocorre porque o gás hidrogênio reage facilmente na atmosfera com a mesma molécula responsável principalmente pela quebra do metano, um potente gás de efeito estufa. Se as emissões de hidrogênio excederem um determinado limite, essa reação compartilhada provavelmente levará ao acúmulo de metano na atmosfera – com consequências climáticas de décadas.

Intensidade crítica de emissão de hidrogênio (HEI) para mitigação de metano HEI crítica em função do excesso de OH (EOH) e método de produção de hidrogênio (H2 verde e azul com taxas de vazamento de 0,2, 0,5, 1% de CH4, respectivamente). As linhas tracejadas (pontilhadas) são obtidas para um aumento (diminuição) de 20% na taxa de absorção de H2 pelas bactérias do solo (kd). Triângulos marcam o HEI crítico para a melhor estimativa de EOH

“O hidrogênio é teoricamente o combustível do futuro”, disse Matteo Bertagni, pesquisador de pós-doutorado do High Meadows Environmental Institute, que trabalha na Carbon Mitigation Initiative. “Na prática, porém, apresenta muitas preocupações ambientais e tecnológicas que ainda precisam ser abordadas”.

Bertagni é o primeiro autor de um artigo de pesquisa publicado na Nature Communications , no qual os pesquisadores modelaram o efeito das emissões de hidrogênio no metano atmosférico. Eles descobriram que, acima de um certo limite, mesmo ao substituir o uso de combustível fóssil, uma economia de hidrogênio com vazamento pode causar danos ambientais de curto prazo, aumentando a quantidade de metano na atmosfera.

O hidrogênio é frequentemente anunciado como o combustível limpo do futuro, mas novas pesquisas sugerem que a infraestrutura de hidrogênio com vazamento pode acabar aumentando os níveis de metano atmosférico, o que causaria consequências climáticas de décadas

Um aumento nas emissões de hidrogênio significa que mais hidroxila (OH) seria usada para quebrar o hidrogênio, deixando menos OH disponível para quebrar o metano (CH4). A economia do hidrogênio poderia aumentar os níveis de metano atmosférico.

por * Universidade de Princeton, Escola de Engenharia

Fotos: Bumper DeJesus, Universidade de Princeton

O risco de danos é agravado pelos métodos de produção de hidrogênio usando metano como insumo, destacando a necessidade crítica de gerenciar e minimizar as emissões da produção de hidrogênio. “Temos muito a aprender sobre as consequências do uso do hidrogênio, então a mudança para o hidrogênio, um combustível aparentemente limpo, não cria novos desafios ambientais,” disse Amilcare Porporato, Thomas J. Wu ‘94 Professor de Engenharia Civil e Ambiental e o Instituto Ambiental High Meadows. Porporato é investigador principal e membro da Equipe de Liderança da Iniciativa de Mitigação de Carbono e também é professor associado do Andlinger Center for Energy and the Environment.

(1) a competição por OH; (2) a produção de H2 a partir da oxidação de CH4; (3) as emissões potenciais [mínimo-máximo] devido a um sistema de energia mais baseado em hidrogênio. As estimativas de fluxo (Tg/ano) são de refs. As setas são escalonadas com a intensidade do fluxo de massa, sendo a escala CH4 10 vezes mais estreita que a escala H2. Em uma base por mol, H2 consome apenas cerca de 3 vezes menos OH do que CH4. ppq = parte por quatrilhão (10⁻¹⁵). uma estimativa de cima para baixo incluindo também sumidouros atmosféricos menores (<10%). b intervalo obtido como diferença entre as emissões totais e de combustíveis fósseis

O problema se resume a uma molécula pequena e difícil de medir, conhecida como radical hidroxila (OH). Frequentemente apelidado de “o detergente da troposfera”, o OH desempenha um papel crítico na eliminação de gases de efeito estufa, como metano e ozônio, da atmosfera. O radical hidroxila também reage com o gás hidrogênio na atmosfera.

E como uma quantidade limitada de OH é gerada a cada dia, qualquer pico nas emissões de hidrogênio significa que mais OH seria usado para quebrar o hidrogênio, deixando menos OH disponível para quebrar o metano. Como consequência, o metano permaneceria mais tempo na atmosfera, ampliando seus impactos de aquecimento.

Segundo Bertagni, os efeitos de um pico de hidrogênio que pode ocorrer à medida que os incentivos do governo para a produção de hidrogênio se expandem podem ter consequências climáticas de décadas para o planeta. “Se você emitir um pouco de hidrogênio na atmosfera agora, isso levará a um acúmulo progressivo de metano nos anos seguintes”, disse Bertagni.

Temos muito a aprender sobre as consequências do uso do hidrogênio ...

Orçamentos emaranhados de hidrogênio (H2) e metano (CH4) Esboço dos orçamentos troposféricos de H2 e CH4 e suas interconexões

“Embora o hidrogênio tenha apenas uma vida útil de cerca de dois anos na atmosfera, você ainda terá o feedback de metano desse hidrogênio daqui a 30 anos.” No estudo, os pesquisadores identificaram o ponto de inflexão em que as emissões de hidrogênio levariam a um aumento no metano atmosférico e, assim, prejudicariam alguns dos benefícios de curto prazo do hidrogênio como combustível limpo. Ao identificar esse limite, os pesquisadores estabeleceram metas para o gerenciamento das emissões de hidrogênio.

“É imperativo que sejamos proativos no estabelecimento de limites para as emissões de hidrogênio, para que possam ser usados para informar o projeto e a implementação da futura infraestrutura de hidrogênio”, disse Porporato.

Para o hidrogênio conhecido como hidrogênio verde, que é produzido pela divisão da água em hidrogênio e oxigênio usando eletricidade de fontes renováveis, Bertagni disse que o limite crítico para as emissões de hidrogênio fica em torno de 9%. Isso significa que, se mais de 9% do hidrogênio verde produzido vazar para a atmosfera – seja no ponto de produção, em algum momento durante o transporte ou em qualquer

outro lugar ao longo da cadeia de valor – o metano atmosférico aumentaria nas próximas décadas, cancelando alguns dos benefícios climáticos de abandonar os combustíveis fósseis.

E para o hidrogênio azul, que se refere ao hidrogênio produzido por meio da reforma do metano com subsequente captura e armazenamento de carbono, o limite para as emissões é ainda menor. Como o próprio metano é o principal insumo para o processo de reforma do metano, os produtores de hidrogênio azul devem considerar o vazamento direto de metano além do vazamento de hidrogênio. Por exemplo, os pesquisadores descobriram que, mesmo com uma taxa de vazamento de metano tão baixa quanto 0,5%, os vazamentos de hidrogênio teriam que ser mantidos em torno de 4,5% para evitar o aumento das concentrações atmosféricas de metano. “Gerenciar as taxas de vazamento de hidrogênio e metano será crítico”, disse Bertagni. “Se você tiver apenas uma pequena quantidade de vazamento de metano e um pouco de vazamento de hidrogênio, então o hidrogênio azul que você produz realmente pode não ser muito melhor do que o uso de combustíveis fósseis, pelo menos nos próximos 20 a 30 anos.”

Os pesquisadores enfatizaram a importância da escala de tempo em que o efeito do hidrogênio no metano atmosférico é considerado. Bertagni disse que a longo prazo (ao longo de um século, por exemplo), a mudança para uma economia de hidrogênio provavelmente ainda traria benefícios líquidos para o clima, mesmo que os níveis de vazamento de metano e hidrogênio sejam altos o suficiente para causar quase termo aquecimento. Eventualmente, disse ele, as concentrações de gás atmosférico atingiriam um novo equilíbrio, e a mudança para uma economia de hidrogênio demonstraria seus benefícios climáticos. Mas antes que isso aconteça, as possíveis consequências de curto prazo das emissões de hidrogênio podem levar a danos ambientais e socioeconômicos irreparáveis.

Assim, se as instituições esperam atingir as metas climáticas de meados do século, Bertagni alertou que o vazamento de hidrogênio e metano para a atmosfera deve ser controlado à medida que a infraestrutura de hidrogênio começa a ser implementada. E como o hidrogênio é uma molécula pequena notoriamente difícil de controlar e medir, ele explicou que o gerenciamento de emissões provavelmente exigirá que os pesquisadores desenvolvam métodos melhores para rastrear as perdas de hidrogênio em toda a cadeia de valor. “Se empresas e governos levam a sério o investimento de dinheiro para desenvolver o hidrogênio como um recurso, eles precisam garantir que estão fazendo isso de maneira correta e eficiente”, disse Bertagni. “Em última análise, a economia do hidrogênio deve ser construída de forma que não contrarie os esforços de outros setores para mitigar as emissões de carbono”.

Complexo industrial da CF Industries em Donaldsonville, Louisiana

Quais são as perspectivas futuras do mercado Hidrogênio verde?

medida que a tecnologia melhora e os custos de produção diminuem, o hidrogênio verde pode se tornar cada vez mais importante para moldar um futuro mais verde

Agrande maioria do hidrogênio gerado globalmente é cinza, ou seja, fabricado a partir do gás natural. O hidrogênio cinza é barato sem um preço nas emissões de carbono, mas aumenta a dificuldade de alcançar a sustentabilidade ambiental.

Por outro lado, o hidrogênio verde é a melhor alternativa de solução de longo prazo para economias descarbonizantes, pois sua produção não envolve combustíveis fósseis e gases de efeito estufa. Em vez disso, é produzido por eletrólise usando eletricidade renovável, pelo que é mais caro que o cinza.

Espaço de viabilidade probabilística de crescimento por eletrólise no caso de crescimento convencional

a , Na União Europeia. b , Globalmente. A tonalidade da cor indica a densidade de probabilidade anual que resulta da propagação da incerteza da capacidade inicial em 2023 e da taxa de crescimento emergente. As linhas cinzas indicam caminhos de exemplo aleatórios, ilustrando a vasta gama de resultados plausíveis sob taxas de crescimento semelhantes às da energia eólica e solar. O diagrama vertical no lado direito mostra a densidade de probabilidade no ano de interseção 2038 na União Europeia ( a ) e 2045 globalmente ( b). Os resultados revelam escassez de curto prazo, com pouca capacidade de eletrólise até 2030 na União Europeia e 2035 globalmente, e substancial incerteza de longo prazo, com uma ampla gama de capacidade de eletrólise possível até 2050. Os painéis de zoom mostram o espaço probabilístico de viabilidade até 2030 , demonstrando que as metas de implantação de curto prazo estão fora de alcance sob taxas de crescimento semelhantes às da energia eólica e solar

O hidrogênio verde e os eletros combustíveis derivados são substitutos atraentes para os combustíveis fósseis em aplicações onde a eletrificação direta é inviável. Embora isso os torne cruciais para a neutralidade climática, aumentar rapidamente a oferta é crítico e desafiador. Aqui mostramos que, mesmo que a capacidade de eletrólise cresça tão rápido quanto a energia eólica e solar, o suprimento de hidrogênio verde permanecerá escasso no curto prazo e incerto no longo prazo. Apesar do crescimento exponencial inicial, o hidrogênio verde provavelmente (≥75%) fornece <1% da energia final até 2030 na União Europeia e 2035 globalmente. Até 2040, é mais provável um avanço para ações mais altas, mas grandes incertezas prevalecem com uma faixa interquartil de 3,2–11,2% (UE) e 0,7–3,3% (globalmente). Tanto a escassez de curto prazo quanto a incerteza de longo prazo impedem o investimento em infraestrutura e usos finais de hidrogênio, reduzindo o potencial do hidrogênio verde e comprometendo as metas climáticas. No entanto, análogos históricos sugerem que medidas políticas de emergência poderiam promover taxas de crescimento substancialmente mais altas, acelerando o avanço e aumentando a probabilidade de disponibilidade futura de hidrogênio.

As vastas reservas de hidrogênio o tornam uma opção atraente em meio ao aumento da demanda por energias renováveis para atender às metas de descarbonização declaradas. À

por *Owais Ali

Fotos: Harvard Kennedy School, Hydrogen Projects Database, IEA

No entanto, seu custo de produção diminuirá com o tempo devido à diminuição contínua dos custos de eletricidade renovável, tornando o hidrogênio verde mais acessível. O desafio está em antecipar essas mudanças e agir de acordo com elas.

Crescente demanda industrial por hidrogênio verde

O mercado global de produção de hidrogênio verde está projetado para atingir 225,55 bilhões de dólares até 2030, expandindo a uma taxa composta de crescimento anual de 6,4% durante o período de previsão. Esse crescimento é impulsionado pela crescente demanda por combustíveis mais limpos e pela expansão das leis governamentais que regem a descarbonização dos derivados de petróleo.

Nos próximos anos, prevê-se que os países melhorem o ambiente da indústria à medida que percebem o potencial inexplorado do hidrogênio verde.

Os líderes industriais estão trabalhando no progresso tecnológico para reduzir o custo das unidades de eletrolisadores, acelerando a comercialização do hidrogênio verde. Por outro lado, os participantes do mercado se concentram na implementação de vários programas estratégicos, como parcerias, joint ventures, aquisições e fusões, para fortalecer sua posição no mercado emergente de hidrogênio.

Para reduzir as emissões de gases de efeito estufa até 2050 no Acordo do Clima de Paris

Previsão até 2050 na UE

Apesar do crescimento exponencial em projetos de hidrogênio

A Alemanha caminha para uma economia de hidrogênio baseada no hidrogênio verde. O governo alemão decidiu seguir uma política industrial ativa e, em 10 de junho, aprovou a Estratégia Nacional de Hidrogênio, há muito elaborada, no valor de 9 bilhões de euros.

O objetivo é cumprir a promessa feita pela Alemanha e pela União Europeia de reduzir as emissões de gases de efeito estufa até 2050 no Acordo do Clima de Paris.O Reino Unido planeja implantar 5 GW de capacidade de produção de hidrogênio de baixo carbono até 2030, o que deve ajudar a garantir que 20-35% do consumo de energia do país seja hidrogênio até 2050. A estratégia vê a economia de hidrogênio do Reino Unido em £ 900 milhões e 9.000 empregos até 2030, subindo para £ 13 bilhões e 100.000 empregos até 2050.

Futuro do hidrogênio da logística

Em 2050, a maior parte do transporte rodoviário pesado funcionará com hidrogênio e eletricidade. Prevê-se que até 2050 na UE, 35% dos caminhões serão elétricos, 55% serão movidos a hidrogênio e 10% serão movidos a biometano. A Nature Energy publicou um artigo de cientistas do Potsdam Institute for Climate Impact Research e de outras instituições científicas sobre as perspectivas de um futuro mercado verde de hidrogênio.

Incerteza de longo prazo, escassez de curto prazo pesando sobre o hidrogênio verde

Segundo os pesquisadores, aumentar rapidamente o suprimento de hidrogênio é difícil. Portanto, mesmo que a capacidade de eletrólise cresça tão rápido quanto a energia solar e eólica, o fornecimento de hidrogênio verde permanecerá insuficiente no curto prazo. Já a perspectiva de longo prazo é caracterizada por alta incerteza.

Apesar do crescimento exponencial em projetos de hidrogênio, o hidrogênio verde tem mais de 75% de probabilidade de fornecer menos de 1% do consumo final de energia globalmente até 2035.

Os investimentos e esforços planejados para expandir o mercado de hidrogênio verde não serão suficientes para que o combustível adquira um papel importante na indústria de energia. Até 2040, pode-se esperar um aumento na participação, mas há grande incerteza na determinação de valores específicos.A incerteza de longo prazo e os baixos volumes de curto prazo desencorajam o investimento no uso final e na infraestrutura do hidrogênio verde, reduzindo o potencial do hidrogênio verde e comprometendo as metas climáticas.

Hidrogênio verde: o presente e o futuro da energia de baixo carbono

A mudança global para uma economia livre de carbono afetará substancialmente as atuais cadeias de valor de energia e reestruturará o ciclo de vida da produção ao consumo, afetando significativamente as interações com as partes interessadas.

O hidrogênio verde está ganhando impulso político e econômico devido à sua versatilidade e pode desempenhar um papel vital na conquista de um futuro livre de carbono.

Sua ampla implementação será crítica para descarbonizar indústrias de difícil descarbonização com uso intensivo de energia, como a produção de cimento e aço.

Prevê-se que a demanda global por hidrogênio verde aumente em 700% até 2050.

Essa adoção generalizada de hidrogênio verde terá efeitos de longo alcance nas cadeias de valor atuais e abrirá oportunidades econômicas para nações estrategicamente posicionadas no mercado emergente de hidrogênio verde.

A demanda global por hidrogênio verde deve aumentar em 700% até 2050

[*] Engenheiro Mecânico/NEBOSH

Gerar gás hidrogênio em um processo de uma etapa

movido a luz que produz energia de hidrogênio a partir de gás pungente (um gás com o odor inconfundível de ovos podres) em um processo de uma etapa

Osulfeto de hidrogênio, famoso por seu aroma de ovos podres, é conhecido por ser altamente venenoso e corrosivoespecialmente em aplicações de águas residuais. As plantas petroquímicas e outras indústrias produzem milhares de toneladas desse gás todos os anos como subproduto de vários processos que separam o enxofre do petróleo, gás natural, carvão e outros produtos.

Agora, engenheiros e cientistas da Rice University criaram uma nova maneira para essas indústrias petroquímicas transformarem o gás nocivo em gás hidrogênio de “alta demanda”. A engenheira de arroz, física e química Naomi Halas e a equipe criaram um método que deriva energia da luz e emprega nanopartículas de ouro para converter sulfeto de hidrogênio e enxofre em uma única etapa. Em comparação, as refinarias de tecnologia catalítica atuais funcionam por meio de um método conhecido como processo Claus, que requer várias etapas. Além disso, produz enxofre, mas não hidrogênio, que é convertido em água.

“As emissões de sulfeto de hidrogênio podem resultar em multas pesadas para a indústria, mas a remediação também é muito cara”, disse Halas, um pioneiro da nanofotônica cujo laboratório passou anos desenvolvendo nanocatalisadores ativados por luz comercialmente viáveis, em um comunicado.

“A frase ‘game-changer’ é usada em demasia, mas neste caso, ela se aplica.

A implementação da fotocatálise plasmônica deve ser muito mais barata do que a remediação tradicional, e tem o potencial adicional de transformar um fardo caro em uma mercadoria cada vez mais valiosa.” Segundo Halas, o processo é econômico; poderia ter baixos custos de implementação e alta eficiência para limpar o sulfeto de hidrogênio não industrial de fontes como gás de esgoto e dejetos de animais.

Engenheiros desenvolveram um método inovador que requer apenas um Catalisador

Uma imagem representativa de um gasoduto de produção de gás hidrogênio para energia

por *Rice University Fotos: Audioundwerbung/iStock, Grupo Halas/Universidade Rice, National University of Singapore, NUS

Uma ilustração do processo de remediação de uma etapa movido a luz para o gás sulfeto de hidrogênio possibilitado por um fotocatalisador de ouro criado na Rice University

A equipe pontilhava a superfície dos grãos de pó de dióxido de silício com pequenas “ilhas” de ouro, de acordo com o comunicado. Cada ilha era uma nanopartícula de ouro que interage com um comprimento de onda de luz visível.

As reações criaram “portadores quentes”, elétrons de alta energia e vida curta que podem conduzir a catálise.

Em uma configuração de laboratório, a equipe demonstrou que um banco de luzes LED poderia produzir “fotocatálise de portadora quente” e converter H2S diretamente em gás H2 e enxofre. “Dado que requer apenas luz visível e sem aquecimento externo, o processo deve ser relativamente simples de escalar usando energia solar renovável ou iluminação LED de estado sólido altamente eficiente”, acrescentou Halas.

Suas descobertas foram publicadas na revista ACS Energy Letters da American Chemical Society.

Luz como um gatilho

A equipe foi liderada pelo Professor Associado Xue Jun Min, Dr. Wang Xiaopeng e Dr. Vincent Lee Wee Siang, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da NUS College of Design and Engineering (NUS CDE). A descoberta que eles fizeram foi que a luz poderia desencadear um novo mecanismo em um material catalítico usado na eletrólise da água. “Descobrimos que o centro redox para a reação eletrocatalítica é alternado entre metal e oxigênio, acionado pela luz”, disse Jun Min.

“Isso melhora amplamente a eficiência da eletrólise da água”. Tudo começou com uma queda de energia acidental das luzes do teto no laboratório de Jun Min há quase três anos. Naquela época, as luzes do teto do laboratório de pesquisa de Jun Min ficavam normalmente acesas por 24 horas. Quando as luzes se apagaram devido a uma falha de energia, houve a oportunidade de observar algo que os cientistas nunca haviam testemunhado antes. Quando os pesquisadores retornaram no dia seguinte, descobriram que a escuridão havia influenciado o desempenho de um material à base de oxihidróxido de níquel no experimento de eletrólise da água. Tinha caído drasticamente.

“Essa queda no desempenho, ninguém nunca notou isso antes, porque ninguém nunca fez o experimento no escuro”, disse Jun Min.

“Além disso, a literatura diz que tal material não deve ser sensível à luz; a luz não deve ter nenhum efeito em suas propriedades”. Jun Min e sua equipe sabiam que haviam tropeçado em algo significativo e embarcaram em vários experimentos repetidos para testar suas novas teorias. Eles acabaram tendo dados suficientes para publicar um artigo. Agora, a equipe está trabalhando em novas maneiras de melhorar os processos industriais para gerar hidrogênio , como tornar as células que contêm água transparentes, de modo a introduzir luz no processo de separação da água.

Abstrato

As nanoestruturas metálicas plasmônicas têm despertado um interesse cada vez maior como fotocatalisadores heterogêneos, facilitando a ativação de ligações químicas e superando as altas demandas de energia da catálise térmica convencional. Aqui relatamos a fotocatálise plasmônica altamente eficiente da decomposição direta de sulfeto de hidrogênio em hidrogênio e enxofre, uma alternativa ao processo industrial Claus. Sob iluminação de luz visível e sem fonte de calor externa, pode ser observado um aumento de reatividade de até 20 vezes em comparação com a termocatálise. A reatividade substancialmente aumentada pode ser atribuída a transportadores quentes mediados por plasmon (HCs) que modificam a energia da reação. Com uma mudança na etapa determinante da velocidade da reação, uma nova via de reação é possibilitada com uma barreira de reação aparente mais baixa.

O processo de remediação é econômico e eficiente

Descobrimos que o centro redox para a reação eletrocatalítica é alternado entre metal e oxigênio, acionado pela luz, disse Assoc Prof Xue. “Isso melhora amplamente a eficiência da eletrólise da água

Uma equipe de pesquisa da Universidade Nacional de Cingapura, composta pelo professor associado Xue Jun Min (centro), Vincent Lee Wee Siang (esquerda) e Zhong Haoyin (esquerda), descobriu que a luz pode desencadear um novo mecanismo eletrocatalítico de eletrólise da água. Esta descoberta inovadora pode melhorar a acessibilidade do hidrogênio como fonte de energia limpa

Hidrogênio barato e sustentável por meio de Energia Solar

Um novo tipo de painel solar, desenvolvido na Universidade de Michigan-UM, alcançou 9% de eficiência na conversão de água em hidrogênio e oxigênio, imitando uma etapa crucial da fotossíntese natural. Ao ar livre, representa um grande salto na tecnologia, quase 10 vezes mais eficiente do que experimentos solares de divisão de água desse tipo. Mas o maior benefício é reduzir o custo do hidrogênio sustentável. Isso é possível diminuindo o semicondutor, normalmente a parte mais cara do dispositivo. O semicondutor de autocorreção da equipe resiste à luz concentrada equivalente a 160 sóis.

Atualmente, os humanos produzem hidrogênio a partir do metano do combustível fóssil, usando uma grande quantidade de energia fóssil no processo. No entanto, as plantas colhem átomos de hidrogênio da água usando a luz solar. À medida que a humanidade tenta reduzir suas emissões de carbono, o hidrogênio é atraente tanto como combustível autônomo quanto como componente de combustíveis sustentáveis feitos com dióxido de carbono reciclado. Da mesma forma, é necessário para muitos processos químicos, produção de fertilizantes, por exemplo.

“No final, acreditamos que os dispositivos de fotossíntese artificial serão muito mais eficientes do que a fotossíntese natural, o que fornecerá um caminho para a neutralidade do carbono”, disse Zetian Mi, professor de engenharia elétrica e de computação da UM que liderou o estudo publicado na Nature.

O resultado notável vem de dois avanços. A primeira é a capacidade de concentrar a luz solar sem destruir o semicondutor que aproveita a luz.

“Reduzimos o tamanho do semicondutor em mais de 100 vezes em comparação com alguns semicondutores que trabalham apenas com baixa intensidade de luz”, disse Peng Zhou, pesquisador da UM em engenharia elétrica e de computação e primeiro autor do estudo.

Um método mais eficiente para separação da água (Zhou montou uma lente para focar a luz do sol em um painel experimental) Assista o YouTube: www.youtu.be/uNQLOU8aATc

Peng Zhou usa uma lente grande para concentrar a luz solar no catalisador de separação de água. Ao ar livre, o dispositivo foi dez vezes mais eficiente do que os esforços anteriores de separação de água solar

Ishtiaque Ahmed Navid, estudante de doutorado em engenharia elétrica e de computação, opera o dispositivo de epitaxia de feixe molecular no qual desenvolveu o semicondutor que aproveita a luz solar para dividir a água

por *Universidade de Michigan

Fotos: Brenda Ahearn/Michigan Engineering, Communications and Marketing

“O hidrogênio produzido por nossa tecnologia pode ser muito barato.”

E a segunda é usar a parte de maior energia do espectro solar para dividir a água e a parte inferior do espectro para fornecer calor que estimula a reação. A mágica é possibilitada por um catalisador semicondutor que se aprimora com o uso, resistindo à degradação que tais catalisadores geralmente experimentam quando aproveitam a luz solar para conduzir reações químicas.

Além de lidar com altas intensidades de luz, ele pode prosperar em altas temperaturas que prejudicam os semicondutores do computador. Temperaturas mais altas aceleram o processo de separação da água, e o calor extra também incentiva o hidrogênio e o oxigênio a permanecerem separados, em vez de renovar suas ligações e formar água novamente. Ambos ajudaram a equipe a coletar mais hidrogênio.

Para o experimento ao ar livre, Zhou montou uma lente do tamanho de uma janela de casa para focar a luz do sol em um painel experimental de apenas alguns centímetros de diâmetro. Dentro desse painel, o catalisador semicondutor estava coberto por uma camada de água, borbulhando com os gases hidrogênio e oxigênio que separava.

O catalisador é feito de nanoestruturas de nitreto de índio e gálio, cultivadas em uma superfície de silício.

Essa bolacha semicondutora captura a luz, convertendo-a em elétrons livres e lacunas – lacunas carregadas positivamente deixadas para trás quando os elétrons são liberados pela luz.

As nanoestruturas são salpicadas com bolas de metal em nanoescala, com 1/2000 de milímetro de diâmetro, que usam esses elétrons e buracos para ajudar a direcionar a reação.

Uma camada isolante simples no topo do painel mantém a temperatura em 75 graus Celsius, ou 167 graus Fahrenheit, quente o suficiente para ajudar a estimular a reação e, ao mesmo tempo, ser fria o suficiente para que o catalisador semicondutor tenha um bom desempenho.

A versão externa do experimento, com luz solar e temperatura menos confiáveis, alcançou 6,1% de eficiência em transformar a energia do sol em combustível de hidrogênio. No entanto, dentro de casa, o sistema atingiu 9% de eficiência.

Os próximos desafios que a equipe pretende enfrentar são melhorar ainda mais a eficiência e obter hidrogênio de pureza ultra-alta que possa ser alimentado diretamente nas células de combustível. Este trabalho foi apoiado pela National Science Foundation, o Departamento de Defesa, o Michigan Translational Research and Commercialization Innovation Hub, o Blue Sky Program no College of Engineering da University of Michigan e pelo Army Research Office.

A Fig a é o desenho do dispositivo convencional. A reflexão catalítica opaca (Rc) e a reflexão da camada de proteção (Rp) bloqueiam significativamente a absorção de luz. Uma porção de fótons (T) seria perdida ao passar pelo substrato GaAs. A Fig b é o novo dispositivo projetado pela equipe, no qual as camadas de fotoeletrodo, proteção e catalisador são reposicionadas. Um revestimento anti-reflexo é adicionado na superfície

O novo design também incorpora uma camada antirreflexo para maximizar a capacidade de captação de luz

Um close-up do painel com o catalisador semicondutor e água dentro. Bolhas de hidrogênio e oxigênio sobem a encosta para serem separadas no canister

MF Hydra: a primeira balsa movida a hidrogênio líquido do mundo entra em operação

Aprimeira balsa movida a hidrogênio líquido do mundo, lançada pela empresa norueguesa Norled, já está em operação.

A Administração Marítima Norueguesa concedeu à MF Hydra, a balsa, autorização para navegar, disse o comunicado de imprensa da empresa recentemente. “Depois de muito desenvolvimento e testes, agora estamos ansiosos para receber os passageiros a bordo para uma viagem de emissão zero entre Hjelmeland e Nesvik”, disse Erlend Hovland, diretor de tecnologia da Norled.

Desde o início de 2023, a Norled está testando o sistema e, nas últimas semanas, a Autoridade Marítima Norueguesa deu suas autorizações finais.

A balsa viajará na Noruega em uma rota triangular entre Hjelmeland, Skipavik e Nesvik.

A MF Hydra de 82,4 metros de comprimento, entregue em 2021, pode transportar até 300 passageiros e 80 veículos. Ele poderá viajar a uma velocidade de 9 nós graças às suas duas células de combustível de 200 kW, dois geradores de 440 kW e dois propulsores Shottel.

Reduzir simultaneamente as emissões de ozônio de baixo nível e outros poluentes climáticos de vida curta, bem como o dióxido de carbono de vida longa, poderia reduzir a taxa de aquecimento global pela metade até 2050, mostra um novo estudo

A balsa possui um tanque de armazenamento de hidrogênio de 80 metros cúbicos, o que deve permitir a redução de suas emissões anuais de carbono em até 95%.

A Norled trabalhou com vários parceiros estrangeiros para atingir esse marco. Os sistemas de hidrogênio a bordo foram fornecidos pela empresa alemã Linde Engineering. Dane Ballard inventou células de combustível que usam hidrogênio para gerar energia. O equipamento e a conclusão da embarcação foram de responsabilidade do integrador de sistemas SEAM da Karmy e da Westcon em Lensvg.

O escopo de automação para o sistema de hidrogênio também foi fornecido pela SEAM.

As baterias para o MF Hydra foram fornecidas pela Corvus Energy, e a embarcação recebeu a aprovação da Det Norske Veritas (DNV).

“O fato de trabalharmos juntos, empresas e autoridades, para facilitar o desenvolvimento de novas tecnologias dará à Noruega uma vantagem competitiva e poderá fornecer a base para novos empregos, além de tornar ainda mais emocionante trabalhar na indústria marítima”, disse o diretor-geral de Transporte e Navegação, Knut Arild Hareide

Atualmente, apenas a Norled e a indústria espacial usam hidrogênio líquido como combustível. Portanto, a estreia do MF Hydra representa um avanço tecnológico significativo para o setor naval, afirma a empresa.

O projeto marca um ponto de virada significativo para a Norled e para a Noruega, de acordo com o comunicado de imprensa da empresa , pois mostra como trabalhar em conjunto com o governo e as empresas pode avançar a tecnologia e dar uma vantagem.

A balsa de 82,4 metros de comprimento pode transportar até 300 passageiros e 80 veículos e reduzir suas emissões anuais de carbono em até 95%

O MF Hydra está navegando na rota triangular entre Hjelmeland-Skipavik-Nesvik, na Noruega. Assista o Video em: https://bit.ly/439ghr5

Fotos: Cortesia de Norled

Ambicioso novo plano climático da Califórnia pode ajudar a acelerar a transformação energética em todo o mundo

por *Daniel Sperling

ACalifórnia está embarcando em um novo plano climático audacioso que visa eliminar a pegada de gases de efeito estufa do estado até 2045 e, no processo, reduzir as emissões muito além de suas fronteiras. O projeto exige grandes transformações na indústria, energia e transporte, bem como mudanças nas instituições e comportamentos humanos.

Essas transformações não serão fáceis. Dois anos de desenvolvimento do plano expuseram inúmeros desafios e tensões, incluindo justiça ambiental, acessibilidade e regras locais.

Por exemplo, a San Francisco Fire Commission proibiu baterias com mais de 20 quilowatts-hora de armazenamento de energia em residências, limitando severamente a capacidade de armazenar eletricidade solar dos painéis solares do telhado para todos os momentos em que o sol não está brilhando.

De forma mais ampla, a oposição local a novas linhas de transmissão, instalações solares e eólicas em larga escala , subestações para carregamento de caminhões e conversões de refinarias de petróleo para produzir diesel renovável retardarão a transição.

Sentei-me na primeira fila enquanto o plano era preparado e examinado como membro de longa data do Conselho de Recursos Aéreos da Califórnia, a agência estadual que supervisiona a poluição do ar e o controle climático.

E meu principal colaborador deste artigo, Rajinder Sahota , é vice-diretor executivo do conselho, responsável por preparar o plano e navegar pelas minas terrestres políticas.

Acreditamos que a Califórnia tem chances de sucesso e, no processo, de mostrar o caminho para o resto do mundo . Na verdade, a maioria das políticas necessárias já está em vigor.

Fotos: Comissão de Utilidade Pública da Califórnia, Institute of Transportation Studies, San Francisco Fire Commission

A eletrificação de caminhões e carros e a mudança para energia renovável são cruciais para o futuro de emissões zero da Califórnia

A San Francisco Fire Commission proibiu baterias com mais de 20 quilowatts-hora de armazenamento de energia em residências

A Califórnia está perto de ser a quarta maior economia do mundo e tem um histórico de adoção de requisitos ambientais que são imitados nos Estados Unidos e no mundo.

A Califórnia tem os requisitos de emissão zero mais ambiciosos do mundo para carros, caminhões e ônibus; os requisitos de combustível de baixo carbono mais ambiciosos; um dos maiores programas de cap-and-trade de carbono; e os requisitos mais agressivos para eletricidade renovável.

Nos EUA, por meio de peculiaridades na lei nacional de poluição do ar , outros estados replicaram muitos dos regulamentos e programas da Califórnia para que possam correr à frente das políticas nacionais. Os estados podem seguir os padrões federais de emissões de veículos ou as regras mais rígidas da Califórnia. Não há terceira opção. Um número crescente de estados agora segue a Califórnia. Portanto, embora a Califórnia contribua com menos de 1% das emissões globais de gases de efeito estufa, se ela estabelecer um padrão alto, suas muitas inovações técnicas, institucionais e comportamentais provavelmente se espalharão e serão transformadoras.

O que há no projeto da Califórnia

O novo Plano de Escopo estabelece em detalhes consideráveis como a Califórnia pretende reduzir as emissões de gases de efeito estufa 48% abaixo dos níveis de 1990 até 2030 e, em seguida, alcançar a neutralidade de carbono até 2045.

Ele exige uma redução de 94% no uso de petróleo entre 2022 e 2045 e uma redução de 86% no uso total de combustíveis fósseis. No geral, reduziria as emissões de gases de efeito estufa em 85% até 2045 em relação aos níveis de 1990. A redução restante de 15% viria da captura

do ar e das usinas de combustíveis fósseis e do seu sequestro abaixo do solo ou em florestas, vegetação e solos.

O que acontece na Califórnia tem alcance global, muito além das fronteiras estaduais

de carbono

A Califórnia pretende reduzir as emissões de gases de efeito estufa 48% abaixo dos níveis de 1990 até 2030 e, em seguida, alcançar a neutralidade de carbono até 2045

De acordo com a Bloomberg, a Califórnia está prestes a ultrapassar a Alemanha como a quarta maior economia do mundo e continuar a superar o país e outros países em crescimento do PIB, valor de mercado da empresa, energia renovável e muito mais

Para atingir essas metas, o plano prevê um aumento de 37 vezes em veículos de emissão zero nas estradas, um aumento de seis vezes em aparelhos elétricos em residências, um aumento de quatro vezes na capacidade instalada de geração eólica e solar e a duplicação da geração total de eletricidade para operar tudo. Também pede o aumento da energia do hidrogênio e a alteração da agricultura e do manejo florestal para reduzir os incêndios florestais, sequestrar o dióxido de carbono e reduzir a demanda por fertilizantes. Este é um empreendimento enorme e implica uma transformação maciça de muitas indústrias e atividades.

Transporte: emissor nº 1 da Califórnia

O transporte é responsável por cerca de metade das emissões de gases de efeito estufa do estado, incluindo as emissões das refinarias de petróleo. É aqui que o caminho a seguir talvez esteja mais estabelecido. O estado já adotou regulamentos exigindo que quase todos os carros, caminhões e ônibus novos tenham emissões zero – novos ônibus de transporte público até 2029 e a maioria das vendas de caminhões e veículos leves até 2035 .

Além disso, o Padrão de Combustível de Baixo Carbono da Califórnia exige que as empresas de petróleo reduzam constantemente a intensidade de carbono dos combustíveis de transporte. Este regulamento visa garantir que os combustíveis líquidos necessários para carros e caminhões antigos ainda nas estradas após 2045 sejam biocombustíveis de baixo carbono.

Mas os regulamentos podem ser modificados e até rescindidos se a oposição aumentar. Se os custos das baterias não voltarem a cair, se as concessionárias de energia elétrica e outras ficarem atrasadas no fornecimento de infraestrutura de carregamento e se a oposição local bloquear novos locais de carregamento e atualizações da rede, o estado poderá ser forçado a diminuir seus requisitos de veículos com emissão zero.

O plano também conta com mudanças no comportamento humano. Por exemplo, pede uma redução de 25% nas milhas percorridas por veículos em 2030 em comparação com 2019, que tem perspectivas muito mais sombrias. As únicas estratégias que provavelmente reduzirão significativamente o uso de veículos são as altas taxas de uso e estacionamento nas estradas,

uma medida que poucos políticos ou

O porto de Long Beach inaugurou a primeira estação de carregamento acessível ao público do país para caminhões elétricos pesados em novembro de 2022

O transporte é a principal fonte de emissões da Califórnia. À medida que o estado aumenta seu uso de energia renovável, veículos elétricos e edifícios eletrificados podem reduzir significativamente as emissões. MMT CO2e = milhões de toneladas métricas de dióxido de carbono equivalente. Dados de 2020, divulgados em 2022

eleitores nos EUA apoiariam e um aumento maciço de veículos automatizados de passeio compartilhado, que provavelmente não aumentarão para pelo menos menos mais 10 anos. Cobranças adicionais para dirigir e estacionar levantam preocupações sobre acessibilidade para passageiros de baixa renda.

Eletricidade e edifícios eletrificados

Eletrificar quase tudo significa não apenas substituir a maior parte das usinas de gás natural do estado, mas também expandir a produção total de eletricidade – neste caso, dobrar a geração total e quadruplicar a geração renovável, em apenas 22 anos. Essa quantidade de expansão e investimento é impressionante – e é a mudança mais importante para alcançar o zero líquido, uma vez que veículos e aparelhos elétricos dependem da disponibilidade de eletricidade renovável para contar como emissões zero.

A eletrificação de edifícios está nos estágios iniciais na Califórnia, com requisitos em vigor para novas residências com energia solar no telhado e incentivos e regulamentos adotados para substituir o uso de gás natural por bombas de calor e aparelhos elétricos. O maior e mais importante desafio é acelerar a geração de eletricidade renovável – principalmente eólica e solar em grande escala. O estado possui leis que exigem que a eletricidade seja 100% zero emissões até 2045 – acima dos 52% em 2021.

O plano para chegar lá inclui energia eólica offshore, que exigirá uma nova tecnologia – turbinas eólicas flutuantes. Em dezembro de 2022, o governo federal arrendou os primeiros locais do Pacífico para parques eólicos offshore , com planos de abastecer mais de 1,5 milhão de residências. No entanto, anos de trabalho técnico e regulatório ainda estão por vir.

Para energia solar, o plano se concentra em grandes fazendas solares , que podem crescer mais rapidamente e com menor custo do que a energia solar em telhados. Na mesma semana em que o novo plano de escopo foi anunciado, a Comissão de Utilidade Pública

da Califórnia votou para reduzir significativamente quanto os proprietários de residências são reembolsados pela energia solar que enviam à rede, uma política conhecida como medição líquida. A Comissão de Utilidade Pública argumenta que, devido à forma como as tarifas de eletricidade são definidas, os generosos reembolsos solares nos telhados beneficiaram principalmente as famílias mais ricas, ao mesmo tempo em que impuseram contas de eletricidade mais altas a outras. Acredita que esta nova política será mais equitativa e criará um modelo mais sustentável.

A indústria e o desafio da captura de carbono

A indústria desempenha um papel menor e as políticas e estratégias aqui são menos refinadas.

A indústria e o desafio da captura de carbono na Califórnia

Duas comunidades de microrredes que estão sendo desenvolvidas em Menifee, Califórnia, apresentam casas totalmente elétricas equipadas com painéis solares, bombas de calor e baterias

A chave para reduzir as emissões em quase todos os setores é a eletricidade movida a energia renovável

O programa de cap-and-trade de carbono do estado, projetado para reduzir as emissões totais enquanto permite alguma flexibilidade às empresas individuais, vai apertar seus limites de emissões. Mas, embora o cap-and-trade tenha sido eficaz até o momento , em parte gerando bilhões de dólares para programas e incentivos para reduzir as emissões, seu papel pode mudar à medida que a eficiência energética melhora e regras e regulamentos adicionais são implementados para substituir os combustíveis fósseis.

Uma das maiores controvérsias ao longo do processo do Plano de Escopo é sua dependência da captura e sequestro de carbono, ou CCS. A controvérsia está enraizada na preocupação de que o CCS permita que as instalações de combustíveis fósseis continuem liberando poluição enquanto capturam apenas as emissões de dióxido de carbono. Essas instalações geralmente estão localizadas em comunidades desfavorecidas ou próximas a elas.

As chances de sucesso da Califórnia

A Califórnia conseguirá? O estado tem um histórico de superação de suas metas , mas chegar ao zero líquido até 2045 requer uma trajetória descendente mais acentuada do que a Califórnia já viu antes, e ainda há muitos obstáculos. As preocupações com a justiça ambiental sobre a captura de carbono e novas instalações industriais, juntamente com o NIMBYismo, podem bloquear muitos investimentos necessários. E a possibilidade de um crescimento econômico lento pode levar a cortes de gastos e exacerbar as preocupações com a disrupção econômica e a acessibilidade.

Há também questões sobre preços e geopolítica. Será que o aumento nos custos da bateria em 2022 – devido a surtos geopolíticos, um atraso na expansão do fornecimento de materiais críticos e a guerra na Ucrânia – se tornará um soluço ou uma tendência? As concessionárias de energia elétrica avançarão rápido o suficiente na construção da infraestrutura e da capacidade da rede necessária para acomodar o crescimento projetado de carros e caminhões com emissão zero?

É encorajador que o estado já tenha criado quase toda a infra-estrutura política necessária. Será necessário um aperto adicional dos limites e metas de emissões, mas a estrutura e os mecanismos políticos estão em vigor.

As emissões de gases de efeito estufa do estado caíram 16% de um pico em 2004 para 2019, antes da pandemia. Alcançar o zero líquido até 2045 exigirá uma queda mais acentuada. MMT CO2e = milhões de toneladas métricas de dióxido de carbono equivalente. Dados divulgados em 2022

Turbinas eólicas vistas da Rodovia 58 em Mojave, Califórnia, em 23 de março de 2021

Rios e riachos da Cordilheira dos Andes são focos de emissão de gases de efeito estufa

Você já acordou alguns dias e pensou: “Quando eu era mais jovem, conseguia sobreviver com apenas quatro horas de sono, mas agora parece que preciso de 10”? Ou você já saiu da academia e “sentiu” seus joelhos?

Um novo estudo científico realizado por pesquisadores da Universidade de Liège (Bélgica) mostra que os rios da cordilheira dos Andes contribuem com 35% e 72% das emissões fluviais de dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4)

O Amazonas é o maior rio da Terra em termos de descarga de água doce e área de bacia hidrográfica; sua bacia cobre grande parte dos neotrópicos úmidos. Este estudo foi publicado na Communications Earth & Environment.

Os rios contribuem substancialmente para as emissões globais de dióxido de carbono (CO2 ) e metano (CH4 ). O rio Amazonas, o maior rio do mundo, desempenha um papel importante nas emissões de gases de efeito estufa (GEE).

“É o maior rio do planeta em termos de fluxo de água doce”, explica Alberto Borges, Diretor de Pesquisa da FNRS na Unidade de Pesquisa FOCUS da Universidade de Liège.

“Estamos falando de um descarte de 6.600 quilômetros cúbicos de água por ano. É também a maior bacia hidrográfica com uma superfície de 6.300.000 km 2, que é comparável ao tamanho dos Estados Unidos de 9.834.000 km².

por *Universidade de Liège (Bélgica) Fotos: Communications Earth & Environment, Gonzalo Chiriboga, Universidade de Liège (Bélgica)

Rios da cordilheira dos Andes contribuem com 35% e 72% das emissões fluviais CO2 e metano CH 4, na bacia amazônica

a – c O contorno da bacia hidrográfica do rio Napo é mostrado em vermelho, as estações no tronco principal são mostradas por círculos azuis e nos afluentes por quadrados verdes

na bacia amazônica.

Além disso, o rio Amazonas drena a maior floresta tropical do planeta, que fornece aos rios grandes quantidades de carbono orgânico que é transformado por micróbios em CO 2 e CH 4 , e então emitido pelas águas superficiais para a atmosfera”.

O rio Amazonas nasce (nascentes) na Cordilheira dos Andes e flui através do Peru, Colômbia, Equador e Brasil até o Oceano Atlântico. A erosão das rochas nas cabeceiras do rio nos Andes é a principal fonte de partículas minerais que são transportadas por cerca de 3.000 km pelo continente sul-americano até a foz do rio em Belém, Brasil, onde desaguam no Oceano Atlântico.

“Todos os estudos sobre as emissões de CO 2 e CH 4 para a atmosfera pelos rios amazônicos foram realizados até agora nas planícies da Amazônia central, a pelo menos 1.000 km dos Andes”, diz Alberto Borges, “enquanto os rios de montanha apresentam diferentes taxas de emissões de CO 2 e CH 4 daquelas dos rios de várzea.

Rios de planície e riachos de montanha

Existem três sistemas fluviais aninhados nas montanhas e espalhados pelas planícies. O primeiro, o riacho da montanha, é pequeno e flui rapidamente sobre terrenos íngremes e rochosos. Isso promove uma vigorosa troca física de gases com a atmosfera. Por outro lado, terrenos íngremes não permitem grande acúmulo de solos que suportem a produção de CO 2 e CH 4 .

O segundo sistema, o rio de planície, é largo e sinuoso, espalhando-se por um terreno plano.

O fluxo mais lento da água não promove a troca física de gases com a atmosfera de forma tão vigorosa quanto nos rios de montanha. No entanto, a temperatura mais elevada (menor altitude) permite o crescimento de mais vegetação (florestas) e o terreno plano permite o acúmulo de solos mais espessos do que nas montanhas. Isso deve favorecer a produção e o transporte de CO2 e CH4 para os cursos d’água de várzea. Finalmente, o terreno plano favorece o desenvolvimento de várzeas conectadas aos rios de várzea, que também abastecem os rios com CO2 e CH4.

“Existe um terceiro tipo de sistema fluvial”, explica Gonzalo Chiriboga, doutorando na Unidade de Oceanografia Química e primeiro autor do artigo.

“Situado nas planícies ao pé das cadeias montanhosas, é chamado de ‘rio Piemonte’. Do ponto de vista físico, esses rios se assemelham aos rios de várzea, mas recebem grandes quantidades de partículas de rios de montanha localizados a montante. Essas partículas são temporariamente depositadas, depois ressuspensas e transportadas rio abaixo até atingirem o oceano”. E quando as partículas são depositadas como sedimento, isso promove a produção de CH4 por meio da fermentação. Portanto, falando figurativamente, os rios do Piemonte podem ser comparados às fábricas da CH.

Com base nessas considerações teóricas, esperaríamos que as emissões de CO 2 e CH 4 fossem muito diferentes em rios de montanha, sopé e planície.

“As emissões de CO 2 e CH 4 até agora só foram medidas em rios de planície na Amazônia central”, continua o jovem pesquisador, “então estávamos perdendo peças potencialmente importantes do quebra-cabeça, que é crucial para o maior rio do planeta”. Uma questão já foi abordada no artigo publicado na Communications Earth & Environment, que apresenta dados sobre as montanhas e rios do Piemonte do Equador ao longo de um transecto de elevação variando de 175m a 3990m. “Descobrimos que os rios de montanha nos Andes têm emissões mais altas do que os rios do Piemonte e são pontos quentes para emissões de CO 2 e CH 4 , com intensidades de fluxo significativamente mais altas do que nos rios de planície da Amazônia central.” Um importante estudo que mostra que, juntos, córregos e rios nas cabeceiras e sopés da cordilheira dos Andes respondem por 35% do CO 2 e 72% do CH 4 das emissões fluviais integradas na escala da bacia.

Rios e riachos da Cordilheira dos Andes causam emissão de gases de efeito estufa

Os riachos e rios nas cabeceiras e no sopé da Cordilheira dos Andes são os principais focos de emissão de gases de efeito estufa

Fluxos ar-água de CO2 ( F CO2 ), CH4 ( F CH4) e N2O ( F N2 O) integrados por área ( a – c ) e por área de superfície (m 2 ) (d– f ), pressão parcial de CO2 (pCO2 ) ( g ), concentração de CH 4 dissolvido ( h ) e nível de saturação de N 2 O (%N 2 O) (i), velocidade de transferência de gás (k 600) (j) e área de superfície do córrego (SSA) (k) na cabeceira andina (elevação >500 m), piemonte (elevação 180-500 m) e planície (elevação <180 m) córregos e rios de toda a bacia amazônica. Os fluxos foram calculados a partir das concentrações e k 600 modelados a partir dos atributos do RiverATLAS para 744.786 segmentos de rio. As barras de erro indicam incertezas derivadas da propagação do erro

Mantos de gelo marinhos foram decisivos na aceleração do aquecimento global

De acordo com as conclusões do estudo, nesse cenário de mudança climática, a instabilidade das camadas de gelo de base marinha —aquelas que fluem diretamente para o oceano— foi fundamental para acelerar o aquecimento global, de acordo com um estudo publicado na revista Nature Communications.

O artigo baseia-se num projeto de investigação co-liderado por Isabel Cacho, professora do Departamento de Dinâmica da Terra e Oceânica da Faculdade de Ciências da Terra da Universidade de Barcelona e membro do Grupo de Investigação Consolidada da UB em Geociências Marinhas, juntamente com Heather M. Stoll, professor do Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Zurique (Suíça).

Conhecer com precisão a velocidade do processo de derretimento de grandes massas de gelo polar é um dos grandes desafios científicos em relação às mudanças climáticas. O estudo de derretimentos de gelo no passado – embora não sejam análogos à situação atual – fornece um cenário experimental para analisar a velocidade de resposta dessas massas de gelo.

Para estudar os processos de derretimento no planeta, até agora só estavam disponíveis cronologias sólidas para a última deglaciação, um período climático que durou cerca de 9.000 anos. O estudo, parcialmente realizado nos Centros Científicos e Tecnológicos da UB (CCiTUB), apresenta agora o primeiro registo do degelo do penúltimo degelo com uma cronologia robusta e contrastada, e revela que este derretimento se concentrou ao longo de um período de cerca de 5.000 anos —de 135.000 a 130.000 anos antes do presente—, introduzindo mudanças significativas nas cronologias aceitas até agora.

A intensidade e a taxa de derretimento durante o penúltimo derretimento do gelo foram muito maiores do que se pensava anteriormente, as estalagmites nas montanhas cantábricas foram a base para estudar essas mudanças climáticas

Fotos: Pere Busquets, Rafael Simó (ICM-CSIC), Universidade De Barcelona

O derretimento dessas geleiras causou uma intensa e prolongada mudança na circulação oceânica, levando a um período interglacial mais quente e com menos gelo do que o atual

As pesquisadoras Isabel Cacho, do Grupo Consolidado de Pesquisa em Geociências Marinhas da UB, e Heather M. Stoll, da Escola Politécnica Federal de Zurique

Estalagmites nas montanhas cantábricas para estudar as mudanças climáticas

A penúltima deglaciação é um período difícil de datar usando registros marinhos, sempre baseados em técnicas indiretas e muito imprecisas para analisar mudanças no sistema climático em uma escala de décadas, séculos ou mesmo milênios. Este estudo baseia-se na análise de estalagmites das grutas da Cordilheira Cantábrica na Península Ibérica, arquivos climáticos que revelam alterações na salinidade do Atlântico Norte decorrentes do derretimento de grandes mantos de gelo polar e, além disso, fornecem informações sobre a evolução das temperaturas atmosféricas na região no passado.

“Até o momento, esta penúltima deglaciação só foi bem datada em registros de cavernas de áreas tropicais (Ásia e América do Sul), mas em nenhum caso eles conseguiram capturar o sinal de degelo sobre o Atlântico Norte”, diz Isabel Cacho, pesquisadora do ICREA Academia da UB

O uso de estalagmites como sensores climáticos permite estabelecer cronologias com alta precisão científica.

Mas, além disso, a química do carbonato que forma as estalagmites capta variáveis climáticas que são decisivas na reconstrução do clima. No caso das cavernas deste estudo, as chuvas no

Atlântico Norte transferem o sinal de derretimento para o carbonato, enquanto a atividade biológica da terra fixa o sinal da temperatura do ar à química da água que percola na caverna.

Estalagmites nas montanhas cantábricas para estudar as mudanças climáticas

Judit Torner, membro do Grupo de Pesquisa Consolidado em Geociências Marinhas da UB e coautora

Oceano, atmosfera e criosfera

A integração desses três elementos —cronologias sólidas, derretimento de gelo e indicadores de temperatura— confere aos registros publicados um caráter único de extraordinário valor para a compreensão dos processos de interação atmosfera-oceano durante as fases de aquecimento global do planeta.

Esses resultados nos permitiram reformular hipóteses previamente aceitas e delinear um novo quadro cronológico que foi transferido para registros marinhos existentes, proporcionando uma nova perspectiva sobre a velocidade dos processos em ação durante o penúltimo degelo.

“Nosso estudo estabelece um ponto de ancoragem na cronologia do início ao fim do degelo, confirmando a hipótese há muito aceita de que as mudanças na insolação controladas pelos movimentos orbitais da Terra são os gatilhos dessa grande mudança climática”, diz Isabel Cacho. “Mas permite-nos estabelecer – continua ela – pela primeira vez uma cronologia robusta dos processos de retroalimentação oceânicos e atmosféricos desencadeados por esta mudança inicial de insolação, uma mudança que foi muito modesta em relação ao balanço energético da Terra”.

“Assim, a intensidade do aquecimento da última deglaciação não foi controlada pelas mudanças de insolação, mas por processos de retroalimentação climática entre o oceano, a atmosfera e a criosfera ou a massa de gelo”, acrescenta.

Mantos de gelo do hemisfério norte e localização dos locais

A distribuição de North American Ice Sheet (NAIS) e Eurasian Ice Sheet (EIS) durante o LGM (cobertura branca, após) e a extensão máxima dos depósitos glaciais EIS antes do último ciclo glacial (linhas tracejadas pretas, após). A escala de cores sobre o oceano mostra a distribuição de anomalias de salinidade marinha em 16 ka resultantes de uma simulação de 3.000 ky com água derretida derivada 45% do EIS e 55% do NAIS entregue a saídas costeiras apropriadas e levando a uma desaceleração de 20% do AMOC. Sítio da caverna ibérica a noroeste (estrela vermelha) e locais discutidos

Os processos oceânicos e atmosféricos que irão reagir à deglaciação descrita no artigo não são diferentes daqueles que foram descritos em outras deglaciações

A fragilidade das camadas de gelo marinhas

Os mantos de gelo à base do mar foram fundamentais para acelerar o processo de aquecimento da penúltima deglaciação. “As correntes marinhas contribuem para o derretimento da base dessas geleiras e, à medida que essas estruturas se tornam mais fluidas e frágeis, a velocidade de progressão das geleiras se acelera e o gelo é descarregado diretamente no mar a uma taxa que não permite que a geleira se desfaça. regenerar”, explica a professora Judit Torner, membro do UB Consolidated Research Group in Marine Geosciences e coautora do estudo.

No entanto, a descarga direta de gelo no oceano tem um impacto direto nas correntes oceânicas e causou uma desaceleração abrupta da circulação marinha no Atlântico Norte.

“Isso aconteceu repetidamente no passado, mas nosso estudo indica que esse processo foi particularmente intenso, rápido e prolongado durante o penúltimo degelo”, acrescenta Torner.

Essa mudança na circulação foi decisiva na evolução do clima, pois afetou diretamente o ciclo do carbono oceânico, com aumento dos níveis de CO2 atmosférico e, portanto, do efeito estufa da atmosfera. “Isso causou uma enorme amplificação do processo de aquecimento durante essa penúltima deglaciação”, apontam os pesquisadores.

Geleiras do passado, lições do presente

Hoje, grande parte das geleiras da Groenlândia e da Antártida tem uma base marinha que mostra sinais de derretimento e desestabilização.

Outro motivo de preocupação é que os processos oceânicos e atmosféricos que reagiram ao degelo descritos no artigo não são diferentes dos descritos em outras deglaciações, “mas a penúltima deglaciação — diz Isabel Cacho — é única no sentido de que deu lugar a um período

interglacial mais quente que o atual (cerca de 0,5-1,5ºC mais quente que as temperaturas pré-industriais)”. Essas condições duraram séculos e causaram um derretimento superior do gelo na Groenlândia e na Antártida, elevando o nível do mar em 5-6 metros acima dos níveis atuais. “Isso sugere que não apenas os processos de feedback em si, mas a velocidade com que eles reagem, são capazes de moldar a intensidade das mudanças climáticas”.

“Isso é muito preocupante, pois estamos vivendo a mudança climática mais rápida da história do nosso planeta. Nossas observações de climas passados confirmam as projeções climáticas disponíveis, instando-nos a adotar medidas para conter o aquecimento global abaixo de 1,5°C e, assim, desacelerar uma série de mudanças que terão um alto custo para nós e os ecossistemas que nos sustentam. Mas conter as mudanças climáticas requer ação imediata em todos os níveis”, concluem os pesquisadores.

Atualmente, grande parte das geleiras da Groenlândia e da Antártida tem uma base marinha que mostra sinais de desglazeamento e desestabilização

Acampamento para o estudo dos mantos de gelo marinho que foram decisivos na aceleração

A extensão máxima das geleiras da Cordilheira Cantábrica durante a última glaciação do planeta não coincide com a de outras massas de gelo na Europa

Satélite de rastreamento de água revela primeiras visualizações

“O SWOT transformará nossa capacidade de rastrear água doce no planeta Terra e correntes no oceano”, disse o professor Paul Bates, da Universidade de Bristol.

“Pela primeira vez, seremos capazes de rastrear as ondas de inundação que se movem pelos sistemas fluviais e ver a subida e descida dos níveis de água em milhões de lagos e zonas húmidas em todo o mundo”. A missão SWOT está atualmente prevista para durar três anos. No entanto, pode durar mais tempo se o satélite continuar a fornecer dados.

Uma equipe internacional de cientistas (Efi Rousi, Kai Kornhuber, Goratz Beobide-Arsuaga, Fei Luo, Dim Coumou) analisou dados observacionais dos últimos 40 anos e mostrou, pela primeira vez, que esse rápido aumento está ligado a mudanças na circulação atmosférica. Ventos de grande escala de 5 a 10 km de altura, a chamada corrente de jato, estão mudando na Eurásia.

Os períodos durante os quais a corrente de jato é dividida em duas ramificações – os chamados estados de jato duplo – tornaram-se mais duradouros. Esses estados de jato duplo explicam quase toda a tendência ascendente das ondas de calor na Europa Ocidental e cerca de 30% no domínio europeu maior. A missão internacional Surface Water and Ocean Topography (SWOT) - liderada pela NASA e pelo Centre National d’Études Spatiales (CNES) - enviou de volta alguns de seus primeiros vislumbres de água na superfície do planeta, mostrando correntes oceânicas como a Corrente do Golfo em detalhes inéditos.

Esta imagem (à esqueda), produzida com dados adquiridos pela SWOT em 21 de janeiro de 2023, mostra o nível do mar em uma parte da Corrente do Golfo na costa da Carolina do Norte e da Virgínia. As duas antenas do instrumento Ka-band Radar Interferometer (KaRIn) da SWOT adquiriram dados que foram mapeados como um par de faixas largas e coloridas abrangendo um total de 75 milhas (120 quilômetros) de diâmetro. As áreas vermelhas e laranjas nas imagens representam níveis do mar superiores à média global, enquanto os tons de azul representam níveis do mar inferiores à média.

Fotos: CNES, NASA/JPL-Caltech, NASA.gov/ Domínio público

A missão SWOT coletará dados sobre a água doce e marinha do mundo

Para comparação, os novos dados são mostrados ao lado dos dados da altura da superfície do mar (à esquerda) obtidos por instrumentos espaciais chamados altímetros. Os instrumentos – amplamente usados para medir o nível do mar – também enviam sinais de radar da superfície da Terra para coletar suas medições. Mas os altímetros tradicionais são capazes de olhar apenas para um feixe estreito da Terra diretamente abaixo deles, ao contrário das duas faixas largas de KaRIn que observam o nível do mar como um mapa bidimensional. A resolução espacial das medições SWOT do oceano é 10 vezes maior do que a composição dos dados da altura da superfície do mar coletados na mesma área por sete outros satélites: Sentinel-6 Michael Freilich, Jason-3, Sentinel-3A e 3B, Cryosat-2, Altika e Hai Yang 2B. A imagem composta foi criada usando informações do Copernicus Marine Service da ESA (Agência Espacial Europeia) e mostra o mesmo dia que os dados SWOT.

O SWOT também está capturando vistas de recursos de água doce, como lagos, rios e outros corpos d’água de até cerca de 300 pés (100 metros) de largura (não ilustrado). Esses dados serão usados para produzir uma contabilidade extraordinária da água doce na superfície da Terra de maneira útil para pesquisadores, formuladores de políticas e gestores de recursos hídricos.

Lançado em 16 de dezembro de 2022, da Vandenberg Space Force Base, no centro da Califórnia, o SWOT está agora em um período de comissionamento, calibração e validação.

Os engenheiros estão verificando o desempenho dos sistemas e instrumentos científicos do satélite antes do início planejado das operações científicas no verão de 2023. O satélite medirá a elevação de quase toda a água na superfície da Terra e fornecerá um dos levantamentos mais abrangentes até agora da água da superfície do nosso planeta. As medições da SWOT dos corpos de água doce e do oceano fornecerão informações sobre como o oceano influencia as mudanças climáticas e o ciclo da água; como um mundo em aquecimento afeta o armazenamento de água em lagos, rios e reservatórios; e como as comunidades podem administrar melhor seus recursos hídricos e se preparar para enchentes e outros desastres.

“As imagens avançadas do SWOT capacitarão os pesquisadores e avançarão na maneira como gerenciamos a água doce e os efeitos do aumento do nível do mar em todo o mundo”, disse o administrador da NASA, Bill Nelson. “A água é um dos recursos mais importantes do nosso planeta – e está provado ser vulnerável aos impactos das mudanças climáticas.

O SWOT fornecerá informações críticas que as comunidades podem usar para se preparar para os impactos de um clima mais quente”.

[*] Imagens do NASA Earth Observatory por Lauren Dauphin, usando dados SWOT fornecidos por Shailen Desai/JPL e dados de altura da superfície do mar, cortesia do Copernicus Marine Service. Os dados de batimetria são da Carta Batimétrica Geral dos Oceanos (GEBCO). História de Jane Lee/JPL, originalmente publicada pelo Jet Propulsion Laboratory da NASA em 24 de março de 2023 e adaptada para o Earth Observatory por Kathryn Hansen

Esta visualização mostra as características da água em Long Island, em Nova York – mostradas como manchas rosa brilhantes. Tons de roxo, amarelo, verde e azul escuro representam diferentes elevações de terra, enquanto o oceano ao redor é de um azul mais claro. Os dados foram coletados em 21 de janeiro de 2023, pelo instrumento SWOT’s KaRIn.

Ilustração do satélite SWOT em órbita

Pântanos são o laboratório perfeito para estudar as mudanças climáticas

por *David L. Chandler/MIT

As plantas dos pântanos costeiros fornecem proteção significativa contra surtos e tempestades devastadoras. A pesquisa no laboratório de Parson do MIT pode ajudar os planejadores costeiros a levar em consideração detalhes importantes ao planejar projetos. Os países devem aproveitar essa modelagem para restaurar pântanos com plantas específicas em determinadas áreas. As plantas dos pântanos, que são onipresentes ao longo das costas do mundo, podem desempenhar um papel importante na mitigação dos danos às linhas costeiras à medida que o nível do mar aumenta e as tempestades aumentam. Agora, um novo estudo do MIT fornece mais detalhes sobre como esses benefícios de proteção funcionam sob condições do mundo real moldadas por ondas e correntes.

O estudo combinou experimentos de laboratório usando plantas simuladas em um grande tanque de ondas com modelagem matemática.

Ele aparece na revista Physical Review - Fluids, em um artigo do ex-doutorando visitante do MIT Xiaoxia Zhang, agora pós-doutorando na Dalian University of Technology, e professor de engenharia civil e ambiental Heidi Nepf.

Já está claro que as plantas dos pântanos costeiros fornecem proteção significativa contra ondas e tempestades devastadoras. Por exemplo, estima-se que os danos causados pelo furacão Sandy foram reduzidos em US$ 625 milhões graças ao amortecimento da energia das ondas fornecido por extensas áreas de pântano ao longo das costas afetadas.

Na fronteira entre terra e mar, um conjunto extraordinário de experimentos está nos ajudando a nos preparar para um futuro incerto.

Estas plantas fornecem benefícios de proteção e foram inspiradas em uma planta de pântano costeiro

Fotos: Steve Adams/Unsplash, Xiaoxia Zhang

Marshland, em Holden Beach, EUA, provavelmente impediu que tempestades e ondas tivessem um impacto pior na Carolina do Norte

Mas a nova análise do MIT incorpora detalhes da morfologia da planta, como o número e o espaçamento de folhas flexíveis versus caules mais rígidos, e as interações complexas de correntes e ondas que podem vir de diferentes direções. Esse nível de detalhe pode permitir que os planejadores de restauração costeira determinem a área de pântano necessária para mitigar as quantidades esperadas de tempestades ou aumento do nível do mar e decidir quais tipos de plantas introduzir para maximizar a proteção.

“Quando você vai a um pântano, muitas vezes você verá que as plantas estão organizadas em zonas”, diz Nepf, que é o Professor Donald e Martha Harleman de Engenharia Civil e Ambiental. “Ao longo da borda, você tende a ter plantas mais flexíveis, porque estão usando sua flexibilidade para reduzir as forças das ondas que sentem. Na zona seguinte, as plantas são um pouco mais rígidas e têm um pouco mais de folhas.”

À medida que as zonas progridem, as plantas tornam-se mais rígidas, mais frondosas e mais eficazes na absorção da energia das ondas graças à sua maior área foliar.

A nova modelagem feita nesta pesquisa, que incorporou o trabalho com plantas simuladas no tanque de ondas de 24 metros de comprimento no Parsons Lab do MIT, pode permitir que os planejadores costeiros levem esses tipos de detalhes em consideração ao planejar projetos de proteção, mitigação ou restauração. “Se você colocar as plantas mais rígidas na borda, elas podem não sobreviver, porque estão sentindo forças de ondas muito altas. Ao descrever por que a Mãe Natureza organiza as plantas dessa maneira, podemos projetar uma restauração mais sustentável”, diz Nepf. Uma vez estabelecidas, as plantas dos pântanos fornecem um ciclo de feedback positivo que ajuda não apenas a estabilizar, mas também a construir essas delicadas terras costeiras, diz Zhang. “Depois de alguns anos, as gramíneas do pântano começam a prender e reter o sedimento, e a elevação fica cada vez mais alta, o que pode acompanhar o aumento do nível do mar”, diz ela.

A consciência dos efeitos protetores dos pântanos vem crescendo, diz Nepf. Por exemplo, a Holanda vem restaurando pântanos perdidos fora dos diques que cercam grande parte das terras agrícolas do país, descobrindo que o pântano pode proteger os diques da erosão; o pântano e os diques trabalham juntos de forma muito mais eficaz do que os diques sozinhos na prevenção de inundações. Mas a maioria desses esforços até agora tem sido em grande parte empírica, planos de tentativa e erro, diz Nepf. Agora, eles poderiam aproveitar essa modelagem para saber exatamente quantos pântanos com quais tipos de plantas seriam necessários para fornecer o nível desejado de proteção.

Esta imagem mostra um exemplo da planta do pântano costeiro que inspira as plantas simuladas

As plantas tornam-se mais rígidas, mais frondosas e mais eficazes na absorção da energia das ondas graças à sua maior área foliar

Este GIF mostra como as plantas interagem com a corrente no laboratório

Também fornece uma maneira mais quantitativa de estimar o valor fornecido pelos pântanos, diz ela. “Isso pode permitir que você diga com mais precisão: ‘40 metros de pântano reduzirão tanto as ondas e, portanto, reduzirão o galgamento de seu dique em tanto.’ Alguém poderia usar isso para dizer: ‘Vou economizar tanto dinheiro nos próximos 10 anos se reduzir as inundações mantendo este pântano.’

Pode ajudar a gerar alguma motivação política para os esforços de restauração”. A própria Nepf já está tentando incluir algumas dessas descobertas nos processos de planejamento costeiro. Ela faz parte de um painel de praticantes liderado por Chris Esposito, do Water Institute of the Gulf, que atende a costa da Louisiana atingida por tempestades.

“Gostaríamos de colocar esse trabalho nas simulações de coatal que são usadas para restauração em grande escala e planejamento costeiro”, diz ela.

“Compreender o processo de amortecimento das ondas em zonas úmidas de vegetação real é de valor crítico, pois é necessário na avaliação do valor de defesa costeira dessas zonas úmidas”, diz Zhan Hu, professor associado de ciências marinhas da Universidade Sun Yat-Sen, que não foi associado a este trabalho. “O desafio, no entanto, está na representação quantitativa do processo de amortecimento das ondas, no qual muitos fatores estão em jogo, como flexibilidade da planta, morfologia e correntes coexistentes”.

O novo estudo, diz Hu, “combina resultados experimentais e modelagem analítica para revelar o impacto de cada fator no processo de amortecimento de ondas. ... No geral, este trabalho é um passo sólido para uma avaliação mais precisa da capacidade de amortecimento de ondas de verdadeiras zonas húmidas costeiras, que são necessárias para a concepção científica e gestão da proteção costeira baseada na natureza”. O trabalho foi parcialmente apoiado pela National Science Foundation e pelo China Scholarship Council.

Pântano de Humber

Como muitas regiões costeiras, a Louisiana enfrenta riscos significativos de tempestades e inundações e tempestades resultantes, bem como perda de terras costeiras

O derretimento do permafrost perturba a paisagem do Ártico, impulsionado por um mundo oculto de mudanças sob a superfície à medida que o clima esquenta

Do outro lado do Ártico, coisas estranhas estão acontecendo com a paisagem

Lagos enormes, com vários quilômetros quadrados de tamanho, desapareceram em poucos dias. Queda de encostas. O solo rico em gelo desmorona, deixando a paisagem ondulada onde antes era plana e, em alguns locais, criando vastos campos de grandes polígonos afundados. É uma evidência de que o permafrost, o solo há muito congelado abaixo da superfície, está descongelando. Isso é uma má notícia para as comunidades construídas acima dela – e para o clima global.

Como ecologista , estudo essas interações dinâmicas da paisagem e tenho documentado as várias maneiras pelas quais a mudança da paisagem impulsionada pelo permafrost acelerou ao longo do tempo. As mudanças ocultas em andamento ali são um alerta para o futuro.

O permafrost e as cunhas de gelo se acumularam ao longo de milênios no Ártico. Quando descongelam, desestabilizam a paisagem circundante

por *Marcos Lara Fotos: Christian Andresen e Mark J. Lara CC BY-ND, David Swanson/Serviço Nacional de Parques, Emma Pike /Wikimedia, Joshua Stevens/NASA

O permafrost é um solo permanentemente congelado que cobre cerca de um quarto da terra no Hemisfério Norte, particularmente no Canadá, Rússia e Alasca. Grande parte dela é rica em matéria orgânica de plantas mortas há muito tempo e animais congelados no tempo.

Esses solos congelados mantêm a integridade estrutural de muitas paisagens do norte, proporcionando estabilidade a superfícies com e sem vegetação, semelhante a vigas de suporte de carga em edifícios.

À medida que as temperaturas aumentam e os padrões de precipitação mudam, o permafrost e outras formas de gelo tornam-se vulneráveis ao degelo e ao colapso. À medida que esses solos congelados esquentam, o solo se desestabiliza, desfazendo o tecido entrelaçado que moldou delicadamente esses ecossistemas dinâmicos ao longo de milênios. Os incêndios florestais, que vêm aumentando em todo o Ártico, aumentam o risco .

Sob a superfície, algo mais está ativo – e está amplificando o aquecimento global . Quando o solo descongela, os micróbios começam a se alimentar de matéria orgânica em solos congelados há milênios. Esses micróbios liberam dióxido de carbono e metano, potentes gases de efeito estufa. À medida que esses gases escapam para a atmosfera, eles aquecem ainda mais o clima, criando um ciclo de feedback : temperaturas mais altas descongelam mais solo, liberando mais material orgânico para os micróbios se banquetearem e produzirem mais gases de efeito estufa.

A evidência: lagos desaparecendo

Evidências de mudanças climáticas causadas pelo homem estão aumentando em toda a extensão do permafrost. O desaparecimento de grandes lagos , com vários quilômetros quadrados de tamanho, é um dos exemplos mais marcantes de padrões recentes de transições da paisagem do norte. Os lagos estão drenando lateralmente à medida que canais de drenagem mais largos e profundos se desenvolvem, ou verticalmente através de taliks, onde o solo não congelado sob o lago se aprofunda gradualmente até que o permafrost seja penetrado e a água escoe.

Uma cunha de gelo datada do final do Pleistoceno na Reserva Nacional de Noatak, no Alasca.

Uma ilustração mostra algumas das formas como o permafrost afeta a paisagem do Ártico

O degelo do permafrost pode fazer com que o solo afunde e rache em alguns lugares, desestabilizando estradas e edifícios

Agora há evidências contundentes indicando que a água de superfície nas regiões de permafrost está diminuindo. Observações e análises de satélite indicam que a drenagem do lago pode estar ligada à degradação do permafrost . Colegas e eu descobrimos que aumenta com as estações de verão mais quentes e longas.

Colinas em declínio e campos poligonais

Essa percepção veio depois que algumas das taxas mais altas de drenagem catastrófica do lago – drenagem que ocorre em alguns dias devido à degradação do permafrost – registradas foram observadas nos últimos cinco anos no noroeste do Alasca.

É provável que o desaparecimento de lagos na extensão do permafrost afete os meios de subsistência das comunidades indígenas, uma vez que a qualidade e a disponibilidade de água são importantes para as aves aquáticas, peixes e outros animais selvagens.

O degelo e o colapso do gelo glacial enterrado também estão causando a queda das encostas em taxas crescentes no Ártico russo e norte-americano, enviando solo, plantas e detritos para baixo. Um novo estudo no norte da Sibéria descobriu que as superfícies de terra perturbadas aumentaram mais de 300% nas últimas duas décadas. Estudos semelhantes no norte e noroeste do Canadá descobriram que a queda também se acelerou com os verões mais quentes e úmidos.

Em terreno plano, as cunhas de gelo podem se desenvolver, criando padrões geométricos incomuns e mudanças em toda a terra. Ao longo de décadas a séculos, a neve derretida se infiltra em rachaduras no solo, formando cunhas de gelo. Essas cunhas causam depressões no solo acima delas, criando as bordas dos polígonos. As feições poligonais se formam naturalmente como resultado do processo de congelamento e descongelamento, de maneira semelhante à observada no fundo das planícies de lama secas.

À medida que as cunhas de gelo derretem, o solo acima desmorona. Mesmo em ambientes árticos extremamente frios, os impactos de apenas alguns verões excepcionalmente quentes podem

mudar drasticamente a superfície da paisagem , transformando o terreno anteriormente plano em ondulado à medida que a superfície começa a afundar em depressões com o derretimento do gelo no solo abaixo. As taxas gerais de degelo das cunhas de gelo aumentaram em resposta ao aquecimento climático.

Em muitas regiões do Ártico, esse degelo também foi acelerado por incêndios florestais . Em um estudo recente, colegas e eu descobrimos que os incêndios florestais nas regiões de permafrost do Ártico aumentaram a taxa de degelo e o colapso vertical do terreno congelado por até oito décadas após o incêndio. Como se projeta que o aquecimento climático e a perturbação dos incêndios florestais aumentarão no futuro, eles podem aumentar a taxa de mudança nas paisagens do norte.

O impacto das mudanças climáticas e ambientais recentes também foram sentidos em latitudes mais baixas na floresta boreal de planície. Lá, planaltos de permafrost ricos em gelo – ilhas elevadas de permafrost erguidas acima de pântanos adjacentes – degradaram-se rapidamente no Alasca , Canadá e Escandinávia . Eles podem parecer navios de carga cheios de juncos, arbustos e árvores afundando em pântanos.

Por que isso Importa?

Temperaturas frias e estações de crescimento curtas há muito limitam a decomposição de plantas mortas e matéria orgânica nos ecossistemas do norte. Por causa disso, quase 50% do carbono orgânico do solo global é armazenado nesses solos congelados.

Ravinas criadas pelo degelo do solo drenam um lago na planície costeira do Ártico, no norte do Alasca

Pingo e polígonos descongelados – um monte e depressões formadas por cunhas de gelo – nos Territórios do Noroeste, Canadá

As transições abruptas que estamos vendo hoje – lagos se tornando bacias drenadas, tundras arbustivas se transformando em lagoas, florestas boreais de planície se tornando zonas úmidas – não apenas acelerarão a decomposição do carbono enterrado no permafrost, mas também a decomposição da vegetação acima do solo conforme ela desmorona em ambientes saturados de água.

Os modelos climáticos sugerem que os impactos dessas transições podem ser terríveis.

Por exemplo, um estudo de modelagem recente publicado na Nature Communications sugeriu que a degradação do permafrost e o colapso da paisagem associado podem resultar em um aumento de 12 vezes nas perdas de carbono em um cenário de forte aquecimento até o final do século.

Solo padronizado: como as cunhas de gelo do permafrost causam polígonos e montes de tundra Assista no YouTube: www.youtu.be/FalYVvImFoc

A Rússia tem uma grande parte do permafrost do mundo. Quando a Rússia invadiu a Ucrânia no início de 2022, algumas instituições ocidentais suspenderam o financiamento de estudos científicos após anos de cooperação internacional

As áreas vermelhas são talik, ou solo não congelado acima do permafrost, previsto para a década de 2050 em cinco parques do norte do Alasca. A espessura do permafrost varia com as condições climáticas e a história da paisagem. Por exemplo, a camada ativa que derrete no verão pode ter menos de trinta centímetros de espessura perto de Prudhoe Bay, no Alasca, ou alguns metros de espessura perto de Fairbanks, enquanto a espessura média do permafrost abaixo desses locais foi estimada em cerca de 2.100 a 300 pés. respectivamente (cerca de 660 a 90 metros), mas varia muito.

Isso é particularmente importante porque estima-se que o permafrost contenha duas vezes mais carbono do que a atmosfera atual. As profundidades do permafrost variam amplamente, excedendo 3.000 pés em partes da Sibéria e 2.000 pés no norte do Alasca, e diminuem rapidamente ao se mover para o sul. Fairbanks, no Alasca, tem uma média de cerca de 300 pés (90 metros). Estudos sugeriram que grande parte do permafrost raso, com 3 metros de profundidade ou menos, provavelmente derreteria se o mundo continuasse em sua atual trajetória de aquecimento.

Para adicionar insulto à injúria, em ambientes alagados sem oxigênio, os micróbios produzem metano, um potente gás de efeito estufa 30 vezes mais eficaz no aquecimento do planeta do que o dióxido de carbono , embora não permaneça na atmosfera por tanto tempo.

O tamanho do problema que o degelo do permafrost provavelmente se tornará para o clima é uma questão em aberto. Sabemos que está liberando gases de efeito estufa agora. Mas as causas e consequências do degelo do permafrost e as transições de paisagem associadas são fronteiras de pesquisa ativas .

Uma coisa é certa: o degelo de paisagens anteriormente congeladas continuará a mudar a face dos ecossistemas de alta latitude nos próximos anos.

Para as pessoas que vivem nessas áreas, terrenos degradados e solos desestabilizados significarão conviver com os riscos e custos, incluindo estradas empenadas e prédios afundando.

O metano do degelo do permafrost borbulha de um pântano ártico na Suécia

[*] Professor Assistente em Biologia e Geografia Vegetal, Universidade de Illinois em Urbana-Champaign

Temperatura média decenal do solo na parte inferior da camada ativa do Parque Nacional do Ártico

As áreas brancas de luz mostram áreas urbanizadas onde a população é tipicamente grande. Ao olhar para a imagem, você pode ver o padrão dessa distribuição. As cidades estão ao longo das costas e das redes de transporte. A imagem foi criada com dados do Sistema Operacional Linescan (OLS) do Programa de Satélites Meteorológicos de Defesa (DMSP). O sensor OLS orbita a Terra, adquirindo uma faixa ou área de dados por vez. As faixas são processadas para encontrar elementos de imagem não turvos, ou pixels. Ao longo de um ano, todos os pixels não nublados de um determinado local na Terra são calculados para produzir uma imagem global em escala de cinza. A imagem colorida que você vê nesta imagem é criada combinando a imagem DMSP em tons de cinza com uma versão da imagem Blue Marble: Next Generation (BMNG) modificada para parecer mais “noturna”.

Luzes da cidade da Terra

Muito de uma coisa boa – o problema da poluição luminosa

O que é poluição luminosa?

Apoluição luminosa vem principalmente da iluminação pública, iluminação de segurança, iluminação de estádios e iluminação de vaidade (prédios e monumentos iluminados, feixes do céu e lasers). Por que eles são considerados poluentes? Certamente, precisamos de luz à noite para nos movimentarmos com segurança. Isso é verdade, mas essas luzes geralmente são excessivamente brilhantes, desnecessárias ou inadequadas para sua finalidade. É preciso encontrar um equilíbrio onde possamos ter a luz de que precisamos à noite com um impacto mínimo no meio ambiente.

Fotos: Jeremy Stanley/ Wikimedia , CC BY 2.0, Joshua Stevens/Goddard Space Flight Center da NASA, Mike Knell/ Flickr , CC BY-SA 2.0, NASA/Goddard Space Flight Center, NASA/Newsmakers

Imagem das luzes da cidade da Terra, criada com dados do Programa de Satélites Meteorológicos de Defesa. Publicado em 23 de outubro de 2000

Efeito na astronomia

A iluminação afeta a visibilidade estelar através de reflexos nas superfícies, espalhamento por aerossóis e intrusão nas propriedades, a tal ponto que a maioria das pessoas nunca viu a Via Láctea. Luzes mal projetadas permitem que a luz brilhe no ambiente, e a poluição luminosa está aumentando a uma taxa entre 2 e 6% ao ano, o que significa que céus realmente escuros não existem em muitas áreas. Se todos os astrônomos profissionais e amadores ao redor do mundo perderem o próximo asteroide em rota de colisão com a Terra devido à poluição luminosa global, então só teremos a nós mesmos os culpados.

Efeito sobre a vida selvagem - Animais É bem sabido que os insetos são atraídos pelas luzes e espiralam em torno delas até caírem no chão de exaustão.

Uma luz não vai fazer muita diferença, mas expanda isso para todas as luzes em todas as cidades do mundo, e a situação fica muito séria.

Organizações ambientais do Reino Unido, como Buglife , e o Centro Alemão de Pesquisa Integrativa de Biodiversidade relataram declínios substanciais nas populações de insetos, conforme medido por ‘ splatômetros’ de placas de carros.

Esse declínio se deve em parte aos pesticidas e à destruição do habitat, mas a poluição luminosa também é um fator importante.

O declínio de insetos é uma grande preocupação por duas razões. Em primeiro lugar, os insetos estão na parte inferior da teia alimentar.

O mesmo ângulo da constelação de Órion visto de uma área de céu escuro (esquerda) e uma área com poluição luminosa (direita). A poluição luminosa reduz drasticamente o número de estrelas que podem ser vistas

Poluição luminosa de LA. A dispersão da luz significa que o brilho de uma grande cidade pode obscurecer a visão de estrelas a mais de 200 km de distância

Insetos fatalmente atraídos por um holofote

Se os insetos diminuirem, haverá um efeito sobre os animais que dependem deles para alimentação, como aranhas, anfíbios, répteis, pássaros e pequenos mamíferos. Em segundo lugar, os insetos são polinizadores importantes, portanto, se diminuirem, haverá uma redução no número e na diversidade de plantas. Isso, por sua vez, pode deixar os insetos com menos para comer, iniciando uma espiral negativa. Isso é importante para os seres humanos, já que os insetos geralmente polinizam as culturas das quais dependemos para nossa alimentação.

Sabe-se que os morcegos comem cerca de 3.000 insetos por noite, portanto, se as populações de insetos diminuirem, isso poderá pressionar severamente as populações de morcegos.

Os morcegos precisam acumular reservas de gordura para sobreviver ao período de hibernação de inverno, e a alimentação insuficiente também reduz sua resistência a doenças. Surtos de síndrome do nariz branco, causados pelo fungo Pseudogymnoascus destructans , ocorreram nos EUA, onde morcegos famintos foram vistos forrageando durante o inverno. Os morcegos comem um grande número de mosquitos, portanto, se as populações de morcegos diminuirem, as populações de mosquitos poderão aumentar. Isso pode levar à disseminação de doenças transmitidas por mosquitos para novas áreas. Se essas fontes de luz são abafadas pela poluição luminosa onipresente, os pássaros e besouros ficam confusos e se perdem. Nos países tropicais, os filhotes de tartaruga são atraídos pelo luar refletido no mar, mas podem ser confundidos com as frentes de praia iluminadas e não conseguem alcançar a água.

Plantas

Além do efeito sobre os insetos polinizadores, a poluição luminosa pode impedir que as plantas se ajustem às estações do ano, interferindo na função dos fitocromos. Esses hormônios vegetais governam o fotoperiodismo, pelo qual as plantas medem as horas de escuridão e o tempo para florescer, produzem sementes ou deixam cair suas folhas. A interrupção do fotoperiodismo pode ter consequências para a produção agrícola e levar a um declínio na sobrevivência e diversidade de plantas silvestres. Por exemplo, as árvores de folha caduca expostas à luz artificial tendem a reter suas folhas no inverno.

Morcegos comem cerca de 3.000 insetos por noite

A poluição luminosa pode impedir que as plantas se ajustem às estações do ano, interferindo na função dos fitocromos

Splatômetros de placas de carros

Efeito no uso de energia

Por fim, a iluminação requer energia para sua fabricação e operação, o que tem consequências financeiras e ambientais. Um estudo recente demonstrou que um pequeno município na Itália utilizou 60% de seu consumo de energia em iluminação pública. A redução da poluição luminosa reduzirá também a nossa pegada de carbono e contribuirá positivamente para o combate às alterações climáticas.

O que pode ser feito?

Então, se a poluição luminosa é um problema ambiental tão sério, quais são as soluções? Ruas e outras formas de iluminação devem ser usadas apenas onde e quando necessário, nas quantidades corretas e usando tecnologia de iluminação

compatível com céu escuro. Por exemplo, a iluminação pública LED em áreas residenciais e suburbanas tranquilas pode ser operada por movimento e desligada das

23h até o amanhecer. Além disso, a iluminação pública não reduz necessariamente a criminalidade]

Nas áreas rurais, a iluminação pública não deve ser usada, uma vez que existem métodos alternativos para garantir a segurança viária (como barreiras de proteção elevadas e refletores de olho de gato. A iluminação de vaidade que não serve a nenhum propósito útil deve ser proibida ou pelo menos desencorajada.

O tipo de luzes também pode ser adaptado para minimizar os efeitos nocivos. As lâmpadas devem ser totalmente embutidas em seus alojamentos, para reduzir a intrusão nas propriedades vizinhas. Eles não devem exceder uma luminosidade de 400 lúmens e sua temperatura de cor não deve exceder 1750 K para reduzir o componente azul nocivo. Isso fornecerá um brilho laranja quente, como a antiga iluminação SOX de vapor de sódio.

A adoção dessas medidas contra a poluição luminosa não levará a uma perda de segurança e proteção, mas aliviará muito os graves problemas causados pela poluição luminosa.

A redução da poluição luminosa reduzirá também a nossa pegada de carbono

A iluminação pública LED em áreas residenciais e suburbanas tranquilas pode ser operada por movimento e desligada das 23h até o amanhecer

Autoestrada M9 em Carlow, Irlanda, com olhos de gato na superfície da estrada e retrorrefletores nas barreiras

Grande prêmio World Nature Photography Awards (WNPA) 2022

“Muitas vezes, os patos começam a nadar mais rapidamente quando se preparam para voar”, disse Schmidt ao WNPA.

“Eu vi que eles começaram a nadar mais rápido e, portanto, estava preparado para pegá-los decolando. Tive sorte de eles terem vindo direto para mim!”.

Comportamento – Invertebrados

Um retrato assustador de um crocodilo mantendo um olho amarelo atento de uma poça de lama é o vencedor do grande prêmio do World Nature Photography Awards (WNPA) de 2022, que homenageou as fotos mais evocativas de milhares de inscrições em uma variedade de categorias. A foto foi tirada no Zimbábue por Jens Cullmann, da Alemanha, que ganhou o prêmio de Fotógrafo Mundial de Natureza do Ano e o prêmio máximo de retratos de animais. “Esta fotografia é o resultado de minha observação da maior piscina no Parque Nacional Mana Pools, no Zimbábue, em um momento em que uma seca prolongada reduziu a piscina a uma lama de secagem rápida”, disse Cullmann ao WNPA(abre em nova aba). “Tive que ter muito cuidado para não perturbar o crocodilo, mesmo que estivesse enterrado na lama seca. Eles se lançam com tremenda velocidade e força em qualquer animal tolo o suficiente para chegar muito perto”.

Aqui estão os vencedores de 2022 em cada categoria

Comportamento - Anfíbios e répteis

Este caranguejo vermelho ( Grapsus adscensionis ) foi fotografado por Javier Herranz Casellas em La Gomera, nas Ilhas Canárias, na Espanha, no momento em que uma onda atingiu a rocha onde estava pousado. O caranguejo estava procurando por pequenos crustáceos e plantas para se alimentar quando um fino véu de água correu sobre suas costas, dando-lhe uma aparência distinta de Homem-Aranha.

Comportamento – Mamíferos

Este pato-mergulhão macho ( Lophodytes cucullatus ) está indo direto para a lente da câmera, onde o fotógrafo Charles Schmidt esperava pacientemente que o pássaro decolasse em Huntley Meadows Park, Virgínia.

Hidetoshi Ogata fotografou um comportamento raramente visto de seis macacos japoneses ( Macaca fuscata ) se aconchegando em um amontoado durante a estação de lactação na Ilha Awaji, no Japão.

De maravilhas subaquáticas a paisagens espetaculares – Um crocodilo assustador e tripas glaciais, entre os vencedores impressionantes da competição de fotografia da natureza do World Nature Photography Awards de 2022.

“Ride on You” de Norihiro Ikuma (Japão). Ouro, Comportamento – Anfíbios e Répteis. Animal: sapo japonês. Localização: Montanhas Owase, Mie, Japão

“O fantasma das rochas”, de Javier Herranz Casellas (Espanha), foi o vencedor na categoria Comportamento - Invertebrados. (Crédito da imagem: Javier Herranz Casellas)

“Playgroup”, de Hidetoshi Ogata (Japão), foi o vencedor na categoria Comportamento - Mamíferos. Localização: Ilha Awaji, Japão. (Crédito da imagem: Hidetoshi Ogata)

“Danger in the mud”, de Jens Cullmann (Alemanha), é o grande vencedor do World Nature Photography Awards de 2022. Localização: Parque Nacional Mana Pools, Zimbábue. (Crédito da imagem: Jens Cullmann)

É preciso apenas um abraço entre uma mãe e seu bebê para atrair outras fêmeas e machos a se juntarem a um amontoado, que às vezes pode incluir mais de 30 indivíduos e acredita-se que incentive o comportamento de cuidados e carinho.

Comportamento – Invertebrados

“Thankfulness”,

Preto e branco

Ernoult Alain, da França, fotografou esta iguana das Pequenas Antilhas ( Iguana delicatissima ), que parece esfregar a barriga após uma grande refeição, na ilha caribenha de Granada. A imagem captura, com detalhes impressionantes, as escamas e dobras da pele desse lagarto endêmico enquanto o animal estica o pescoço.

Arte da natureza

Comportamento – Aves

A desova de corais debaixo d’água é um evento difícil de capturar, pois acontece apenas por alguns minutos, em uma determinada hora em uma única noite do ano.

Animais em seu habitat

Tom Shlesinger, de Israel, capturou o raro momento em que milhares de corais lançaram seus feixes de óvulos e espermatozóides em águas abertas, resultando em uma composição artística do que parece ser um céu noturno cheio de balões. Os feixes são levados pelas correntes marítimas e se misturam para que os espermatozoides fertilizem os óvulos na água.

Fotojornalismo natureza

Sascha Fonseca, dos Emirados Árabes Unidos, montou uma armadilha fotográfica nos picos nevados do Himalaia indiano para tirar esta rara foto de um leopardo-das-neves ( Panthera uncia ).

“Eu capturei esta imagem durante um projeto de armadilha fotográfica DSLR [reflexo de lente única digital] de 3 anos na região de Ladakh, no norte da Índia”, disse Fonseca ao WNPA.

“O mistério em torno do leopardo-das-neves sempre me fascinou. Eles são alguns dos grandes felinos mais difíceis de fotografar na natureza. Não apenas por causa de sua incrível furtivida-

mas também por causa do ambiente remoto em que vivem”.

Nicolas Remy capturou esta foto comovente de uma foca australiana ( Arctocephalus pusillus doriferus ) com ferimentos graves causados por uma hélice de barco em Port Kembla, na Austrália. Mamíferos marinhos como baleias, focas e leões-marinhos são frequentemente atingidos por barcos de todos os tamanhos, muitas vezes resultando em ferimentos e, às vezes, em morte.

de,

“O mundo é meu”, de Sascha Fonseca (EAU), foi o vencedor na categoria Animais em seu habitat. Localização: Himalaia indiano. (Crédito da imagem: Sascha Fonseca)

“I’m Coming for You” de Charles Schmidt (EUA). Ouro,. Animal: Pato-mergulhão macho. Localização: Huntley Meadows Park, Alexandria, VA, EUA. (Crédito da imagem: Charles Schmidt)

“Prey” de Takuya Ishiguro (Japão). Prata. Animal: louva-a-deus e lagarto. Localização: Miyagi, Japão. (Crédito da imagem: Takuya Ishiguro)

de Alain Ernoult (França), foi o vencedor na categoria Preto e Branco. Localização: Ilha de Granada, Índias Ocidentais. (Crédito da imagem: Ernoult Alain)

“Tempestade de neve colorida subaquática”, de Tom Shlesinger (Israel), foi o vencedor na categoria Arte da Natureza. (Crédito da imagem: Tom Shlesinger)

“Foca ferida”, de Nicolas Remy (Austrália), foi o vencedor na categoria de fotojornalismo Nature. (Crédito da imagem: Nicolas Remy)

“The guts”, de Virgil Reglioni (Noruega), foi o vencedor na categoria Pessoas e Natureza. Localização: Solheimajokull, sul da Islândia. (Crédito da imagem: Virgil Reglioni)

Plantas e fungos

Para tirar esta fotografia, Virgil Reglioni, da Noruega, desceu de rapel nas profundezas de uma geleira à noite. “É assim que se sente dentro das entranhas da geleira”, disse ele à WNPA. “Poucas pessoas ousariam entrar lá, onde é profundo, frio, barulhento e úmido. E esse é o propósito desta fotografia; forçar seus limites para capturar o que poucas pessoas jamais experimentarão à noite. Descer de rapel sentido incrível, quanto mais penetramos nesse monstro sombrio, mais o medo aumenta. A configuração era simplesmente impressionante, e eu me senti incrível apenas por estar pendurado naquele moulin com cerca de 30 metros [100 pés] de vazio escuro sob meus pés e meu tripé suspenso no ar”.

Paisagens e ambientes do planeta Terra

“The Grand Tetons”, de Jake Mosher (EUA), foi o vencedor na categoria de paisagens e ambientes do Planeta Terra. Localização: Wyoming, EUA. (Crédito da imagem: Jake Mosher)

Julie Kenny, da Austrália, capturou rastros de ovelhas ao redor de uma árvore caída nesta foto evocativa. “A árvore é vista como um símbolo sagrado, que carrega significados significativos nas filosofias religiosas e espirituais”, disse Kenny ao WNPA. “De cima, os rastros de ovelhas ao redor combinados com a árvore caída me lembraram da Árvore da Vida. Enquanto a perspectiva aérea se concentra na terra, você pode ver a água acumulada nos rastros de ovelhas refletindo toques de azul do céu. Enquanto isso representa muitas coisas diferentes, para mim comunica a interligação de todas as coisas, começos e fins, o ciclo da vida”.

Embaixo da água

“Camarões Arlequim”, de Adriano Morettin (Itália), foi o vencedor na categoria Subaquática. Localização: Estreito de Lembeh, Indonésia. (Crédito da imagem: Adriano Morettin)

Posicionando a câmera para focalizar uma estrela-do-mar azul ( Linckia laevigata ), Adriano Morettin, da Itália, fotografou um casal de camarões arlequim ( Hymenocera picta ) de cores coordenadas no Estreito de Lembeh, na Indonésia. Camarões arlequim fêmeas crescem mais do que os machos - até 2 polegadas (5 centímetros) de comprimento.

Vida Selvagem Urbana

Esta foto panorâmica da Via Láctea coroando Grand Teton foi a recompensa do fotógrafo norte-americano Jake Mosher por escalar o topo da Table Mountain de Wyoming em uma noite clara de primavera. Elevando-se 13.775 pés (4.199 m) de altura, Grand Teton é o pico mais alto da Cordilheira Teton.

“Em 17 de junho de 2021, caminhei, andei com raquetes de neve e subi até o cume de 3.400 m da Table Mountain de Wyoming para fotografar a Via Láctea sobre o Grand Teton Peak”, disse Mosher ao WNPA. “Embora essas montanhas icônicas tenham sido fotografadas dezenas de milhares de vezes, eu queria mostrar uma visão totalmente única delas. Fui presenteado com uma das exibições mais espetaculares de brilho aéreo que já vi - semelhante à aurora e criada por partículas foto-carregadas, mas abrangendo grande parte do horizonte”.

“A casa do Kestrel”, de Vladislav Tasev (Reino Unido), é o vencedor na categoria Vida selvagem urbana. Localização: Stara Zagora, Bulgária. (Crédito da imagem: Vladislav Tasev)

Vladislav Tasev, do Reino Unido, avistou este peneireiro-comum macho ( Falco tinnunculus ) empoleirado na porta de sua nova casa iluminada por um poste de luz em Stara Zagora, na Bulgária. “Tirei a foto ao pôr do sol para ver a ferrugem, as lâmpadas e o pássaro na luz natural”, disse Tasev ao WNPA. “A foto foi tirada na cidade de Stara Zagora perto da Universidade Thracian, em um estacionamento abandonado perto de uma pequena floresta”.

“Árvore da vida”, de Julie Kenny (Austrália), foi o vencedor na categoria Plantas e fungos. (Crédito da imagem: Julie Kenny)

[*] World Nature Photography Awards (WNPA) 2022

A avaliação da primeira metade da atual gestão municipal de Paragominas apresentou resultados excepcionais. Em dois anos de trabalho, foi realizado um volume de serviços e obras, como nunca houve na cidade. Beneficiando as áreas da saúde, infraestrutura, meio ambiente, cultura e educação em todos os bairros e localidades da zona rural. Nesse período, 230 obras marcaram a administração, contabilizando a construção de quatro modernas pontes de concreto, mais de uma centena de casas populares, construções de UBS, reforma e modernização de dezenas de escolas e do Mercado Municipal, pavimentação e asfaltamento de vias em quase todos os bairros da cidade. Ainda foram realizadas obras de saneamento, que incluíram perfuração de poços profundos, construção de reservatórios e de adutoras para atender a milhares de famílias. Tudo isto, só na primeira metade da gestão. Vem muito mais por aí, muito mais.