I gas ad effetto serra, detti anche GHG (Greenhouse Gases), sono composti chimici presenti nell'atmosfera terrestre che contribuiscono all'effetto serra, un fenomeno naturale che riscalda la superficie terrestre. Questi gas provocano il riscaldamento dell’atmosfera assorbendo ed emettendo energia radiante infatti assorbono la radiazione irradiata dalla Terra, impedendo al calore di fuoriuscire nello spazio.
Le emissioni di gas serra prodotte dall’uomo provenienti dai combustibili fossili, dall’industria e dall’agricoltura sono la principale causa del cambiamento climatico globale.
L’anidride carbonica (CO₂) è il gas serra più conosciuto, ma ce ne sono altri tra cui il metano, il protossido di azoto e, di fatto, il vapore acqueo.
Il seguente grafico riporta le emissioni di gas ad effetto serra in tutto il Mondo nel 2022. Si nota che la Cina, gli Stati Uniti e l’India sono i maggiori emettitori di GHG globalmente. L’Italia si colloca circa a metà, con 382.97 milioni di tonnellate di CO2eq emesse nel 2022.
QUANTIFICAZIONE DEI GAS AD EFFETTO SERRA - CO2 EQUIVALENTE
I gas ad effetto serra sono quantificati in equivalenti di anidride carbonica (CO₂eq) che tengono conto della quantità di riscaldamento creata da ciascuna molecola di gas diversi. L’anidride carbonica (CO₂) è il gas serra più conosciuto, ma ce ne sono altri tra cui il metano, il protossido di azoto e, di fatto, il vapore acqueo.
Per esprimere tutti i gas serra in equivalenti di anidride carbonica (CO2eq), ognuno di essi viene ponderato per il suo valore di potenziale di riscaldamento globale (GWP - Global Warming Potential). IL GWP misura la quantità di riscaldamento che un gas crea rispetto alla CO2, presa come punto di riferimento, alla quale viene dato un valore pari a 1. Ad esempio, se un gas ha un GWP pari a 100, un kg di quel gas genera un effetto di riscaldamento cento volte superiore rispetto a quello di un kg di CO2. Gli equivalenti di anidride carbonica vengono calcolati per ogni gas moltiplicando la massa delle emissioni di uno specifico gas serra per il suo fattore GWP. Inoltre, il potenziale di riscaldamento può essere calcolato su diverse scale temporali, solitamente si utilizza una scala di 100 anni. Per calcolare la CO2eq su 100 anni, ogni gas viene moltiplicato per il suo GWP su scala temporale di 100 anni (GWP100).
Quindi per concludere, le emissioni totali di gas ad effetto serra (espresse in CO2eq) sono calcolate sommando il valore di CO2eq di ciascun gas.
La tabella seguente riporta i GWP100 per i principali gas ad effetto serra.
GAS | GWP100 |
Anidride carbonica (CO2) | 1 |
Metano (CH4) | 25 |
Protossido d’azoto (N2O) | 298 |
Idrofluorocarburo (HFC-23) | 14.800 |
Idrofluorocarburo (HFC-125) | 3.500 |
Perfluorocarburo (PFC-14) | 7.390 |
Perfluorocarburo (PFC-116) | 12.200 |
Esafluoruro di zolfo (SF6) | 22.800 |
Il grafico seguente riporta le emissioni di gas ad effetto serra dell’Italia, della Germania, della Francia e del Regno Unito a partire dal 1950 fino al 2022. Si nota che la Germania produce quasi il doppio delle emissioni di GHG rispetto all’Italia, che si posiziona ad un livello simile a quello di Francia e Regno Unito.
QUALI SONO I GAS AD EFFETTO SERRA?
Il gas ad effetto serra più conosciuto e più abbondante emesso dalle attività umane è la CO2 o anidride carbonica, presa come riferimento globale. Deriva principalmente dalla combustione di combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale) e dalla deforestazione.
I principali gas serra da considerare, oltre alla CO2, sono il metano (CH4), il monossido di diazoto (N2O), il trifluoruro di azoto (NF3), gli idrofluorocarburi (HFC), i perfluorocarburi (PFC) e l'esafluoruro di zolfo (SF6).
Il metano è un gas a effetto serra molto più potente della CO2 ma presente in quantità minori. Viene principalmente emesso durante la produzione e il trasporto di carbone, petrolio e gas naturale. Altre fonti significative sono le emissioni agricole e la decomposizione dei rifiuti organici nelle discariche.
Il protossido di azoto viene emesso da attività agricole e industriali e durante la combustione di combustibili fossili e rifiuti solidi. È un gas ad effetto serra molto potente, infatti il suo potenziale di riscaldamento globale è molto superiore rispetto a quello della CO2.
I gas fluorurati, anche se presenti in concentrazioni minori, hanno un potenziale di riscaldamento globale estremamente elevato, con alcuni gas come SF6 che hanno un potenziale di riscaldamento globale oltre 23,500 volte quello della CO2. Sono prodotti da processi industriali. Includono idrofluorocarburi, perfluorocarburi, esafluoruro di zolfo e trifluoruro di azoto. Sono utilizzati in applicazioni come i refrigeranti, i solventi, e in alcuni processi di produzione elettronica e la loro durata nell'atmosfera varia considerevolmente.
Globalmente le emissioni di gas ad effetto serra sono dovute per la maggior parte al settore dell’elettricità e calore, che supera di gran lunga tutti gli altri settori. Altri settori che hanno un forte impatto sono quello dei trasporti, della costruzione, dell’agricoltura e della manifattura.
Dal grafico seguente si nota che il settore “electricity and heat” si posiziona in modo nettamente maggiore rispetto a tutti altri, arrivando a più di 14 miliardi di tonnellate di CO2eq nel 2020. La seconda posizione invece è occupata dal settore dei trasporti, poco sopra i 7 miliardi di tonnellate di CO2eq, seguito quasi a pari merito (circa 6 miliardi di tonnellate di Co2eq) dal settore della manifattura/costruzione e dell’agricoltura.
CONSEGUENZE DELL’AUMENTO DEI GAS AD EFFETTO SERRA
L'effetto serra naturale è essenziale per mantenere la Terra alla temperatura corretta per mantenere la vita. Tuttavia, l'aumento delle concentrazioni di GHG a causa delle attività umane intensifica questo effetto, portando a un riscaldamento globale. L'aumento delle concentrazioni di GHG nell'atmosfera, dovuto principalmente alle attività umane, ha un impatto devastante sul clima. Infatti sta portando ad un aumento delle temperature globali (fenomeno del riscaldamento globale). Questo ha effetti significativi sul clima globale, tra cui l'innalzamento del livello del mare, lo scioglimento dei ghiacciai, le variazioni nei modelli di precipitazione, il frequente verificarsi di eventi meteorologici estremi, l’innalzamento del livello del mare, la perdita di biodiversità. Tutto questo, di conseguenza, ha impatti sulla salute umana.
Per quanto riguarda le strategie di mitigazione, la riduzione delle emissioni di GHG è cruciale per mitigare il cambiamento climatico. Per fare questo, ci sono diverse modalità. Tra queste figurano l’utilizzo di energie rinnovabili, l'efficienza energetica, la riforestazione, la promozione di pratiche agricole sostenibili e la riduzione delle emissioni di metano. Inoltre, una modalità di diminuzione dei gas ad effetto serra è quella del sequestro del carbonio attraverso la riforestazione e tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio. Riguardo le strategie di adattamento, tra le principali ci sono la riqualificazione delle infrastrutture per resistere agli impatti climatici, una pianificazione urbanistica che tenga conto dell'innalzamento del livello del mare e delle potenziali inondazioni e lo sviluppo di colture resistenti al clima per garantire la sicurezza alimentare.
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