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Um estudo de caso envolvendo a maior usina elétrica movida a carvão da Europa mostra que observações espaciais podem ser usadas para rastrear as emissões de dióxido de carbono – e reduções – na fonte.
Uma dupla de missões de observação da Terra permitiu aos pesquisadores detectar e rastrear mudanças nas emissões de dióxido de carbono (CO 2 ) de uma única instalação, usando a quinta maior usina movida a carvão do mundo como caso de teste.
No estudo recente , os pesquisadores usaram medições espaciais das missões Orbiting Carbon Observatory (OCO) 2 e 3 da NASA para quantificar o dióxido de carbono descarregado centenas de quilômetros abaixo na Bełchatów Power Station, na Polônia, o maior emissor único da Europa. Analisando as plumas de emissão da usina de vários viadutos de satélite entre 2017 e 2022, eles detectaram mudanças nos níveis de dióxido de carbono consistentes com as flutuações horárias na geração de eletricidade. As paradas temporárias e permanentes da unidade (para manutenção ou descomissionamento) reduziram as emissões gerais da usina, que a equipe também conseguiu detectar.
As descobertas demonstram que as observações baseadas no espaço podem ser usadas para rastrear as mudanças nas emissões de dióxido de carbono em escala local, disseram os cientistas.
Esta ilustração mostra o satélite OCO-2 da NASA, lançado em 2014. À medida que orbita a Terra, a espaçonave mapeia as emissões de dióxido de carbono naturais e produzidas pelo homem em escalas que variam de regiões a continentes. Espectrômetros de análise de luz são ajustados para detectar a assinatura reveladora do gás.
Créditos: NASA/JPL-Caltech
Lançado em 2014, o satélite OCO-2 da NASA mapeia as emissões naturais e antrópicas de dióxido de carbono em escalas que variam de regiões a continentes. O instrumento amostra o gás indiretamente medindo a intensidade da luz solar refletida na superfície da Terra e absorvida pelo dióxido de carbono na coluna de ar do solo até o satélite. Os espectrômetros do OCO-2 são ajustados para detectar a assinatura específica do gás CO 2 .
Componentes sobressalentes dessa missão foram usados para criar o OCO-3 , um instrumento que voa na Estação Espacial Internacional desde 2019. O OCO-3 foi projetado com um modo de mapeamento que pode fazer várias observações de varredura à medida que a estação espacial passa por uma área, permitindo que os pesquisadores criem minimapas detalhados de uma área de interesse em escala de cidade.
Nenhum dos instrumentos OCO foi originalmente projetado especificamente para detectar emissões de instalações individuais como Bełchatów, então as novas descobertas são uma “agradável surpresa”, disse Abhishek Chatterjee, cientista do projeto da missão OCO-3 no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “Como comunidade, estamos refinando as ferramentas e técnicas para poder extrair mais informações dos dados do que havíamos planejado originalmente”, acrescentou. “Estamos aprendendo que podemos realmente entender muito mais sobre as emissões antrópicas do que esperávamos anteriormente”.
Esta ilustração mostra o OCO-3 da NASA montado na parte inferior da Estação Espacial Internacional. O instrumento, lançado em 2019, não foi originalmente projetado para detectar emissões de dióxido de carbono de instalações individuais, mas os cientistas disseram que será usado para mais estudos de fontes pontuais no futuro.
Créditos: NASA/JPL-Caltech
Rastreando o Carbono no Futuro
As emissões de grandes instalações, como usinas de energia e refinarias, representam cerca de metade das emissões globais de dióxido de carbono de combustíveis fósseis. A Bełchatów Power Station, em operação desde 1988, é a maior usina movida a linhito do mundo, com uma capacidade relatada de 5.102 megawatts. Lignite (carvão marrom) normalmente leva a emissões mais altas por megawatt gerado do que antracito (carvão). O governo polonês elaborou planos para fechar a fábrica até o final de 2036.
Ray Nassar, pesquisador sênior do Environment and Climate Change Canada e principal autor do estudo, observou que a maioria dos relatórios de emissões de dióxido de carbono são criados a partir de estimativas ou dados coletados na superfície terrestre. Os pesquisadores contabilizam a massa de combustíveis fósseis comprados e usados, então calculam as emissões esperadas; eles geralmente não fazem medições reais de dióxido de carbono atmosférico.
“Os detalhes mais precisos sobre exatamente quando e onde as emissões ocorrem muitas vezes não estão disponíveis”, disse Nassar. “Fornecer uma imagem mais detalhada das emissões de dióxido de carbono pode ajudar a rastrear a eficácia das políticas para reduzir as emissões. Nossa abordagem com OCO-2 e OCO-3 pode ser aplicada a mais usinas de energia ou modificada para emissões de dióxido de carbono de cidades ou países”.
Por causa das observações do modo de mapeamento do OCO-3, os dados da NASA podem ser usados mais extensivamente na quantificação das emissões de fontes pontuais de CO 2 no futuro. A NASA anunciou recentemente que as operações da missão serão estendidas por mais alguns anos a bordo da estação espacial, e o instrumento operará ao lado de outro observador de gases de efeito estufa a bordo da estação espacial, o Earth Surface Mineral Dust Source Investigation ( EMIT ).
“É realmente emocionante pensar que teremos mais cinco a seis anos de operações com o OCO-3”, disse Chatterjee. “Estamos vendo que fazer medições no momento certo e na escala certa é fundamental.”
Ele acrescentou que o OCO-3 pode servir como um “desbravador” para missões de satélite de próxima geração. Os projetos OCO-2 e OCO-3 são gerenciados pelo JPL. A Caltech gerencia o JPL para a NASA.
Jane J. Lee / Andrew Wang
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jane.j.lee@jpl.nasa.gov / andrew.wang@jpl.nasa.gov
Escrito por Sally Younger
Fonte: NASA / Editor: Tony Greicius / 09-01-2023
https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-space-missions-pinpoint-sources-of-co2-emissions-on-earth
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Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas” e "Conhecendo a Energia produzida no Sol".
Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
>Autor de cinco livros, que estão sendo vendidos nas livrarias Amazon, Book Mundo e outras.
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