Dr. Leonardo S. F. dos Santos* |  |
O gás carbônico é o gás que exalamos depois de cada inspiração. Ele é tóxico para nosso organismo, por isso o exalamos constantemente. Além disso, o gás carbônico é um dos gases responsáveis pelo efeito estufa. Será então que ele não serve para nada ? Ele é apenas um vilão ? Para responder estas perguntas é necessário olhar o gás carbônico um pouco mais de perto, entendendo um pouco as partículas que o compõe.
Átomos são as partículas que compõem toda a matéria. Há 92 tipos de átomos na natureza e outros 24 produzidos pelo homem. Os átomos podem combinar-se formando as moléculas. As diversas combinações de átomos e moléculas compõem toda a matéria que está à nossa volta. Se duas substâncias reagem quimicamente, as moléculas serão separadas em átomos e estes formarão novas moléculas. Algumas reações químicas liberam energia ao passo que outras consomem.
A molécula do gás carbônico é formada por um átomo de carbono e dois de oxigênio. Por isso seu nome científico é dióxido de carbono.
O átomo de carbono é encontrado em todos os seres vivos. É por este motivo que os químicos classificam como molécula orgânica toda aquela que contêm átomos de carbono, mesmo que ela não esteja presente em um ser vivo. O carbono pode ligar-se a até quatro átomos. Estes por sua vez podem ligar-se a outros, formandos moléculas com muitos átomos. Este é o motivo porque as maiores moléculas da natureza são orgânicas. Exemplos de matéria orgânica são a celulose (de onde provem o papel e a madeira), as proteínas, o famoso ADN (cuja sigla em inglês é DNA), os lipídios (gorduras) e os carboidratos (açucares). Além do carbono, na natureza existem apenas 4 tipos atômicos que podem ligar-se à 4 átomos: o silício, o germânio, o estanho e o chumbo. Porém eles são bem mais raros que o carbono.
O gás carbônico é a matéria prima a partir da qual quase toda a matéria orgânica da superfície terrestre é sintetizada. Os vegetais absorvem água, nitratos, sais minerais e gás carbônico. A reação química onde o gás carbônico é destruído e seus átomos de carbono e oxigênio passam a fazer parte de novas moléculas consome energia. Essa energia é proveniente da luz solar e é captada através de um complexo processo denominado fotossíntese. Neste processo, muitos átomos de oxigênio provenientes de várias moléculas, incluindo o próprio gás carbônico, são utilizados para formar o gás oxigênio. O gás oxigênio é composto de dois átomos de oxigênio (a molécula com dois átomos e o átomo isolado recebem o mesmo nome). O gás oxigênio é exalado para a atmosfera. Em outras palavras, a energia solar é usada para a planta "fabricar" matéria orgânica e oxigênio a partir de gás carbônico e de substâncias inorgânicas.
Os seres vivos que não conseguem sintetizar os materiais que compõem seu próprio corpo alimentam-se de vegetais ou daqueles que os consomem. Nós humanos estamos nesta categoria. Comemos vegetais ou animais vegetarianos. Mas não basta dispor de material. Os corpos dos seres vivos precisam de energia. O oxigênio do ar é então usado para reagir com algumas substâncias orgânicas, os carboidratos e lipídios, denominados alimentos energéticos. Os átomos de oxigênio combinam-se com átomos de carbono provenientes dos alimentos energéticos e formam gás carbônico. Assim como a absorção de gás carbônico com a liberação de oxigênio consome energia, a reação inversa libera a mesma. Este processo é denominado respiração. Em outras palavras, os seres vivos inspiram oxigênio, expiram gás carbônico e conseguem usar a energia liberada. Os vegetais também respiram, mas o oxigênio produzido é maior do que o consumido por elas, garantindo uma reserva para os seres que não produzem seu próprio alimento e energia.
Há um delicado equilíbrio entre a absorção de gás carbônico pelos vegetais e a produção do mesmo pela respiração de quase todos os seres vivos. Ao longo de milhões de anos a quantidade de gás carbônico vem variando. Atualmente, com a destruição de diversas regiões ricas em vegetação e a poluição dos mares (onde ocorre a maior parte da fotossíntese), a quantidade de gás carbônico absorvida diminuiu. O excesso de gás carbônico poderia induzir um supercrescimento nos vegetais e o excedente deste gás seria reabsorvido. Mas este processo não é instantâneo. O que ocorreria durante este período de reabsorção do gás carbônico ?
A molécula de gás carbônico absorve radiação infravermelha, transformando-a em calor. Isso faz com que o gás carbônico aqueça a atmosfera (efeito estufa). Sem ele, a superfície terrestre seria bem mais fria, o que levaria várias espécies a extinção. Porém, o excesso de gás carbônico leva a um aumento na temperatura, provocando mudanças climáticas drásticas como o derretimento das calotas polares, o aumento do número de tempestades e furacões, etc. E estas mudanças também podem levar várias espécies à extinção e inundar diversas áreas habitadas atualmente.
Mas não devemos atribuir toda culpa relativa ao superaquecimento ao gás carbônico. Outros gases também absorvem o infravermelho e o transformam em calor, ou seja, provocam efeito estufa. O gás emitido pelos escapamentos de carro, o monóxido de carbono, é o principal vilão do atual efeito estufa. Outro grande vilão é o metano, gás encontrado em processos de decomposição (o não inclui somente animais mortos, mas também alimentos que em processos de digestão). O metano é um dos principais gases liberados na flatulência embora o responsável pelo odor desagradável seja outro gás, o ácido butírico. O vapor d'água também contribui para o efeito estufa, mas de forma bem menor. O gás carbônico pode ser absorvido pelos vegetais e a água pode liquefazer-se, o que não acontece com o monóxido de carbono e nem com o metano.
Na indústria de segurança, o gás carbônico é usado em certos tipos extintores devido a sua propriedade de não inflamar-se e absorver calor. Já na indústria de alimentos, o gás carbônico é diluido em água e é ele que dá o sabor característicos dos refrigerantes. O chamado gelo seco é o gás carbônico no estado sólido. Nas condições ambientes, o gás carbônico passa do estado sólido para o gasoso, sem passar pelo líquido. Mergulhado em água, o dióxido de carbono acelera sua sublimação e a fumaça branca característica é o gás carbônico.
Assim o gás carbônico não é um vilão ! Ele ajuda a estabilizar a temperatura e é a matéria prima (junto com a água, nitratos e sais minerais) de onde provêm quase toda a matéria orgânica. São os homens, que através do desmatamento e da poluição, provocam um excesso do gás carbônico e de outros gases que geram efeito estufa. E é este excesso, e não o gás carbônico em si mesmo, que está ajudando a destruir o nosso planeta. Se há algum vilão nesta história toda, ele é o próprio ser humano.
* O Dr. Leonardo Sioufi Fagundes dos Santos é bacharel, mestre e doutor em Física pelo Departamento de Física Matemática do Instituto de Fisica da USP e pós-graduado em Matemática Pura pelo Instituto de Matemática e Estatística da USP. Atualmente ele é professor de Física Geral e de Cálculo Diferencial e Integral na Faculdade de Engenharia Madeireira da UNESP, campus de Itapeva.
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