Efecto Invernadero

El término EFECTO INVERNADERO se refiere al posible aumento de la temperatura del planeta, a causa de la acumulación e incremento de gases llamados de efecto invernadero, provenientes en su mayoría de la actividad industrial.
El científico matemático Jean Fourier comparó al efecto que se produce en la atmósfera de la tierra con un invernadero, debido a que la estructura de vidrio retiene el calor en su interior de la misma forma que lo hacen algunos gases que componen la atmósfera.
En otras palabras; componentes de la atmósfera como el bióxido de carbono, ozono y agua (CO2, O3, H2O) entre otros, absorven la radiación infrarroja que emana del suelo, que a su vez fue calentado por radiacion de energía solar.Entonces si aumenta la concentración de cualquiera de estos gases, se produce un desequilibrio en el sistema regulador de la temperatura ambiente del planeta. Por ende ésta absorción sería mayor, lo cual implica mas calor aumentando asi la temperatura media del planeta, por ello también el término es muy vinculado al denominado

calentamiento global.

En el laboratorio Argentino LAJUB, mas conocido como Cabildo en el ambiente antártico por su similitud con nuestro histórico edificio Argentino frente a Plaza de Mayo, trabajamos en tres actividades de ciencia.La más antigua es la de EFECTO INVERNADERO.Comenzó en el ano 1994, por medio de una acuerdo entre la Dirección Nacional del Antártico y el PNRA de Italia (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide) y forma parte del programa de Vigilancia Global Atmosférica de la Organización Meteorológica Mundial (MWO de las siglas en inglés).Consiste en una estación de monitoreo de bióxido de carbono, que toma muestras de este gas cada 2 minutos.

Vista del Laboratorio Multidisciplinario LAJUB

Grafico de la Estacion de monitoreo de CO2

Se eligió este sitio en Antártida, porque es el lugar o uno de ellos donde el aire tiene mayor pureza en el mundo.De esta forma se puedeobtener una medición "clara" sin componentes externos que alterarían la conformacion natural del aire y por ende también el método de medición, para determinar la verdadera tendencia al incremento de las particulas por millón (PPM) del CO2 en la atmósfera, valores que se encuentran relacionados de manera directa con el denominado EFECTO INVERNADERO, y segun se cree, principal causante del CALENTAMIENTO GLOBAL

Vista de la torre de toma de aire

DESCRIPCION DE LA ESTACION

Desde una torre externa de 25 mts de altura, la muestra del aire filtrado se toma mediante un bomba eléctrica instalada en el laboratorio, y con el propósito de establecer un caudal constante.Desde allí, el aire a medir es conducido hacia una trampa de agua que se encuentra ubicada dentro de una frigorífica, con un baño de alcohol isopropílico a -70 grados centígrados.Esto es para asegurar la falta de moléculas de H2O en la muestra del fluido (restos de humedad) que alterarían la medición.Luego se conecta a un flujímetro ya que es de suma importancia mantener la constancia del flujo, para que la medición sea correcta. Entonces la muestra de aire es introducida en lo que sería el corazón de la estación, el analizador de gases (ULTRAMAT U5E).Mediante el método de comparación por absorción del infrarrojo (ver método utilizado), el instrumento entrega una señal eléctrica directamente proporcional a la variacion en PPM entre la muestra y los patrones normalizados.

Vista de la toma de aire doble

Una vez obtenida, la señal eléctrica es procesada por el sistema de adquisición instalado en la computadora y mediante el soft ULTRACONTROL es presentada en un valor en ppm (partículas por millón) para de esta forma evaluar todo el proceso incluída su calibración y procesamiento de los datos obtenidos.

El equipo Analizador de gases Ultramat de Siemens

METODO DE MEDICION

El aire de la atmósfera terrestre esta compuesto básicamentepor 4 gases principales que son los que componen la mayor parte a saber:Nitrógeno 78 %,Oxigeno 20,9 %, Argon 0,93 % y Bióxido de carbono 0,03 %.Existen otros pero en muy pequeña proporción comparados con estos cuatro. Sólo como ejemplo tenemos el O3 u ozono, entre otros.Cabe la aclaración para tener una idea de la proporción del gas que se esta midiendo en el analizador.
Cuando la muestra de aire ingresa a la celda, atraviesa un haz de infrarrojo proveniente de una fuente a 700 grados centígrados, de manera constante por la otra celda fluye el gas de referencia llamado Supresor de Fondo, el cual también atraviesa el haz dividido proveniente de la misma fuente IR sólo que esta muestra tendrá un valor conocido (el minimo posible, establecido en contraste con patrones primarios en el laboratorio).Al atravesar ambas muestras a la fuente IR, la variación de absorción detectada por los receptores, es directamente proporcional a la variación en PPM del gas en cuestión.Luego ambos gases (SF y muestra) en la cámara receptora se calientan a distintas temperaturas, sus presiones también serán diferentes y por lo tanto existirá una diferencia de flujo.Un sensor de microflujo, basado en dos grillas de alambre de niquel de baja resistencia calentado a 100 grados centígrados, dispuestas en forma de puente de wheastone, se encargarán de convertir la variación en un voltaje proporcional al flujo pulsante, generado entre el divisor de haz y la celda.Por ultimo ésta señal eléctrica es convertida y procesada para ser entregada mediante los puertos correspondientes en protocolo de transmisión RS-232 y en forma de lazo de corriente.

Vista de la pantalla de monitoreo (Ultracontrol)

La deriva de la medición, se corrige cada 7 días en un proceso de calibración, contrastando a los tubos IE y FE con tubos patrones de concentraciones calibradas por método Absluto en los laboratorios del NOOA (National Oceanic and Atmospheric Administration) en Boulder, Colorado, USA, Centro de referencia de la OMM (Organizacion Meteorológica Mundial)Los tubos de inicio de escala y fin de escala son a su vez los extremos de la recta de regresión que se utiliza para fabricar la escala de medición del ULTRAMAT U5.
Los datos asi obtenidos son enviados regularmente, al departamento de Alta Atmósfera en el IAA y al PNRA de Italia, donde son utilizados para estudiar los fenomenos a los cuales se vincula el ascendente numero de PPM en el dióxido de carbono presente en la atmoósfera senalado al comienzo.