As concentrações de CO 2 no ar continuam a aumentar rapidamente, e uma rápida redução nas emissões provocadas pelo homem está se tornando cada vez mais importante. Para avaliar a eficácia das medidas políticas, são necessários níveis de emissão oportunos e confiáveis. No entanto, os métodos atuais são caros. A Agência Espacial Européia ESA está, portanto, trabalhando no desenvolvimento de novos satélites que poderão determinar as emissões de CO 2 no futuro – com a ajuda da Empa.
As cidades são verdadeiras fontes de CO 2 , mas a quantidade de emissão realmente emitida dificilmente pode ser determinada com confiabilidade no momento. As estimativas atuais são baseadas em estatísticas e dados de atividades de transporte, indústria, aquecimento e produção de energia. A avaliação desses dados é complexa e os resultados estão disponíveis apenas com um longo atraso. As estimativas também são incertas, uma vez que números precisos muitas vezes não estão disponíveis e suposições simplificadas devem ser feitas – por exemplo, no caso de aquecimento. Embora a atual rede de estações terrestres seja útil para rastrear o aumento de CO 2 na atmosfera, atualmente não é densa o suficiente para fornecer informações confiáveis sobre as emissões de países individuais ou mesmo cidades individuais.
Pesquisadores que trabalham na melhor determinação de emissões
Por esse motivo, a UE, juntamente com a ESA, está desenvolvendo um sistema para monitorar as emissões de CO 2 . Um componente essencial disso é a missão do satélite CO2M (“Monitoramento Dióxido de Carbono Antropogênico Copernicus”): A partir de 2025, os primeiros satélites CO2M serão enviados à órbita para produzir mapas globais das concentrações atmosféricas de CO 2 usando medidas espectroscópicas. Isso permitirá determinar onde e quanto CO 2 é emitido por plantas industriais, cidades e países. Essas medidas reduziriam as incertezas atuais na estimativa de emissões de CO 2 da combustão de combustíveis fósseis.
A ESA conta com a experiência da Empa para equipar os satélites com a tecnologia de medição apropriada. “Conseguimos dar à ESA várias recomendações para equipar os satélites”, diz Gerrit Kuhlmann, do departamento de Poluição do Ar / Tecnologia Ambiental da Empa. A dificuldade em determinar as emissões de CO2 é distinguir entre sinais antropogênicos e biológicos. A respiração da vegetação causa fortes flutuações na distribuição de CO 2 . O satélite deve, portanto, ser capaz de separá-los das emissões provocadas pelo homem. A idéia: um dispositivo de medição combinado que detecta CO 2, mas também adicionalmente dióxido de nitrogênio (NO2). Porque: “A combustão de carvão, petróleo e gás produz não apenas CO2, mas também óxidos de nitrogênio. No entanto, eles não são produzidos durante a ‘respiração’ natural da biosfera”, diz Kuhlmann. Um instrumento adicional de NO2 deve, portanto, ser capaz de “filtrar” os sinais antropogênicos de CO2.
Empa simula medições de satélite
Para testar essa idéia, Kuhlmann e sua equipe simularam a distribuição das concentrações de CO 2 e NO2 para o ano de 2015 com uma resolução espacial não alcançada anteriormente. As simulações elaboradas foram realizadas no computador de alto desempenho mais rápido da Europa, o “Piz Daint” no centro de computação suíço CSCS em Lugano. Eles foram capazes de mostrar que uma combinação de medições de CO2 e NO2 fornece resultados melhores e mais confiáveis do que se apenas um dispositivo de medição de CO2 tivesse sido instalado no satélite.
No momento, ainda não está claro quantos satélites precisam ser enviados para a órbita, mas Kuhlmann recomenda pelo menos três. “O problema é que o céu raramente está sem nuvens”, diz Kuhlmann. Em 2015, o céu sobre a Europa ficou livre de nuvens, em média, apenas um dia por semana. Quanto mais satélites tiram fotos regularmente, maior a probabilidade de ver as plumas dos gases de escape de fontes individuais, como as cidades, e poder determinar as emissões a partir delas. A recomendação para a instalação de um instrumento de medição de NO2 adicional já foi incorporada ao planejamento dos novos satélites.
