Legno, biomassa e combustibili fossili – fotosintesi e combustione
Gli esseri viventi o materia organica vivente sono costituiti dalla materia inorganica e si nutrono e di materia organica e di materia inorganica come l’acqua e l’aria. Ad un certo stadio dell’evoluzione cosmica e terrestre, una certa parte della materia inorganica della terra variamente combinata o composta è stata resa organica dalla luce del sole che ha suscitato la vita combinando il carbonio, l’idrogeno e l’ossigeno come nella fotosintesi clorofilliana, mliardi di anni fa.
Fotosintesi
(atomi di anidride carbonica + atomi di acqua + energia solare o luce del sole)
6CO2+6H2 O+e → C6 H12 O6+6O2
Il diossido di carbonio, noto anche come biossido di carbonio o anidride carbonica, (formula: CO2) è un ossido del carbonio formato da un atomo di carbonio legato da due doppi legami a due atomi di ossigeno. A temperatura ambiente si presenta come un gas incolore ed inodore. È naturalmente presente in atmosfera, nell’idrosfera e nella biosfera.
https://it.wikipedia.org/wiki/Anidride_carbonica
L’attuale concentrazione atmosferica di anidride carbonica si aggira attorno a 0,04% (418 ppm) ed è cresciuta rispetto al livello pre-industriale, in cui era stabile a circa 0,03% (280 ppm). L’aumento atmosferico di anidride carbonica è ascrivibile dunque alle attività umane. Tra le attività più inquinanti sono riconosciute: la produzione di energia elettrica dalla combustione di gas naturale, metano o carbone e il trasporto dalla combustione di combustibili fossili. L’abbondanza di anidride carbonica allo stato gassoso, surriscalda l’atmosfera attraverso un fenomeno chiamato “effetto serra”. Secondo questo modello, la radiazione elettromagnetica proveniente dal Sole, genererebbe un calore maggiore rispetto a quello uscente dalla Terra, surriscaldando il pianeta gradualmente. La CO2, assieme ad altri gas serra, sarebbe responsabile dell’abbassamento della quantità di questo calore uscente.
Nell’idrosfera la CO2 è in parte disciolta in acqua con una solubilità di 1,48 g/L in condizioni standard. In questo senso, gli oceani, i mari, i laghi, i fiumi e le acque sotterranee possono essere considerate dei serbatoi di anidride carbonica, che la sequestrano dall’atmosfera. L’abbondanza di CO2 disciolta nelle acque però, ne cambia il pH, generando squilibri per le forme di vita.
Nella biosfera, l’anidride carbonica interagisce con qualsiasi essere vivente. Per gli organismi autotrofi la CO2 è la molecola di costruzione della materia organica: la fotosintesi clorofilliana usa CO2, H2O e energia solare per produrre materia organica e ossigeno. Per gli organismi eterotrofi la CO2 è la molecola di scarto del metabolismo: la respirazione cellulare usa materia organica e ossigeno per produrre CO2 e H2O.
A −78 °C e a pressione atmosferica l’anidride carbonica allo stato gassoso brina allo stato solido in un composto comunemente chiamato ghiaccio secco. La CO2 allo stato liquido non può esistere a pressione atmosferica, ma esiste se la si pone sotto 31,1 °C e con una pressione di oltre 5 atmosfere.
La CO2 è parte integrante del ciclo del carbonio, un ciclo biogeochimico in cui il carbonio viene scambiato tra l’atmosfera, l’idrosfera, la litosfera e la biosfera. In questo contesto, il carbonio non è sempre sotto forma di CO2, ma lo si può ritrovare come metano (CH4), come ioni carbonato (HCO3− e CO32−), come molecole organiche (glucosio, cellulosa, ecc.) o anche come macromolecole biologiche (acidi nucleici, glucidi, proteine e lipidi).
Materia
https://it.wikipedia.org/wiki/Materia_(fisica)
In fisica classica, con il termine materia, si indica genericamente qualsiasi oggetto che abbia massa e che occupi spazio; oppure, alternativamente, la sostanza di cui gli oggetti fisici sono composti, escludendo quindi l’energia, che è dovuta al contributo dei campi di forze.
Questa definizione, sufficiente per la fisica macroscopica, oggetto di studio della meccanica e della termodinamica, non si adatta bene alle moderne teorie nel campo microscopico, proprie della fisica atomica e subatomica. Ad esempio, lo spazio occupato da un oggetto è prevalentemente vuoto, dato il grande rapporto (≈ 10 5 10^{5}) tra il raggio medio delle orbite elettroniche e le dimensioni tipiche di un nucleo atomico; inoltre, la legge di conservazione della massa è fortemente violata su scale subatomiche.
In questi ambiti, si può invece adottare la definizione che la materia è costituita da una certa classe di particelle, che sono le più piccole e fondamentali entità fisicamente rilevabili: queste particelle sono dette fermioni e seguono il principio di esclusione di Pauli, il quale stabilisce che non più di un fermione può esistere nello stesso stato quantistico. A causa di questo principio, le particelle che compongono la materia non si trovano tutte allo stato di energia minima e per questa ragione è possibile creare strutture stabili di assemblati di fermioni.
Particelle della classe complementare, dette bosoni, costituiscono invece i campi. Essi possono quindi essere considerati gli agenti che operano gli assemblaggi dei fermioni o le loro modificazioni, interazioni e scambi di energia. Una metafora non del tutto corretta da un punto di vista fisico, ma efficace e intuitiva, vede i fermioni come i mattoncini che costituiscono la materia dell’universo, e i bosoni come le colle o i cementi che li tengono assieme per costituire la realtà fisica.
Materia organica e inorganica
https://elementare2000.wordpress.com/materia-organica-e-inorganica-2/
Composto organico
https://it.wikipedia.org/wiki/Composto_organico
Composto inorganico
https://it.wikipedia.org/wiki/Composto_inorganico
Legno
https://it.wikipedia.org/wiki/Legno
Il legno è il tessuto vegetale che costituisce il fusto delle piante aventi crescita secondaria (albero, arbusto, liana ed alcune erbe).
Il materiale legno
Andrea Bernasconi, Gerhard Schickhofer, Katja Frühwald, Gianluigi Traetta
Il legno è un composto organico costituito essenzialmente da circa 50% di carbonio (C), 44% di ossigeno (O) e 6% di idrogeno (H), da un contenuto medio di ceneri pari a 0,2-0,3% (→ sostanze minerali) e da un contenuto di azoto inferiore allo 0,1%.
1.1 Il legno cresce sull’albero
Gli alberi sono costituiti da tre organi fondamentali con differenti funzioni biologiche e meccaniche:
le foglie, il tronco con i rami e le radici
Fotosintesi:
6CO2+6H2 O+e → C6 H12 O6+6O2
Biomassa (vegetale e animale)
https://it.wikipedia.org/wiki/Biomassa
Con il termine biomassa si indica generalmente un insieme di organismi animali o vegetali presenti in una certa quantità in un dato ambiente come quello acquatico o terrestre.
In letteratura il concetto di biomassa viene spesso sviluppato e trattato in modo differente a seconda del contesto in cui è inserito. Le biomasse sono particolarmente importanti in due diversi campi: quello ecologico e quello delle energie rinnovabili, dove rappresentano una fonte di energia di origine biotica.
Biomassa come fonte di energia
La Direttiva Europea, ripresa da tutta la legislazione ad essa riferente, definisce la biomassa come “la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l’acquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani”.[8]
Le biomasse e i combustibili da esse derivati emettono nell’atmosfera, durante la conversione energetica (realizzabile con diversi processi), una quantità di anidride carbonica corrispondente a quella che viene assorbita in precedenza durante il processo di crescita. Ciò permette di affermare che il loro impiego ai fini energetici non provoca il rilascio di nuova anidride carbonica.
L’utilizzo energetico delle biomasse presenta i seguenti svantaggi:
Sono richieste grandi aree a causa della bassa densità energetica;
Produzione annua non costante.
L’utilizzo energetico delle biomasse presenta i seguenti vantaggi:
Risorsa energetica facilmente stoccabile, pertanto rende possibile la produzione di energia indipendentemente dalle condizioni meteo.
Classificazione
Le biomasse possono essere caratterizzate da 3 diversi criteri:
il contenuto di acqua (biomassa fresca o secca)
la sua origine (vegetale o animale)
vitalità (presenza di organismi morti o vivi al suo interno)
A seconda della loro origine le biomasse si possono distinguere in:
Fitomassa: la biomassa proviene da piante
Zoomassa: la biomassa proviene da animali
Biomassa microbica: la biomassa proviene da microrganismi.[9]
Infine, in base alla vitalità, si può distinguere una biomassa vivente, costituita da organismi viventi, da una biomassa morta costituita da organismi morti.
Crescita delle biomasse vegetali
Le piante hanno la capacità di trasformare l’energia solare in energia chimica. Questo processo può avvenire mediante la seguente reazione di fotosintesi:
Acqua + anidride carbonica + luce → glucosio + ossigeno
L’efficienza energetica globale della formazione di carboidrati è rappresentata dal rapporto tra la biomassa ottenuta e l’energia solare disponibile, con quest’ultima che dipende anche dalla quantità di radiazione intercettata e dall’efficienza della fotosintesi. L’efficienza energetica della fotosintesi dipende dal percorso seguito a livello biochimico (si possono distinguere tra piante di tipo C3 e di tipo C4).
Composizione delle biomasse
La biomassa è composta principalmente da organismi vivi o morti, e da una varietà di composti diversi. I composti quantitativamente più importanti dal punto di vista energetico possono essere raggruppati in tre classi:
Carboidrati: rappresentano la maggior parte della biomassa e sono costituiti da carbonio, ossigeno e idrogeno. Essi possono essere monosaccaridi come il glucosio e il fruttosio, disaccaridi come il saccarosio, o polisaccaridi quali l’amido e la cellulosa;
Grassi o lipidi
https://it.wikipedia.org/wiki/Lipidi
I lipidi (dal greco λίπος, lìpos, «grasso»), o grassi, sono composti organici largamente diffusi in natura, e rappresentano una delle quattro principali classi di composti organici di interesse biologico, insieme a glucidi, protidi ed acidi nucleici.
I lipidi vengono identificati sulla base delle loro proprietà comuni di solubilità: non sono solubili in acqua (definiti per questo idrofobici), mentre sono solubili in solventi organici come etere dietilico o acetone, alcoli e idrocarburi. L’insolubilità in acqua è la proprietà analitica che viene usata come base per la separazione dai carboidrati e dalle proteine.
Proteine
https://it.wikipedia.org/wiki/Proteine
In chimica, le proteine (o protidi) sono macromolecole biologiche costituite da catene di amminoacidi legati uno all’altro da un legame peptidico (ovvero un legame tra il gruppo amminico di un amminoacido e il gruppo carbossilico dell’altro amminoacido, creato attraverso una reazione di condensazione con perdita di una molecola d’acqua). Le proteine svolgono una vasta gamma di funzioni all’interno degli organismi viventi, tra cui la catalisi delle reazioni metaboliche, funzione di sintesi come replicazione del DNA, la risposta agli stimoli e il trasporto di molecole da un luogo ad un altro. Le proteine differiscono l’una dall’altra soprattutto nella loro sequenza di amminoacidi, la quale è dettata dalla sequenza nucleotidica conservata nei geni e che di solito si traduce in un ripiegamento proteico e in una struttura tridimensionale specifica che determina la sua attività.
In analogia con altre macromolecole biologiche come i polisaccaridi e gli acidi nucleici, le proteine costituiscono una parte essenziale degli organismi viventi e partecipano praticamente in ogni processo che avviene all’interno delle cellule. Molte fanno parte della categoria degli enzimi, la cui funzione è catalizzare le reazioni biochimiche vitali per il metabolismo degli organismi. Le proteine hanno anche funzioni strutturali o meccaniche, come l’actina e la miosina nei muscoli e le proteine che costituiscono il citoscheletro, che formano una struttura che permette di mantenere la forma della cellula. Altre sono fondamentali per la trasmissione di segnali inter ed intracellulari, nella risposta immunitaria, per l’adesione cellulare e per il ciclo cellulare. Le proteine sono elementi necessari anche nell’alimentazione degli animali, dal momento che essi non possono sintetizzare tutti gli amminoacidi di cui hanno bisogno e devono ottenere quelli essenziali attraverso il cibo. Grazie al processo della digestione, gli animali scindono le proteine ingerite nei singoli amminoacidi, che poi vengono utilizzati nel metabolismo.
Produzione di biomassa a scopi energetici
Le biomasse incidono sul 9% degli usi energetici primari nel mondo (55 milioni di TJ/anno).
I paesi in via di sviluppo ricavano il 38% del loro fabbisogno energetico dalle biomasse.
Combustibile fossile (gas, carbone, torba, petrolio)
https://it.wikipedia.org/wiki/Combustibile_fossile
I combustibili fossili sono combustibili derivanti dalla trasformazione naturale, sviluppatasi in milioni di anni, di sostanza organica seppellitasi sottoterra nel corso delle ere geologiche, in forme molecolari via via più stabili e ricche di carbonio. Si può affermare che i combustibili fossili costituiscono l’accumulo nel sottosuolo di energia che deriva dal Sole, direttamente raccolta nella biosfera nel corso di periodi geologici dalle piante tramite la fotosintesi clorofilliana e da organismi acquatici unicellulari, come i protozoi e le alghe azzurre, o indirettamente tramite la catena alimentare dagli organismi animali.
Idrocarburi
https://it.wikipedia.org/wiki/Idrocarburi
Gli idrocarburi sono composti organici che contengono soltanto atomi di carbonio e di idrogeno.
Ampiamente usati come combustibili, la loro principale fonte in natura è di origine fossile.
Carboidrati
https://it.wikipedia.org/wiki/Categoria:Carboidrati
I carboidrati sono composti organici formati da carbonio, idrogeno e ossigeno
Fotosintesi clorofilliana
https://it.wikipedia.org/wiki/Fotosintesi_clorofilliana
La fotosintesi clorofilliana è un processo chimico per mezzo del quale le piante verdi e altri organismi producono sostanze organiche – principalmente carboidrati – a partire dal primo reagente, l’anidride carbonica atmosferica e l’acqua metabolica, in presenza di luce solare, rientrando tra i processi di anabolismo dei carboidrati, del tutto opposta ai processi inversi di catabolismo.
Durante la fotosintesi, con la mediazione della clorofilla, la luce solare o artificiale permette di convertire sei molecole di CO2 e sei molecole d’H2O in una molecola di glucosio (C6H12O6), zucchero fondamentale per la vita della pianta. Come sottoprodotto della reazione si producono sei molecole di ossigeno, che la pianta libera nell’atmosfera attraverso gli stomi che si trovano nella foglia.
La formula stechiometrica della reazione è:
6CO2 + 6H2O + energia solare → C6H12O6 + 6O2
Si tratta del processo di produzione primario di composti organici del carbonio da sostanze inorganiche nettamente dominante sulla Terra (trasforma circa 115×109 tonnellate di carbonio atmosferico in biomassa ogni anno), rientrando dunque nel cosiddetto ciclo del carbonio, ed è inoltre l’unico processo biologicamente importante in grado di raccogliere l’energia solare, da cui, fondamentalmente, dipende la vita sulla Terra (la quantità di energia solare catturata dalla fotosintesi è immensa, dell’ordine dei 100 terawatt all’anno, che è circa sei volte quanto consuma attualmente la civiltà umana).
L’anidride carbonica fu scoperta nel 1638 dal chimico belga Jean Baptiste van Helmont mentre bruciava del carbone in un recipiente. Quando vide che la massa della cenere risultante era di molto inferiore a quella del carbone originale, ipotizzò che il resto del carbone si fosse trasformato in una sostanza invisibile che chiamò “gas” o, talvolta, “gas silvestre”. Fu il primo gas ad essere scoperto e Van Helmont ne osservò la formazione durante processi di combustione e fermentazione.
Le proprietà dell’anidride carbonica furono ulteriormente studiate nel 1750 dal chimico britannico Joseph Black. Egli dimostrò che alcuni sali alcalini, come il carbonato di calcio o quello di sodio, potevano produrre un gas quando riscaldati o trattati con acidi. Tale gas fu da lui definito “aria fissa” a causa del fatto che era contenuto, fissato, all’interno della struttura cristallina del calcare. Osservò, inoltre, che quell’aria era più densa dell’aria atmosferica e non supportava la combustione di una fiamma. Determinò anche i valori del calore latente e del calore specifico.
Nel 1772 il chimico inglese Joseph Priestley pubblicò un articolo intitolato Impregnating Water with Fixed Air (Impregnare acqua con aria fissa) in cui descriveva un processo di dissoluzione dell’anidride carbonica in acqua, ottenendo così per la prima volta, l’acqua gassata. Nel 1781 Antoine-Laurent de Lavoisier, attraverso la combustione del carbonio con l’ossigeno, poté dedurre la composizione chimica di questo gas.[8]
L’anidride carbonica fu liquefatta per la prima volta nel 1823 da Humphry Davy e Michael Faraday, applicando ad un contenitore elevate pressioni.[13] Nel tentativo di ottenerla liquida a pressione atmosferica, l’inventore francese Adrien-Jean-Pierre Thilorier, nel 1835, abbassò la temperatura fino a −78 °C ottenendo così direttamente la forma solida. Si scoprì dunque che l’anidride carbonica brina a −78 °C, passando dalla sua forma gassosa a quella solida, o viceversa sublima passando da quella solida a quella gassosa.
Nel 1866 Thaddeus Lowe mise a punto un ciclo frigorifero ad anidride carbonica, utilizzato per la produzione di ghiaccio.
L’aumento dell’effetto serra imputabile alla produzione umana di anidride carbonica fu sottolineato già nel 1896 da Svante Arrhenius, che mise in relazione la concentrazione di anidride carbonica con la temperatura dell’atmosfera. Tale relazione fu chiarita maggiormente da molti studi successivi. L’Organizzazione Mondiale della Meteorologia (OMM) ha evidenziato un costante aumento della concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera, dal valore di 280 ppm prima della seconda rivoluzione industriale fino al valore attuale di 418 ppm,[6] mai raggiunto prima negli ultimi 800.000 anni. Analogamente si è registrato un forte incremento delle temperature medie.
Nell’odierna nomenclatura IUPAC, la locuzione “anidride carbonica” è obsoleta: il termine “anidride” designa una specifica classe di composti organici ai quali l’anidride carbonica non appartiene, essendo un composto inorganico. Dunque si preferisce il nome “diossido di carbonio”, anche se ormai il termine anidride carbonica è radicato nell’uso comune.
La CO2 è parte integrante del ciclo del carbonio, un ciclo biogeochimico in cui il carbonio viene scambiato tra l’atmosfera, l’idrosfera, la litosfera e la biosfera. In questo contesto, il carbonio non è sempre sotto forma di CO2, ma lo si può ritrovare come metano (CH4), come ioni carbonato (HCO3− e CO32−), come molecole organiche (glucosio, cellulosa, ecc.) o anche come macromolecole biologiche (acidi nucleici, glucidi, proteine e lipidi).
Concentrazione passata
La concentrazione atmosferica del diossido di carbonio è variata enormemente durante i 4,54 miliardi di anni di storia della Terra. Si ritiene fosse presente nella prima atmosfera terrestre, poco dopo la formazione della Terra[24] e che l’attività vulcanica e il bombardamento da parte di asteroidi ne abbiano aumentato la concentrazione nei successivi 2 miliardi di anni.[25] Una parte importante delle emissioni di diossido di carbonio fu presto dissolta nell’acqua e incorporata nei sedimenti carbonatici. Grazie a questi sedimenti oggi si può stimare che la concentrazione di CO2 salì durante tutto il Precambriano fino a 4000 ppm.[26]
La massiccia produzione di ossigeno da parte della fotosintesi cianobatterica portò ad un evento di estinzione di massa delle primordiali forme di vita chiamato catastrofe dell’ossigeno che cambiò drasticamente la composizione dell’atmosfera terrestre, facendola assomigliare a quella moderna. La concentrazione atmosferica della CO2 che si ipotizza essere tipica di quel periodo è, anche in questo caso, una stima effettuata sullo studio degli isotopi del carbonio contenuti nelle rocce carbonatiche.
Le registrazioni di temperatura degli ultimi 420 milioni di anni indicano che le concentrazioni atmosferiche di CO2 hanno raggiunto un picco di circa 2000 ppm durante il periodo Devoniano (circa 380 milioni di anni fa) e di nuovo nel Triassico (220–200 milioni di anni fa). Entrambi questi periodi corrispondono a grandi linee ad estinzioni di massa: l’estinzione di massa del tardo Devoniano e l’estinzione di massa del Permiano-Triassico. Le concentrazioni di CO2 sono ricavate da diversi fattori: il numero di stomi osservati su foglie fossili[27] e la concentrazione di fitano come prodotto di degradazione della clorofilla.[28]
Circa 34 milioni di anni fa, quando avvenne l’estinzione minore dell’Eocene-Oligocene, la CO2 si stima fosse di circa 760 ppm,[29] e ci sono prove geochimiche che le concentrazioni scesero a 300 ppm circa 20 milioni di anni fa. La diminuzione della concentrazione di CO2 è stato l’agente principale che ha forzato la glaciazione antartica.[30] Basse concentrazioni di CO2 potrebbero essere state lo stimolo che ha favorito l’evoluzione delle piante C4, che sono aumentate notevolmente tra 7 e 5 milioni di anni fa.[28]
Concentrazione presente
Correlazione tra concentrazione atmosferica di CO2 e temperatura media negli ultimi 800.000 anni
Durante l’ultimo periodo geologico, le concentrazioni di anidride carbonica sono scese fino a circa 180 ppm nel corso della glaciazione quaternaria avvenuta 2 milioni di anni fa, per poi risalire fino a 280 ppm durante i periodi interglaciali.[6] In generale si è osservato che una bassa concentrazione atmosferica di CO2 è spesso correlata ad un’era glaciale, anche se non è quasi mai l’unica causa scatenante. Campionamenti dell’atmosfera di quel periodo e dei periodi successivi sono possibili grazie al carotaggio delle calotte polari della Groenlandia e dell’Antartide.
Nei planisferi: frazione molare troposferica di CO2 al 2011. Nel grafico: la curva di Keeling, ossia l’accumulo annuale di CO2 dal 1980 al 2013.
Anche negli ultimi 200.000 anni, ossia durante tutta la storia di Homo Sapiens, la quantità atmosferica di diossido di carbonio è oscillata tra 180 ppm e 290 ppm, scandendo periodi glaciali e interglaciali. Dall’inizio del 1900 però, in concomitanza con gli eventi della seconda rivoluzione industriale, la sua concentrazione è aumentata vertiginosamente fino a raggiungere 400 ppm nel 2015. Attualmente il livello medio di CO2 nell’atmosfera terrestre ha raggiunto 419 ppm[6] e continua ad aumentare di circa 2 ppm/anno seguendo un modello esponenziale[31][32] e provocando il fenomeno del riscaldamento globale. Per questo motivo gli scienziati monitorano costantemente le concentrazioni di CO2 atmosferica e studiano il loro impatto sulla biosfera.
Ogni ppm di CO2 in atmosfera rappresenta circa 7,82 × 1012 kg di diossido di carbonio.[33] Moltiplicando questo numero con il numero di ppm totali si ottiene 3,21 × 1015 kg, che è il peso complessivo della CO2 presente nell’atmosfera terrestre.
Come evidenzia la curva di Keeling, esiste una fluttuazione annuale nella concentrazione di CO2. Il livello scende di circa 6 o 7 ppm da maggio a settembre durante la stagione di crescita delle piante dell’emisfero boreale, per poi salire di circa 8 o 9 ppm durante il periodo invernale. L’emisfero settentrionale domina il ciclo annuale di concentrazione di CO2 perché ha una superficie terrestre e una biomassa vegetale molto maggiori rispetto all’emisfero australe.[34][35]
Ruolo nell’effetto serra
Il diossido di carbonio svolge un ruolo significativo nel provvedere al mantenimento relativamente alto delle temperature presenti sul pianeta. Nonostante la sua bassa concentrazione rispetto agli altri componenti dell’atmosfera, la CO2 riveste anche un ruolo fondamentale per il mantenimento abbastanza costante della temperatura durante l’escursione termica giorno-notte. Senza l’effetto serra dovuto in gran parte alla CO2, la temperatura superficiale media della Terra sarebbe di circa −18 °C.[36][37] L’effetto serra presente naturalmente sulla Terra rende dunque possibile la vita come la conosciamo.
Sebbene l’acqua sia responsabile della maggior parte (circa il 36-70%) dell’effetto serra totale, il ruolo del vapore acqueo come gas serra dipende dalla temperatura. Sulla Terra, l’anidride carbonica è il gas serra più rilevante e direttamente influenzato dal punto di vista antropologico. Il concetto di CO2 atmosferica che aumenta la temperatura del suolo fu pubblicato per la prima volta da Svante Arrhenius nel 1896.[38] L’aumento del forzante radiativo dovuto all’aumento della CO2 nell’atmosfera terrestre si basa sulle proprietà fisiche della CO2. L’aumento della forzatura determina ulteriori cambiamenti nel bilancio energetico terrestre e, a lungo termine, nel clima terrestre.[39]
Ciclo del Carbonio
In biologia e chimica ambientale il ciclo del carbonio è il ciclo biogeochimico attraverso il quale il carbonio viene scambiato tra la geosfera (all’interno della quale si considerano i sedimenti e i combustibili fossili), l’idrosfera (mari e oceani), la biosfera (comprese le acque dolci) e l’atmosfera della Terra. Tutte queste porzioni della Terra sono considerabili a tutti gli effetti serbatoi di carbonio (carbon sinks).
https://it.wikipedia.org/wiki/Ciclo_del_carbonio
Il ciclo è infatti solitamente inteso come l’interscambio dinamico tra questi quattro distretti con le dinamiche di interscambio legate a processi chimici, fisici, geologici e biologici. Il bilancio globale del carbonio è il bilancio degli scambi (entrate e perdite) tra le riserve di carbonio o tra uno specifico ciclo (ad es. atmosfera-biosfera) del ciclo del carbonio; un esame del bilancio su una riserva può fornire informazioni se questa stia funzionando da fonte o da consumatore dei biossidi di carbonio. Sembra inoltre che anche altri corpi celesti possano avere un ciclo del carbonio, ma esistono pochissime informazioni al riguardo.
La combustione della legna è il processo inverso della fotosintesi clorofilliana
Combustione
https://it.wikipedia.org/wiki/Combustione
La combustione (dal latino combustio, -ōnis, bruciamento) è una reazione chimica che comporta l’ossidazione di un combustibile da parte di un comburente (che in genere è rappresentato dall’ossigeno presente nell’aria), con sviluppo di calore e radiazioni elettromagnetiche, tra cui spesso anche radiazioni luminose. Spesso la combustione è accompagnata anche dalla presenza di una fiamma e gas ad alta temperatura prodotti dalla combustione, che disperdendo al loro interno polveri ottenute dalla combustione (in genere particelle carboniose), danno origine al fumo. La combustione in assenza di fiamma è detta “combustione con brace”.
In altri termini, la combustione è un’ossidoriduzione esotermica, in quanto un composto si ossida mentre un altro si riduce (ad esempio nel caso della combustione degli idrocarburi, il carbonio si ossida mentre l’ossigeno si riduce), con rilascio di energia e formazione di nuovi composti (generalmente anidride carbonica e acqua).
Combustione
https://www.alfredoneri.com/la_combustione.htm
Morte degli esseri viventi
Morte degli organismi viventi è la fine della vita dell’organismo vivente e comporta la sua disgregazione, il suo disfacimento, la sua decomposizione nei materiali organici e inorganici elementari è un ritorno della vita organica allo stato inorganico. La combustione dei cadaveri è un’accelerazione di questo processo.
Morte
https://it.wikipedia.org/wiki/Morte
La morte è la permanente cessazione di tutte le funzioni biologiche che sostengono un organismo vivente. Si riferisce sia a un evento specifico, sia a una condizione permanente e irreversibile. Con la morte termina l’esistenza di un vivente, o più ampiamente di un sistema funzionalmente organizzato.
La morte di un essere vivente non è la morte della vita ma solo di quell’essere vivente che come dice la Bibbia ritorna polvere: polvere di terra, polvere di stelle, acqua e aria.
Approfondendo la materia si arriva all’energia che qualifica la vita della materia e di tutte le sue articolazioni inorganiche e organiche e che dà un ulteriore senso/spiegazione alla sua esistenza, composizione e origine:
Energia
https://it.wikipedia.org/wiki/Energia
L’energia è la grandezza fisica che misura la capacità di un corpo o di un sistema fisico di compiere lavoro, a prescindere dal fatto che tale lavoro sia o possa essere effettivamente attuato.
Il termine energia deriva dal tardo latino energīa, a sua volta tratto dal greco antico ἐνέργεια enérgheia, parola già usata da filosofo greco Aristotele, che deriva da ἐνεργής energhès (o l’equivalente ἐνεργός energós), ‘che ha forza di fare’, che opera’, ‘attivo’; questi termini derivano dalla composizione della particella ἐν en (dentro) con il termine ἔργον érgon, ‘vigore fisico’, ‘opera’, ‘lavoro’. Aristotele introdusse però il termine in ambito filosofico per distinguere la δύναμις dýnamis, la possibilità, la “potenza” propria della materia informe, dalla reale capacità (ἐνέργεια) di far assumere in atto realtà formale alle cose.
La parola italiana “energia” non è direttamente derivata dal latino, ma è ripresa nel XV secolo dal francese énergie. In Francia énergie è usato dal XV secolo nel senso di “forza in azione”, con vocabolo direttamente derivato dal latino, mai con significato fisico. In Inghilterra nel 1599 energy è sinonimo di “forza o vigore di espressione”. Thomas Young è il primo a usare, nel 1807, il termine energy in senso moderno».
Il concetto di energia può emergere intuitivamente dall’osservazione sperimentale che la capacità di un sistema fisico di compiere lavoro diminuisce a mano a mano che questo viene prodotto. In questo senso l’energia può essere definita come una proprietà posseduta dal sistema che può essere scambiata fra i corpi attraverso il lavoro (vedi Trasferimento di energia).
Il lavoro è il senso della vita.
Approfondendo e indagando l’energia si arriva al Muro o Era di Planck, dove è nato il Big Bang da cui si origina l’Universo e il Cosmo, che corrisponde alla bocca della Singolarità Iniziale che in termini spirituali altro non è che Dio dove l’infinito si fa finito.
Era (o muro) di Planck
https://it.wikipedia.org/wiki/Era_di_Planck
In cosmologia, l’era di Planck è il brevissimo periodo della durata del tempo di Planck, compreso tra l’istante zero della storia dell’universo e 10−43 secondi dopo il Big Bang. Prende il nome dal fisico tedesco Max Planck.
In questo intervallo di tempo le quattro interazioni fondamentali (elettromagnetica, debole, forte e gravità) erano probabilmente unificate, il che implica che dovessero avere valori paragonabili. L’universo neonato doveva trovarsi in uno stato estremamente caldo, denso ed evolventesi verso la rottura della simmetria, la separazione delle forze fondamentali e il periodo di inflazione cosmica, durante il quale le sue dimensioni aumentarono enormemente in un brevissimo periodo di tempo.
La lunghezza di Planck, indicata con ℓ P \ell _{P}\ , è l’unità di lunghezza del sistema delle Unità di misura di Planck.
Può essere considerata come un’unità naturale poiché viene ricavata da tre costanti fisiche fondamentali: la velocità della luce, la costante di Planck e la costante di gravitazione universale.
Utilizzando le leggi della meccanica quantistica e della gravità, la lunghezza di Planck è la migliore stima attuale per il concetto di lunghezza minima.
In fisica il tempo di Planck è l’unità naturale del tempo. Il tempo di Planck è il tempo che impiega un fotone che viaggia alla velocità della luce per percorrere una distanza pari alla lunghezza di Planck. È considerato, ad ora, il più breve intervallo di tempo misurabile.
Il Big Bang (pron. inglese /biɡˈbænɡ/, in italiano “Grande Scoppio”) è un modello cosmologico basato sull’idea che l’universo iniziò a espandersi a velocità elevatissima in un tempo finito nel passato a partire da una condizione di curvatura, temperatura e densità estreme, e che questo processo continui tuttora.
È il modello predominante nella comunità scientifica sulla base di prove e osservazioni astronomiche. In particolare la buona corrispondenza dell’abbondanza cosmica degli elementi leggeri come l’idrogeno e l’elio con i valori previsti in seguito al processo di nucleosintesi primordiale, e ancor più l’esistenza della radiazione cosmica di fondo, con uno spettro in linea con quello di corpo nero, hanno convinto la maggior parte degli scienziati che un evento simile al Big Bang ha avuto luogo quasi 14 miliardi di anni fa.
Singolarità gravitazionale
Una singolarità gravitazionale è un punto in cui la curvatura dello spaziotempo tende a un valore infinito. Secondo alcune teorie fisiche l’universo potrebbe avere avuto inizio e finire con singolarità gravitazionali, rispettivamente il Big Bang e il Big Crunch.
https://it.wikipedia.org/wiki/Singolarit%C3%A0_gravitazionale
Le singolarità sono possibili configurazioni dello spazio-tempo previste dalla teoria della relatività generale di Albert Einstein nel caso in cui la densità della materia raggiunga valori così elevati, ed il volume valori così ridotti, da provocare un collasso gravitazionale dello spaziotempo. Ogni buco nero, al suo centro, contiene una singolarità circondata da un orizzonte degli eventi dal quale nessun corpo potrebbe uscire.
Singolarità Iniziale
Dal 1973 sono sorte diverse teorie cosmogoniche che si possono definire modelli di fluttuazioni quantistiche, nei quali si ipotizza che possono esistere fenomeni o eventi (come il Big bang) che sorgono dal nulla, senza causa apparente. Il nostro universo sarebbe in espansione, ma è soltanto uno di un numero indefinito di mini-universi e l’inizio del nostro universo non rappresenta un inizio assoluto. Dalle ceneri di essi, caduti per incoerenze interne, è nata la teoria dell’inflazione eterna, in particolare quella proposta dal cosmologo russo Andrei Linde. Ogni universo darebbe luogo, tramite l’inflazione, ad un altro universo e così via, all’infinito. Anche Linde si è tuttavia dimostrato turbato dalla prospettiva di un inizio assoluto: «L’aspetto più difficile di questo problema», ha scritto, «non è l’esistenza di una singolarità in sé, ma la questione di ciò che c’era prima della singolarità. Questo problema sta al confine tra fisica e metafisica» (A. Linde, Inflationary Universe, Reports on Progress in Physics 1984. p.976). Così il russo, per evitare singolarità e quel che viene prima, ha proposto che l’inflazione caotica non solo è infinita, ma senza inizio e ogni universo sarebbe il prodotto dell’inflazione di un altro. Nel 1994, tuttavia, Arvind Borde e Alexander Vilenkin hanno dimostrato che un universo eternamente inflazionato verso il futuro non può essere geodeticamente completo nel passato, così che dev’essere esistita una singolarità iniziale. Linde ha concordato con riluttanza a tale conclusione.
Creazione nella Genesi
https://it.wikipedia.org/wiki/Creazione_(teologia)
In ambito religioso e teologico, con il termine creazione si indica l’opera di una o più divinità che, per propria volontà, dà luogo al creato, ossia con un atto deliberato porta all’esistenza ciò che prima non esisteva. Questo processo potrebbe essere concepito come istantaneo, oppure esplicandosi in un cammino evolutivo più o meno complesso, riferibile sia all’origine del mondo che dei singoli esseri viventi.
Secondo il libro della Genesi, Dio preesisteva all’ordine creato. La Genesi riporta il primo atto di Dio verso il mondo che noi conosciamo: “Dio creò…” (Genesi 1,1). Tutta la creazione, dalla luce delle stelle del cielo ai pesci del mare, alla compenetrazione tra polvere e il soffio divino che ha dato vita all’umanità, fu realizzata da Dio per rallegrarsi della bontà meravigliosa della natura e dell’ambiente della terra. L’uomo e la donna furono creati per amare e ben amministrare le risorse del mondo e condividere la gioia di Dio.
Variazioni climatiche e inquinamento ambientale
https://www.spazzacaminobert.eu/?page_id=5711
Si tratta di due fenomeni diversi e indipendenti che a volte in qualche caso si sormontano, si intersecano si influenzano.
Ad esempio l’inquinamento antropico del Bacino padano dovuto alla elevata densità demografico/abitativa, e industriale, al traffico stradale e aereo e alla sua particolare configurazione geografica a catino ove ristagnano le polveri sottili ed altri micro aggregati, per difetto di ventosità e di piovosità è associabile solo in parte alla varizione climitica e in particolare al surriscaldamento causato dalle attività umane.
Mentre il complesso dei fenomeni climatici come l’aumento della temperatura dell’atmosfera e dell’acqua degli oceani e dei mari, lo scioglimento dei ghiacci, l’innalzamento del livello del mare, la variazione geografica delle correnti marine de dei venti e della piovosità che da un lato provocano piogge intense con alluvioni e innondazioni, grandinate distruttive, ecc. e dall’altro causano siccità, desertificazione e carestia (esempio Deserto del Sahara) è generalmente altro da quello dell’inquinamento anche se su talune questioni vi può essere una qualche convergenza e influenza.
