CO2

¿Qué es el CO₂?

Estos átomos forman una molécula lineal, en la que cada átomo de oxígeno está unido al átomo de carbono por un enlace covalente doble. A temperatura ambiente es un gas.

Observa su estructura en la siguiente figura:

Fig. 1: Observa que la molécula está formada por un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno unidos al carbono.

En la siguiente figura puedes ver mejor cómo es el enlace que une los átomos que lo forman:

Fig. 2: Observa que cada átomo de oxígeno está unido al carbono por un enlace covalente doble.

Además, cada átomo de oxígeno tiene dos pares de electrones libres.

Componentes del CO2

Como ya hemos visto, los componentes del dióxido de carbono son el carbono (C) y el oxígeno (O). Revisémoslos en profundidad.

Carbono (C)

El carbono (C) es un elemento químico cuyo número atómico es 6, lo que significa que tiene 6 protones. Su modelo atómico es el siguiente:

Fig. 3: Modelo atómico del carbono. Observa que tiene 6 electrones, distribuidos en dos orbitales.

Oxígeno (O)

El oxígeno (O) es un elemento químico cuyo número atómico es 8, lo que significa que tiene 8 protones. Su modelo atómico es el siguiente:

CO₂ PPM (Partes Por Millón)

Antes de ver qué son las Partes Por Millón (PPM) del CO₂ es muy importante que veamos qué son las Partes Por Millón, en general:

En concreto, las partes por millón de CO₂, se refieren a la concentración de CO₂ que hay en el aire; esto es muy útil para medir la calidad del aire.

Generalmente, de media, la concentración en partes por millón de CO₂ en un aire limpio (es decir, un aire que no es aire de ciudad, ni una zona en la que haya fábricas) es de 350 ppm: por cada millón de partículas que hay en el aire, 350 son partículas de CO₂.

El aire se considera sucio cuando supera las 700 ppm (en las grandes ciudades, esta cifra es bastante común). Por tanto, se definió que la cifra límite para un sitio cerrado es de 1500 ppm, ya que, a partir de esa cantidad, el aire se considera como muy sucio y puede resultar peligroso para la salud.

Tabla 1. CO₂: Partes por millón de CO₂ en el aire y su clasificación.

Dióxido de carbono: el efecto invernadero

Gracias al efecto invernadero la Tierra es un planeta habitable, ya que los cambios de temperatura no son tan bruscos como los cambios que habría si no estuvieran presentes en nuestra atmósfera los gases de efecto invernadero. Veamos por qué ocurre esto:

Fig. 5: Observa cómo el calor del sol toma dos caminos: en uno de los casos, la luz es reflejada hacia el espacio; mientras que en el otro, la luz llega a la superficie de la Tierra y es absorbida y reflejada por los gases de efecto invernadero.

Esto permite que se mantenga en la Tierra y no se escape al espacio.

El efecto invernadero ocurre gracias a los gases que permiten que el calor, procedente de una estrella (en nuestro caso, el Sol), no se escape hacia el espacio. Esto hace que la Tierra tenga las temperaturas más reguladas y más cálidas, lo que favorece la presencia de vida. Sin efecto invernadero, las diferencias en las temperaturas del día y la noche serían mucho más grandes.

¿Por qué ocurre el efecto invernadero?

Ya hemos visto qué es el efecto invernadero, pero también es importante que sepamos por qué ocurre. Pues bien, diciéndolo de una forma muy simple: el calor llega a la Tierra y es atrapado por los gases de efecto invernadero que se encuentran en la atmósfera, lo que permite que este calor se quede encerrado en la Tierra y tengamos una temperatura mucho más cálida y estable.

Veamos, ahora, la explicación más compleja y precisa: uno de los puntos clave para entender esto es que la atmósfera terrestre deja pasar prácticamente toda la luz que llega del Sol. Además, la superficie de la Tierra emite una radiación infrarroja, que tarda en escaparse al espacio gracias a los gases de efecto invernadero (asciende lentamente y, sobre los 5km de altura, se escapa). Estas diferencias de radiación provocan que con cada kilómetro que avancemos hacia arriba (hacia el espacio), la temperatura disminuya en 6,5ºC.

Los gases de efecto invernadero se encuentran esparcidos por toda la atmósfera. Sin embargo, se pueden encontrar distintos gases en distintas capas de la atmósfera, lo que confiere distintas características a cada zona de esta.

El calentamiento global

Una de las consecuencias más importantes del efecto invernadero es el calentamiento global.

Por lo tanto, ¡no todo es positivo cuando hablamos del efecto invernadero! La globalización ha provocado que cada vez produzcamos más gases de efecto invernadero —sobre todo dióxido de carbono y metano—, lo que ha llevado al aumento de la temperatura media de la Tierra.

Esto tiene consecuencias negativas, como:

• Una subida en el nivel del mar; sobre todo, si los polos se funden como consecuencia del calor.
• Diferencias muy bruscas en las temperaturas.
• Cambios en las precipitaciones en todo el mundo.
• Una falta de agua y cambios muy bruscos en las temperaturas, que producen ampliación de las zonas desérticas de todo el mundo, sequías, heladas, lluvias torrenciales, huracanes...

Por esto, tenemos que ser muy conscientes de las acciones que llevamos a cabo en el día a día y pensar si todo lo que hacemos es necesario, en relación con las consecuencias que puede tener para el planeta.

¿Qué gases son responsables del efecto invernadero?

Hay varios gases que son responsables del efecto invernadero de la Tierra:

• Dióxido de carbono (CO₂).
• Vapor de agua (H₂O).
• Óxido nitroso (N₂O).
• Ozono (O₃).
• Metano (CH₄).

CO₂ footprint o huella de carbono

En muchas ocasiones, esta huella no puede calcularse correctamente, ya que es muy complicado de medir con exactitud.

CO₂ equivalente

CO₂ en la atmósfera

El dióxido de carbono en la atmósfera puede proceder de varias fuentes:

• Combustión en las fábricas.
• Fotosíntesis de las plantas, algas y algunas bacterias.
• Transporte.
• Centrales eléctricas.

Reacciones de combustión de las fábricas

En las fábricas se llevan a cabo muchas reacciones de combustión que producen CO2, el cual es liberado a la atmósfera.

Un ejemplo de reacción de combustión es la siguiente:

$$Compuesto\ que\ queramos\ combustionar\ + O_{2}\rightarrow CO_{2}+H_{2}O+energia+compuesto\ transformado$$

Fotosíntesis de las plantas, algas y algunas bacterias

Como ya sabrás, las plantas realizan la fotosíntesis en presencia de luz; este que es un proceso químico mediante el cual toman CO₂ de la atmósfera y liberan oxígeno (O₂). Se lleva a cabo la siguiente reacción:

$$6 CO_{2} + 6 H_{2}O + luz\rightarrow C_{6}H_{12}O_{6} + 6 O_{2}$$

Sin embargo, durante las noches, ocurre el proceso contrario: las plantas, bacterias y algas que llevan a cabo la fotosíntesis, liberan dióxido de carbono a la atmósfera. Esta es la reacción:

$$C_{6}H_{12}O_{6} + 6 O_{2}\rightarrow 6 CO_{2} + 6 H_{2}O$$

Por esto, podemos considerar a las plantas como una de las fuentes de liberación de dióxido de carbono a la atmósfera.

Transporte

Cada día utilizamos medios de transporte para trasladarnos de un sitio a otro; por ejemplo, los coches, autobuses, taxis, motos, trenes, aviones, barcos... Estos medios de transporte funcionan gracias a ciertas reacciones de combustión de combustibles, lo que provoca la liberación de dióxido de carbono a la atmósfera. Esta es una de las mayores fuentes de generación de CO₂.

Industrias y centrales eléctricas

En las industrias y centrales eléctricas se llevan a cabo muchas reacciones, parecidas a las de combustión, que tienen como resultado la generación de dióxido de carbono. Debido a la gran cantidad de industrias y centrales eléctricas que hay repartidas por todo el mundo, y que estas son de suma importancia para nuestro día a día, se han convertido en uno de los factores que más contribuyen a la presencia de dióxido de carbono en la atmósfera.