мини|десно|300п|Дијаграм на настанокот на стакленичкиот ефект
Стакленички гасови — природни и вештачки гасови што придонесуваат за зголемување на ефектoт на стаклена градина кој влијае врз загревање на планетата Земја што настанува со нарушување на енергетската рамнотежа помеѓу количина на зрачење што Земјината површина го прима од Сонцето и го зрачи во вселената. Ефектот на стаклена градина, кој во минатото бил благослов за Земјата, во последниот век, засилен од човечките активности, се чини дека се претвора во сериозна закана.
Планетата Земја е опкружена од својата атмосфера која е составена од различни гасови. Некои од нив, како на пример јаглерод диоксидот, имаат исти својства како стаклените панели на една стаклена градина и не ѝ дозволуваат на топлината да ја напушти планетата. Затоа тие гасови се нарекуваат стакленички гасови. Понатаму, енергијата од Сонцето ја впиваат водите, почвите и живите суштества на планетата. Таа енергија постепено се враќа во атмосферата. Колку повеќе има стакленички гасови, толку повеќе топлина е заробена. Тоа се нарекува ефект на стаклена градина.
Овој ефект се јавува како резултат на зголемување на количината на зрачењето кое од површината на Земјата не може да биде емитирано во вселената, туку атмосферата го впива и станува потопла. Земјата мора да испушта енергија во вселената исто онолку колку што таа впива енергија од Сонцето. Сончевата енергија пристигнува во форма на зрачење со помала бранова должина. Атмосферата на Земјата одбива дел (37-39%) од оваа енергија, додека остаток (поголем дел) паѓа на површина на Земјата и ја загрева. Земјата се ослободува од оваа енергија, така што ја праќа назад во вселената во облик на инфрацрвени зраци (зраци со поголеми бранови должини). Поголем дел од инфрацрвеното зрачење, емитирано од Земјината површина, се рефлектира од гасови што постојат во природата. Овие гасови спречуваат енергијата да помине кон вселената, така да зраците се враќаат назад кон Земјата и ја зголемуваат атмосферската температура. Оние гасови кои го задржуваат зрачењето се познати под називот стакленички гасови, а проблеми кои настануваат се познати под име глобално затоплување. Тоа се случува со атмосферата на Земјата во последниот век.
Глобалното затоплување, кое се должи на ефектот на стаклена градина, е проблем поврзан со можните глобални климатски промени предизвикани од зголеменото ниво на стакленичките гасови во атмосферата. Научниците излегоа со тврдење дека зголеменото присуство на овие гасови ќе резултира со глобално покачување на температурата кое би имало бројни негативни, па дури и непоправливи ефекти врз живиот свет на планетата.
Ефектот на стаклената градина го открил Жозеф Фурје, 1824 година, а прв кој квантитативно го истражил е Сванте Арениус, 1896 г.
Составници мини|десно|исправено=1.35|Атмосферско впивање и расејување при различни бранови должини на електромагнетните бранови. Најголемиот појас на јаглерод диоксид не е далеку од максимумот на топлинското оддавање од тлото, и особено го затвора отворот на проѕирност на водата; оттука се гледа неговиот голем ефект.
Стакленичките гасови се природни и кога се во соодветна количина тие се од голема корист за Земјата. Стакленичките гасови го овозможуваат животот на Земјата. Тие ја зголемуваат температурата на нашата планета и без нив би било студено за да се преживее. Да не се тие, сончевата енергија која доаѓа до Земјината површина би била емитирана назад во вселената, и температурите на нашата планета би биле до толку ниски што воопшто не би бил возможен живот на неа. Отсуство на стакленичките гасови би ја намалило температурата за околу 33 °C, претворајќи ја Земјата во уште една безживотна планета на Сончевиот Систем. Стакленичките гасови впиваат дел од таа сончева енергија која се рефлектира од површината на Земјата и емитираат назад во атмосферата. На тој начин тие овозможуваат сончевата енергија да дојде до Земјината површина како видлива светлина, за потоа да биде заробена од атмосферата како инфрацрвена топлина. Овој феномен ја одржува топлината на нашата планета загревајќи ја до тој степен кој на неа и овозможува живот со што ќе се обезбеди нормално одвивање на физиолошките функции на сите живи организми. Но, кога ефектот на стаклената градина е премногу силен, тогаш температурите растат пребрзо и превисоко. Дури и најмалите зголемувања на температурата може да имаат сериозно влијание врз животите на луѓето, животните и растенијата.
Гасови кои во најголема мерка придонесуваат за ефект на стаклена градина се следните: јаглерод диоксид (CO2) метан (CH4) азот субоксид (N2O) водена пареа (H2O) озон (O3) јаглерод моноксид (CO) сулфур хексафлуорид (SF6)
Дополнително, емитирани се нови синтетички гасови како што се хлорофлуоројаглероди (CFC) или накусо халони и утврдено е дека и тие влијаат врз ефектот на стаклената градина.
Со индустријализацијата и порастот на населението постојано се зголемува оддавањето на стакленичките гасови, од согорување на фосилни горива, сечење на шумите и чистење на земјиште за употреба во земјоделството. Се предвидува дека оддавањето на стакленичките гасови ќе продолжи уште да се зголемува паралелно со порастот на глобалната економија.
Јаглерод диоксид Јаглерод диоксидот (хемиска формула: CO2) e хемиско соединение составено од два кислородни атоми и еден атом на јаглерод. Тоа е гас без боја и мирис. Потежок е од воздухот и не гори.
Растенијата го користат јаглерод диоксидот од воздухот, трансформирајќи го во органски материи, а при тоа ослободувајќи кислород. Тоа се случува при процесот фотосинтезата при што се синтетизираат јаглехидрати. Животните и луѓето го користат кислородот во процесот на дишење, при што ослободуваат јаглерод диоксид. Овој процес се одвива постојано и е основа за животот на Земјата.
Јаглерод диоксидот се создава од различни извори, меѓу кои и вулкански ерупции и разградување на органската материја. Исто така, тој се произведува и од ферментацијата на некои микроорганизми и од клеточното дишење јаглерод диоксидот го има во мали концентрации во атмосферата. Тој е главна состојка на јаглеродниот циклус.
Започнувајќи од 1750 г. човечките активности значително ја зголемиле концентрацијата на CO2 во атмосферата. Измерено е дека атмосферската концентрација на CO2 е за 100 ppm повисока од пре-индустрискиот период. Јаглерод диоксид е главниот стакленички гас кој е одговорен за повеќе од половина затоплување на Земјата. Постојат многу антропогени извори на CO2. Некои од нив ќе бидат наведени и дискутирани во текстот што следи.
Фосилни горива – најголем дел на јаглерод диоксид се добива од согорување на фосилните горива. Фосилните горива (јаглен и нафта) содржат големо количество на јаглерод. Кога се запалени, тој јаглерод се ослободува во атмосферата во вид на CO2 , што доведува до зголемување на неговата концентрација во атмосферата. Износ на CO2 зависи од видот на фосилното гориво.
Главни извори на CO2 при согорување на фосилни горива со застапеност во период од 2000-2004 г. се: течни горива (бензин, нафта) 36%, цврсти (јаглен) 35%, гасни (природен гас) 20%, производство на цемент 3%, согорување на индустриски гасови со помалку од 1% итн.
Примарни извори на фосилни горива се електрични искористувања (33%), транспорт (31%), индустриски процеси (24%) и загревање и ладење на објекти (12%). Оддавањата на јаглерод диоксид се зголемени на глобално ниво за 25 % од времето на индустриската револуција, пред 200 години, од кои 1 % зголемување е во последните 30 години. Промени при користење на земјиште – како резултат на сечење на шуми има големо влијание на количината на CO2 емитирана во атмосферата. Дрвја и растенија впиваат CO2 во процес на фотосинтеза, а јаглерод се чува во ткива и влакна од дрвото.
Производство на цемент – при производство на цимент се користат големи количини на варовник, кој ослободува CO2 во атмосферата за време на производниот процес.
Природниот гас е најчисто користено фосилно гориво. Согорување на масло испушта помеѓу 38 и 43% повеќе CO2 отколку природниот гас, додека согорување на јаглен 72-95 % повеќе CO2 по единица ослободена енергија отколку природен гас.
Улога на јаглерод диоксидот во ефектот на стаклена градина За еден од главните стакленички гасови се смета јаглерод диоксидот. Иако јаглерод диоксидот не ја „заробува” топлината толку ефикасно како другите гасови од оваа група (со други зборови е „помалку моќен" стакленички гас), сепак, поради самиот факт што количините на оддавање на јаглерод диоксид во атмосферата се извонредно високи, особено како резултат на согорувањето на фосилните горива, му го даваат токму на овој гас приматот како стакленички.
Намалувањето на оддавањата на јаглерод диоксид секако може да има огромно влијание врз ефектот на стаклена градина, а со тоа и на глобалното затоплување. Концентрација на CO2 сега е зголемена за околу 0,4% годишно.
Кога северната полутопка е свртена кон Сонцето, кога кај нас е пролет и лето, тогаш лисјата вдишуваат CO2 и неговото количество во атмосферата опаѓа. Но, кога јужната полутопка е свртена кон Сонцето, кога кај нас е есен и зима, листовите опаѓаат со што се зголемува количината на CO2 во атмосферата.
Метан Метанот предизвикува 4–9% од вкупниот ефект на стаклена градина.
Најпростиот јаглеводород - метан е гас без боја, мирис и вкус чиешто ослободување оди многу брзо. Незапаллив е но, експлозивен. Метанот е производ на земјоделието, а се ослободува и од депониите за смет. Негови природни извори се исто така влажни предели (бари). Големи количини на метан се емитуваат во атмосферата преку вулканите кои се поврзани со подлабоките слоеви на Земјата или се создаваат по пат на анаеробното дишење. Метанот се создава со разградување на мртвите органски материи во мочуриштата и со разложување на органскиот отпад во безкислородни услови. Како извори на оддавања на метан се сметаат покрај другите и индустријата за рециклирање на отпад, агроиндустријата, како и истекувањата и оддавањата кои се јавуваат во самата нафтена и гасна индустрија.
При согорувањето се ослободува молекула на јаглерод диоксид и две молекули на вода:
CH4 + 2CO2 → CO2 + 2H2O
Оддавањата на метан можат да се разликуваат значително од една земја или регион до друг/а, во зависност од многу фактори како што се климата, одлики на индустриското и земјоделско производство, видови на енергија и користење, управување со отпад. На пример, температурата и влагата имаат значително влијание врз процесот на анаеробна дигестија, кој е еден од клучните биолошки процеси кои предизвикуваат оддавањата на метан.
Едно од прашањата кое се наметна околу производите при согорување на природниот гас и испуштање на таканаречените стакленички гасови беше фактот што метанот, главната состојка на природниот гас, е во основа многу моќен стакленички гас. Имено, еден тон на метан го има истиот ефект врз глобалните климатски промени, како 21 тон на СО2. Тоа значи дека способноста на метанот да ја заробува топлината е речиси 21 пат поефикасна од онаа на јаглерод диоксидот.
Метаногени се бактерии кои произведуваат гас-метан. Тие се многу анаеробни (кислородот е отровен за нив) и чувствителни на pH вредност. Тие ја комбинираат оцетната киселина, направена од страна на ацетогени, со водороден гас и јаглерод диоксид за да произведат метан, вода и јаглерод диоксид, според следнава равенка:
CH3COOH + CO2 + 4H2 → 2CH4 + 2H2O + CO2
Метан во Сибир: Меурчиња од метан заробени се во езерскиот мраз во текот на првите денови на создавањето на мразот во Сибир. Иако, неверојатениот студ во Сибир претставува закана, таму се ослободува метан од стопениот мраз кој претставува уште поголема закана. Во следните десет години тоа би можело да стане се позначаен фактор кој ќе влијае врз глобалното затоплување.
Метанот е виновникот за појава на оган во Сибир среде зима.
Научниците тврдат дека метанот претставува сериозна закана за климата, затоа што е 23 пати посилен стакленички гас од јаглерод диоксид.
Концентрација на CH4 во атмосферата се зголемува за околу 0,6% годишно.
Диазот монооксид