Volver a la portadaQuímica III · 11.° grado del Bachillerato en Ciencias · Cambiar asignatura
Empezar gratis
11° BCH · Química III
Química ambiental: aire y suelo · Química del aire

Huella de carbono y gases de efecto invernadero

Cada mes llega a su casa el recibo de la luz de la ENEE y también carga combustible el carro de la familia. Ambas cosas liberan CO₂ a la atmósfera, aunque usted no vea ningún humo. ¿Cómo se mide cuánto CO₂ "deja" una persona o una familia, y qué se puede hacer para reducirlo? Al final de la página usted lo podrá calcular.

El efecto invernadero

La Tierra recibe luz del Sol, se calienta y devuelve energía al espacio en forma de radiación infrarroja (calor). Algunos gases de la atmósfera absorben parte de ese calor y lo envían de nuevo hacia la superficie. Eso es el efecto invernadero.

Esquema del efecto invernadero: la luz solar llega a la Tierra y parte de la radiación infrarroja es devuelta por los gases de la atmósfera. Superficie terrestre Gases de efecto invernadero (CO₂, CH₄, N₂O, H₂O) Luz solar Escapa al espacio Calor devuelto

Sin este efecto natural, la temperatura media de la Tierra sería de unos −18 °C en lugar de unos 15 °C: no habría agua líquida estable y la vida tal como la conocemos no existiría. Por eso el efecto invernadero es necesario. El problema aparece cuando las actividades humanas aumentan la cantidad de estos gases: la atmósfera retiene más calor y el planeta se calienta (calentamiento global).

Practica★☆☆Sin empezar
Explique qué es el efecto invernadero y por qué, en cierta medida, es necesario para la vida en la Tierra.

Explique qué es el efecto invernadero y por qué, en cierta medida, es necesario para la vida en la Tierra.

Resolver

Gases de efecto invernadero

No todos los gases atrapan calor. El N₂ y el O₂, que forman casi todo el aire, no lo hacen. Los principales gases de efecto invernadero (GEI) son:

Gas Fórmula Origen principal
Dióxido de carbono CO₂ Combustión de gasolina, diésel, leña y carbón; quemas; deforestación
Metano CH₄ Ganadería, basureros a cielo abierto, cultivos inundados, gas natural
Óxido nitroso N₂O Fertilizantes nitrogenados, quema de biomasa
Vapor de agua H₂O Evaporación natural (amplifica el calentamiento)
Clorofluorocarbonos CFC Refrigerantes y aerosoles antiguos

El CO₂ es el más abundante entre los emitidos por la actividad humana. El CH₄ y el N₂O son menos abundantes, pero cada molécula atrapa mucho más calor que una de CO₂.

Se forma CO₂ siempre que se quema un combustible que contiene carbono. Por ejemplo, la combustión del metano (gas natural):

$$\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}$$
Practica★☆☆Sin empezar
Defina huella de carbono con sus palabras y mencione tres gases de efecto invernadero, escribiendo la fórmula química de cada uno.

Defina huella de carbono con sus palabras y mencione tres gases de efecto invernadero, escribiendo la fórmula química de cada uno.

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
La combustión del metano es: $\text{CH}4 + 2\,\text{O}2 \rightarrow \text{CO}2 + 2\,\text{H}2\text{O}$ Use las masas molares $\text{CH}4 = 16$ g/mol y $\text{CO}2 = 44$…

La combustión del metano es:

$\text{CH}_4 + 2\,\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\,\text{H}_2\text{O}$

Use las masas molares $\text{CH}_4 = 16$ g/mol y $\text{CO}_2 = 44$ g/mol para calcular cuántos gramos de $\text{CO}_2$ se producen al quemar $32$ g de metano.

Resolver

Huella de carbono

La huella de carbono es la cantidad total de gases de efecto invernadero, expresada en masa de CO₂ (kg o toneladas), que emite una persona, una familia, una empresa o un producto por sus actividades.

Se calcula con una idea sencilla:

Es lógico: si cada kWh genera una cantidad fija de CO₂, el doble de kWh genera el doble de CO₂. En los ejercicios, los factores son datos supuestos del enunciado.

Practica★★☆Sin empezar
Un hogar consume $150$ kWh de electricidad al mes. Suponga que cada kWh genera $0.5$ kg de $\text{CO}2$ (dato supuesto para este ejercicio). Calcule los kg de…

Un hogar consume $150$ kWh de electricidad al mes. Suponga que cada kWh genera $0.5$ kg de $\text{CO}_2$ (dato supuesto para este ejercicio). Calcule los kg de $\text{CO}_2$ emitidos al mes y al año por ese consumo.

Resolver
Practica★★☆Sin empezar
Un bus escolar recorre $40$ km al día durante $20$ días al mes. Suponga que emite $0.9$ kg de $\text{CO}2$ por kilómetro (dato supuesto). Calcule la masa de $\text{CO}2$…

Un bus escolar recorre $40$ km al día durante $20$ días al mes. Suponga que emite $0.9$ kg de $\text{CO}_2$ por kilómetro (dato supuesto). Calcule la masa de $\text{CO}_2$ emitida al mes y expréselo también en toneladas.

Resolver

Reducir la huella de carbono

Si la emisión es consumo × factor, hay dos caminos: consumir menos o usar fuentes con menor factor (por ejemplo, energía hidroeléctrica o solar en lugar de combustibles).

Aumenta la huella Reduce la huella
Dejar luces y computadora encendidas sin usarlas Apagar luces al salir del cuarto
Usar el carro para trayectos de pocas cuadras Caminar, usar bicicleta o el bus
Focos incandescentes Focos LED
Quemar basura o rastrojos Separar y reciclar desechos
Cocinar con fogón abierto de leña Estufas ahorradoras de leña

Otras acciones razonables: desconectar cargadores y aparatos en espera, usar la refrigeradora con la puerta bien cerrada y alejada del calor, secar la ropa al sol, compartir el carro o usar el bus, sembrar árboles (absorben CO₂) y evitar quemas agrícolas.

Practica★☆☆Sin empezar
Clasifique cada acción según aumente o reduzca la huella de carbono de una persona: apagar las luces al salir del cuarto, usar el carro para recorrer dos cuadras, usar…

Clasifique cada acción según aumente o reduzca la huella de carbono de una persona: apagar las luces al salir del cuarto, usar el carro para recorrer dos cuadras, usar focos LED y dejar la computadora encendida toda la noche.

Resolver
Practica★★★Sin empezar
Dania usa $120$ kWh al mes en su casa y quiere bajar su huella de carbono. Suponga que cada kWh genera $0.5$ kg de $\text{CO}2$ (dato supuesto). Si cambia cinco focos…

Dania usa $120$ kWh al mes en su casa y quiere bajar su huella de carbono. Suponga que cada kWh genera $0.5$ kg de $\text{CO}_2$ (dato supuesto). Si cambia cinco focos incandescentes por LED y con ello reduce su consumo en $15\,\%$, calcule los kg de $\text{CO}_2$ que evita al año. Además, proponga y justifique otras dos acciones de ahorro energético para su hogar.

Resolver

Comparar huellas

Para decidir qué hábito pesa más, se calcula cada fuente por separado y se comparan.

Vuelva al principio: la huella de su hogar se calcula multiplicando cada consumo (kWh del recibo de la luz, km recorridos) por su factor de emisión y sumando los resultados. Reducirla es consumir menos o elegir fuentes que emitan menos.

Practica★★★Sin empezar
Compare la huella de carbono de dos familias de Tegucigalpa. La familia A usa un carro que recorre $1{,}000$ km al mes y consume $60$ kWh de electricidad; la familia B…

Compare la huella de carbono de dos familias de Tegucigalpa. La familia A usa un carro que recorre $1{,}000$ km al mes y consume $60$ kWh de electricidad; la familia B usa el bus y consume $200$ kWh. Suponga $0.2$ kg de $\text{CO}_2$ por km en carro y $0.5$ kg de $\text{CO}_2$ por kWh (datos supuestos). Calcule la emisión mensual de cada familia, indique cuál es mayor y argumente qué hábito pesa más en cada caso.

Resolver

Resumen

Ver todos los ejercicios de este apartado