il ciclo del carbonio di vahabi rosa, tavernari riccardo, corica giuseppe

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IL CICLO DEL CARBONIO IL CICLO DEL CARBONIO di Vahabi Rosa, Tavernari Riccardo, Corica Giuseppe

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Page 1: IL CICLO DEL CARBONIO di Vahabi Rosa, Tavernari Riccardo, Corica Giuseppe

IL CICLO DEL CARBONIOIL CICLO DEL CARBONIO

di

Vahabi Rosa, Tavernari Riccardo, Corica Giuseppe

Page 2: IL CICLO DEL CARBONIO di Vahabi Rosa, Tavernari Riccardo, Corica Giuseppe

Perché è così importante il carbonio:Perché è così importante il carbonio:

• Ha grande affinità a formare legami chimici con altri atomi

• Esistono oltre 10 milioni di composti del carbonio

• E’ alla base di tutti i processi vitali organici

• E’ di fondamentale importanza per le reazioni industriali di combustione

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I 3 Cicli Principali:I 3 Cicli Principali:

• Ciclo Biologico• Ciclo Geochimico • Ciclo Artificiale (L’intervento umano)

Per comodità dividiamo il ciclo del carbonio in 3 sottocicli strettamente collegati tra loro e riguardanti diverse sfere naturali:

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Il Ciclo BiologicoIl Ciclo Biologico

• Fotosintesi clorofilliana• Respirazione cellulare• Decomposizione organica

Interessa l’atmosfera, la biosfera e la litosfera. I processi biochimici coinvolti sono:

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Atmosfera Fotosintesi

Piante

AnimaliRespirazione

Decomposizione

Terreno

Schema ConcettualeSchema Concettuale

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Schema ConcettualeSchema Concettuale

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LUCE

Passaggi ChimiciPassaggi Chimici

6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2

C6H12O6 ATP + 6H2O + 6CO2

Atmosfera

Atmosfera

+ 6O2

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Il Ciclo GeochimicoIl Ciclo Geochimico

• Solubilizzazione in acqua• Sintesi e/o sedimentazione di carbonati• Decomposizione organica• Metamorfismo litogenico

Regola il trasferimento di carbonio fra atmosfera, idrosfera e litosfera, attraverso processi di:

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Schema ConcettualeSchema Concettuale

AtmosferaSolubilizzazione Formazione dell’

acido carbonico

Modifica delle roccecarbonatiche e silicatiche

(Liberazione di ioni bicarbonato, calcio e silice)

Sintesi di carbonatiFormazione di guscie scheletri

Decomposizione Sedimentazione

Terreno

Metamorfismo litogenico

CO2

CaCO3

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Schema ConcettualeSchema Concettuale

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Schema ConcettualeSchema Concettuale

Page 12: IL CICLO DEL CARBONIO di Vahabi Rosa, Tavernari Riccardo, Corica Giuseppe

Passaggi ChimiciPassaggi Chimici

(Pioggia) CO2 + H2O H2CO3

(Solubilizzazione) H2CO3 + H2O H3O+

+ HCO3-

(Alterazionedelle rocce)

CaCO3 + H3O+

+ HCO3- Ca++

+ 2 HCO3- + H2O

(Formazione digusci e scheletri)

Ca++ + 2 HCO3- CaCO3 + H2O + CO2

(Terreno) CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2 Atmosfera

Atmosfera

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Formazione Dei Combustibili FossiliFormazione Dei Combustibili Fossili

Non tutto il carbonio presente nel terreno ritorna in atmosfera attraverso l’opera dei batteri o dei processi litogenici (eruzioni, dorsali oceaniche)

In condizioni di scarsità di ossigeno, infatti, non è possibile unadecomposizione completa. Per questo motivo una parte della materia

organica che giunge nel sottosuolo, attraverso lunghi processi dicompressione e riscaldamento può dare luogo ai combustibili fossili:

• Carbone

• Petrolio

• Kerogene

• Gas Naturale

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Formazione Dei Combustibili FossiliFormazione Dei Combustibili Fossili

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Il Ciclo Artificiale Il Ciclo Artificiale (L’Intervento Umano)(L’Intervento Umano)

L’intervento umano si inserisce all’interno del processo di emissione in atmosfera del carbonio presente nei combustibili fossili estrattidalle riserve sotterranee.

Questa estrazione è necessaria per provvedere al fabbisogno dicarburanti del grande sistema di trasporti a motore.

La combustione degli idrocarburi produce CO2, un gas che ha la capacità di trattenere il calore rilasciato dalla Terra sottoforma di raggi infrarossi. Per questo esso è ritenuto uno dei maggiori responsabili del cosiddetto “Effetto Serra”.

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Schema ConcettualeSchema ConcettualeDecomposizione

Combustibili fossili

Reazioni industriali di combustione(industrie, mezzi di trasporto)

Terreno

CO2 e altri agenti inquinantiAtmosfera

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Schema ConcettualeSchema Concettuale

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Il Disequilibrio Delle Emissioni Il Disequilibrio Delle Emissioni

Il controllo delle emissioni di CO2 è garantito dall’equilibrio tra fotosintesi e respirazione. L’uomo ha sconvolto tutto ciò bruciando un’enorme quantità di carbonio, prodotto e conservato sottoterra da milioni di anni, in poco più di un secolo.

Questo “improvviso” surplus di CO2 in atmosfera ha portato l’Effetto Serra a livelli preoccupanti, provocando un riscaldamento globale che ha alterato visibilmente tutti i climi Terrestri.

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Quale Futuro?Quale Futuro?

I combustibili fossili non sono considerati delle fonti di energia rinnovabili(si stima infatti che i giacimenti andranno esauriti nel giro di 40-50 anni). Inoltre, visti gli inconvenienti climatici che essi comportano, si sta iniziando a pensare a soluzioni energetiche alternative quali centrali eoliche e solari o automobili ad idrogeno.