Assinatura molecular do aquecimento global: um estudo teórico de aglomerados de moléculas de gás de efeito estufa - Medeiros Junior, Flávio Soares (Universidade Federal do Amazonas, 2015)
A mudança do clima global devido ao fenômeno do aquecimento global e da prostração da camada de ozônio, está levantando um desafio sério à comunidade científica, bem como à sociedade humana em geral. O equilíbrio da temperatura na atmosfera da Terra é mantido por uma absorção e por uma emissão balanceadas de toda a radiação eletromagnética que alcança a superfície da Terra. Nas últimas décadas, como um subproduto do crescimento industrial e econômico rápido de diversos países, a concentração dos gases de efeito estufa na atmosfera está aumentando gradualmente, e, por sua vez, está gerando aumento da temperatura da superfície global. O dióxido de carbono, metano, óxido nitroso, hidrofluorocarbonos (HFC), Clorofluorocarbonos (CFC) são alguns dos gases de estufa mais conhecidos que estão sendo liberados na atmosfera da Terra com volume crescente pelas atividades antropogênicas e industriais. A este respeito, é importante conhecer as características físicas desses gases de efeito estufa a fim de avaliar, cientificamente, que propriedades são mais importantes para determinar sua eficiência e como podemos minimizar a capacidade de absorção do calor dessas espécies moleculares. Tendo em mente a importância social desses fatos, a respeito dos gases de efeito estufa (Greenhouse Gas - GHG´s), fizemos uma análise detalhada de algumas propriedades elétricas e espectrais de alguns desses gases, que incluem o metano (CH4), o perfluorocarbono (CF4), o tetracloreto de carbono (CCl4) e os fluorocarbonos (CF4) e clorofluorocarbonos intermediários, tais como CH3F, CH2F2, CHF3, CClF3, CCl2F2 e CCl3F em um ambiente microssolvatado. Os cálculos foram feitos usando métodos ab initio como teoria de perturbação segunda-ordem de Moller-Plesset (MP2) e a Teoria Funcional da Densidade (DFT), com conjunto de bases, suficientemente grande. As otimizações das geometrias e os cálculos das frequências harmônicas, são feitas para as estruturas de aglomerados de moléculas de gases de efeito estufa, estabilizados por ligações de hidrogênio, e das moléculas solventes que usam bases diferentes. Calculamos as energias de ligação, além de diversas propriedades elétricas como o momento de dipolo, o polarizabilidade média, a polarizabilidade da interação e a anisotropia de polarizabilidade para cada um desses sistemas e investigamos a dependência da intensidade total da absorção infravermelha de cada gás de efeito estufa no número de ligações polares e de ligações de hidrogênio. Os estudos feitos por esta investigação podem ajudar a melhor compreender o processo de aquecimento global em nível molecular.