Quase passava despercebido…

Quem amanhã à noite olhar para a noite estrelada não o irá ver a menos que tenha binóculos ou um telescópio e saiba onde procurar. Mas durante 33 horas o asteroide 2012 DA14 irá percorrer um percurso entre a Terra e a Lua, por entre satélites de comunicação e satélites de GPS. Este é um acontecimento raro, que os astrónomos pensam acontecer uma vez em cada 40 anos e que já está a ser cuidadosamente seguido por telescópios de toda a Terra.

 

O asteroide 2012 DA14 foi descoberto por astrónomos do Observatório de LaSagra, no sul de Espanha, quando se encontrava a quase 4,5 milhões de quilómetros da Terra, mais de 10 vezes a distância média da Terra à Lua. A figura em baixo apresenta as primeiras fotografias do asteroide tiradas pelo observatório de LaSagra.

 

 

 

Após a sua descoberta o 2012 DA14 foi imediatamente classificado como Objecto Próximo da Terra (Near-Earth Object ou NEO, em Inglês), um asteroide ou cometa cuja órbita está muito próxima da órbita da Terra, podendo passar muito próximo (astronomicamente falando) do nosso planeta. A 1 de Junho de 2012 estavam identificados 8918 NEO’s. Mas a NASA considera que poderão existir muitos mais, entre os quais 500 000 com dimensões próximas do 2012 DA14.

 

Os astrónomos estimam que o 2012 DA14 tem um comprimento próximo de 45 m (cerca de metade de um campo de futebol) e pertence ao grupo Apolo, o grupo de NEO’s com uma órbita muito, muito próxima da Terra, a cerca de uma unidade astronómica do Sol. A órbita atual deste asteroide tem um período (tempo que demora a dar uma volta completa em torno do Sol) de 368 dias, mais 3 dias que o da Terra.

 

Como a órbita do asteroide é ligeiramente inclinada em relação à órbita da Terra existem dois pontos de “cruzamento” entre ambas. No dia 15 de Fevereiro, às 19.40 (GMT), o cruzamento das órbitas da Terra e do 2012 DA14 vai colocar estre dois astros a cerca de 27 700 km de distância, cerca de 1/13 avos da distância média da Terra à Lua e pouco mais de duas vezes o diâmetro da Terra.

 

 

A NASA indica que o 2012 DA14 será visível na Ásia, na África e na Europa. No entanto o seu pequeno tamanho e a sua elevada velocidade vão dificultar a tarefa para quem o pretenda observar. A magnitude máxima do 2012 DA14 (correspondente ao momento em que o asteroide passa pelo ponto mais próximo da Terra) não será menor que 7,4 (em astronomia, quanto maior a magnitude de um astro, menos brilhante ele é), tornando-o invisível a olho nu. Embora seja possível observar o 2012 DA14 utilizando binóculos ou um telescópio, este asteroide tem uma velocidade de 7,8 quilómetros por segundo, correspondente a percorrer a distância do diâmetro de Lua por cada 40 segundos.

 

O 2012 DA14 vai passar por entre os satélites de telecomunicações e de meteorologia e os satélites geossíncronos (que orbitam a Terra com uma órbita que demora um dia a completar, ou seja move-se “em sintonia com a rotação da Terra, situados a 35 800 km da Terra), utilizados, por exemplo, para localização via sistema GPS. Mas os astrónomos consideram que é muito pouco provável que este asteroide colida com algum satélite por causa da sua trajectória Sul-Norte.

 

 

A passagem tão próxima da Terra vai alterar a trajectória do 2012 DA14. O asteroide passará a ter uma órbita mais próxima do Sol, com um período de apenas 317 dias. Esta mudança vai colocar o 2012 DA14 num novo grupo de NEO’s, o grupo Atenas, constituído por asteroides que, embora tendo uma órbita mais próxima do Sol, ainda podem cruzar a órbita da Terra.

 

Desde que a NASA iniciou o programa de localização de asteroides na década de 1990, o 2012 DA14 é o primeiro asteroide do seu tamanho a passar tão próximo da Terra. De acordo com os cálculos feitos por astrónomos o asteroide não passará a menos de 27 650 km da superfície terrestre. Estes cálculos colocam de parte qualquer hipótese de colisão do 2012 DA14 com a Terra.

 

Caso o asteroide atingisse o nosso planeta a sua acção seria local, muito semelhante ao que aconteceu no “Evento Tuguska” em 1908, quando um meteorito um pouco mais pequeno que o 2012 DA14 atingiu a Terra perto do rio Podkamennaya Tunguska, na Sibéria, Rússia, destruindo uma área de floresta de cerca de 1200 km2. Mas este é um acontecimento raro: os astrónomos pensa que uma colisão de um asteroide com as dimensões do 2012 DA14 ocorre uma vez em cada 1200 anos.

 

A NASA pretende estudar extensamente o 2012 DA14 e conhecer mais sobre a sua composição, a sua estrutura, a sua rotação e a sua superfície, recorrendo ao Goldstone Solar System Radar situado deserto Mojave, na Califórnia, EUA. Nos próximos dias, enquanto for possível, vários observatórios astronómicos espalhados pela Terra irão também acompanhar e estudar o asteroide, recolhendo o máximo de informação possível. É que a próxima passagem do 2012 DA14 pela Terra apenas vai acontecer a 15 de Fevereiro de 2046, quando o asteroide passar a 1 milhão de km do nosso planeta (perto de 2,5 vezes a distância da Terra à Lua).

 

A figura em baixo representa a trajectória do 2012 DA14, como se espera ser vista no céu nocturno, na Holanda (Crédito: projectpluto/ESA).

 

 

 

 

 

Notas:

(1) O Observatório Astronómico de Lisboa vai realizar um evento especial dedicado ao asteróide 2012 DA14, a decorrer no dia 15 de Fevereiro, com início pelas 21h00m. Mais pormenores sobre este evento aqui.

(2) Em 2029 é esperado um outro “encontro” de um asteroide com a Terra. 99942 Apophis tem 270 m (seis vezes o tamanho previsto de 2012 DA14) e irá passar a cerca de 36 000 kms da superfície terrestre. Mas não se espera que colida com o nosso planeta (o que é muito importante, visto que as consequências seriam muito mais graves).

Uma nova forma de armazenar carbono

Um grupo de investigadores da Universidade de Newcastle, Inglaterra apresentou um novo método de captura e armazenamento de carbono (CAC), baseado num processo utilizado pelos ouriços-do-mar. O método baseia-se na utilização de nano partículas (partículas de tamanho muito, muito reduzido) de níquel para transformar o dióxido de carbono num ião, hidrocarbonato, solúvel em água e que pode facilmente reagir, levando à formação de depósitos de carbonato de cálcio ou de magnésio que podem ser mais tarde reutilizados (nomeadamente na construção civil) (Crédito: Lindsey Hesla/Nátional Geographic).
 

Apresentado a 5 de Fevereiro num artigo da revista Catalysis Science & Technology (CST), o novo método foi patenteado e os seus autores, Gaurav Bhaduri e Lidija Šiller, esperam conseguir investimentos externos para estuda-lo melhor e poder aplica-lo a nível industrial. Lidija Šiller, professora na School of Chemical Engineering and Advanced Materials, Universidade de Newcastle considera que este método “oferece uma oportunidade real para centrais térmicas e as indústrias de produção de produtos químicos para captar o dióxido de carbono antes de este gás chegar à atmosfera e armazena-lo como um produto seguro, estável e útil” .

 

O dióxido de carbono é um gás libertado durante a combustão de carvão, derivados de petróleo e outros combustíveis. Mas é também um gás de efeito de estufa. O aumento do dióxido de carbono na atmosfera terrestre poderá provocar um aumento da temperatura média suficiente para tornar a vida impossível no nosso planeta. Atualmente uma das soluções apresentadas para contrariar a acção do dióxido de carbono é a CAC, que defende o armazenamento de dióxido de carbono de forma a não aumentar a sua concentração na atmosfera.

 

Até hoje os únicos métodos de CAC viáveis e utilizados a grande escala apontam para o armazenamento do dióxido de carbono em antigos reservatórios de petróleo ou de gás natural ou em massas de águas subterrâneas impróprias para consumo. E este tipo de armazenamento tem riscos sérios devido à possibilidade de fugas de gás, com consequências trágicas, como é demostrado pelo exemplo do lago Nyos (ver aqui e aqui – em inglês).

 

Assim vários grupos, incluindo o grupo de Bhaduri e Šiller, têm investigado métodos alternativos de CAS, como a mineralização do dióxido de carbono, ou seja, a sua transformação em carbonatos, como o carbonato de cálcio (giz, gesso e conchas de animais marinhos), carbonato de magnésio e a dolomite. Estes minerais não são tóxicos para o meio ambiente e têm várias aplicações possíveis, por exemplo a nível da construção civil, na produção de cimento, como material ornamental, etc.

 

O trabalho de Bhaduri e Šiller teve início numa descoberta acidental: ao estudarem o efeito tóxico de nanopartículas de prata em larvas de ouriço-do-mar (utilizado como “modelo ecotóxico”), estes investigadores descobriram que o seu exosqueleto (a sua “carapaça”) tinha uma grande concentração de níquel. Resolveram então estudar o contributo do níquel na transformação de dióxido de carbono em carbonato de cálcio (elemento importante do exosqueleto das larvas de ouriço-do-mar). “Quando se faz borbulhar dióxido de carbono na água contendo nanopartículas de níquel é possível ‘capturar’ muito mais carbono do que é normal”, refere Šiller. “Este carbono ‘capturado’ pode facilmente ser transformado em carbonato de cálcio.”

 

O artigo refere como o níquel catalisa a hidrogenação do dióxido de carbono, a sua transformação em ião hidrogenocarbonato, utilizando uma molécula de água (indicado na figura em baixo). Este é um passo importante na transformação de dióxido de carbono em carbonato de cálcio. Outros grupos têm estudado esta transformação realizada pela enzima anidrase carbónica, um catalisador biológico. Mas a utilização desta enzima tem várias desvantagens.

 

 

A ação da anidrase carbónica é reversível: quando o pH é básico (superior a 7) catalisa a transformação de dióxido de carbono em ião hidrogenocarbonato, mas quando o pH é ácido catalisa a reacção contrária. E como o ião hidrogenocarbonato é um ácido, rapidamente a anidrase carbónica passa a catalisar a reação contrária quando a concentração deste ião aumenta e o pH diminui. Para que a anidrase carbónica possa atuar “no sentido certo” e de forma eficiente, as condições de pH e de temperatura têm de ser constantes, o torna este processo economicamente menos viável. E finalmente a obtenção da anidrase carbónica também é um processo caro.

 

A utilização de nanopartículas de níquel também têm consequências menos positivas, principalmente para a saúde pública (são cancerígenas) e para o meio ambiente. Mas Bhaduri e Šiller consideram que é possível minimizar estes efeitos. “A beleza da utilização de níquel como catalisador é que o seu funcionamento não depende do pH e, devido às suas propriedades magnéticas do níquel, as nanopartículas podem ser recapturadas [utilizando uma espécie de íman] e reutilizadas vezes sem conta”, indica Gaurav Bhaduri, aluno de doutoramento. “Também é muito barato, 1000 vezes mais barato do que a anidrase carbónica”.

 

Outros dois factos que contribuem para tornar o processo mais económico, segundo Bhaduri e Šiller, é o facto de poder ocorrer a temperatura e pressão normais (tornando-o mais eficiente a nível energético) e não serem necessários reagentes para lá das nanopartículas de níquel. No artigo da SCT Bhaduri e Šiller indicam que o processo de captura de uma tonelada de dióxido de carbono poderá custar menos de 8 dólares (menos de 6 euros). Em Portugal as centrais termoeléctricas libertaram quase 7 milhões de toneladas de dióxido de carbono em 2012. Seriam necessários menos de 42 000 euros para transformar todo esse gás em carbonato de cálcio e/ou de magnésio.

 

No futuro Bhaduri e Šiller esperam poder melhorar o seu processo de CAC. “Temos esperanças que este método possa ser utilizado a nível industrial em processos que levam à emissão de dióxido de carbono, como fábricas e centrais eléctricas”, indica Šiller, “mas é necessário quantificar o processo para poder produzir um sistema piloto”. “Precisamos de conhecer melhor o processo cinético da reação catalizada pelas nanopartículas de níquel e o seu rendimento”, acrescenta Bhaduri. Mas sabem que o método que apresentam não é perfeito. “Não pode ser encaixado no tubo de escape de um carro, por exemplo”, aponta Šiller.

Algumas informações sobre o asteroide 2012 DA14

Fonte: http://www.space.com/19669-asteroid-2012-da14-earth-flyby-explained-infographic.html

Cientistas estudam fumo dos incêndios florestais

O primeiro estudo sobre os compostos orgânicos voláteis (COV) no fumo de incêndios florestais em Portugal vai ser publicado pela revista Atmospheric Environment, no início de 2013. Foi realizado por investigadores do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (Cesam) da Universidade de Aveiro, baseando-se na análise de fumo recolhido em incêndios que ocorreram no Norte do país durante 2010.

Os COV presentes na atmosfera podem ter fontes naturais, como as florestas, ou ser produzidos pelo homem. Alguns dos COV, como o benzeno e o tolueno, são cancerígenos. Durante o dia, sob a ação da radiação solar os COV reagem com outros compostos presentes na atmosfera, formando-se ozono e partículas de tamanho microscópico, chamados aerossóis, que são ambos nocivos para a saúde pública e para o meio ambiente. Podem provocar problemas respiratórios em pessoas e animais. O ozono pode também provocar alergias e destruir a vegetação.

Foram os próprios investigadores que recolheram o fumo no local, com o apoio dos bombeiros que combatiam o incêndio. “Nós sabíamos do incêndio, através da página de internet da Autoridade Nacional de Protecção Civil”, indica Margarita Evtygina, investigadora do Cesam e uma das autoras do estudo. “Os bombeiros deixavam-nos aproximar do incêndio e nós tentávamos ficar sempre ao pé deles, porque um incêndio é um evento muito perigoso e imprevisível.”

Ocorrem muitos incêndios florestais em Portugal. “O seu número tem tendência a aumentar porque cada vez temos mais secas e temperaturas mais altas durante a época de verão”, refere Margarita Evtygina. Estudos sobre os COV presentes no fumo de incêndios florestais foram feitos em outros países, como o Canadá e a Alemanha. Mas estas florestas têm características muito diferentes das florestas portuguesas, constituídas maioritariamente por pinheiros ou por eucaliptos.

A constituição da floresta tem uma grande influência na composição do fumo emitido durante um incêndio, como foi aliás confirmado no estudo pela equipa de investigadores do Cesam. “Verificou-se que durante um incêndio as emissões de COV da floresta composta por eucaliptos são diferentes das emissões da floresta composta por pinheiros”, confirma Margarita Evtygina.

Os resultados da equipa de investigadores do Cesam poderão ser utilizados na construção de modelos mais fiáveis dos gases emitidos durante um incêndio florestal em Portugal. “Os modelos são usados para fazer previsões e para estabelecer regras de política ambiental”, refere Margarita Evtygina.” Os resultados produzidos pelos modelos atuais, baseados em emissões de florestas com características diferentes das portuguesas, têm grandes incertezas e muitas vezes não são representativos”.

Encontro na UTAD promove diálogo entre químicos de Portugal e Galiza

A Universidade de Trás os Montes e Alto Douro (UTAD) vai acolher o XVIII Encontro Luso-Galego de Química. O encontro vai decorrer entre 28 e 30 de Novembro de 2012 nas instalações da UTAD de Vila Real e pretende pôr em contacto investigadores portugueses e galegos. Serão debatidas questões de Química Fundamental e da aplicação da Química na Indústria e Tecnologia, no Ambiente, na Saúde e no Ensino, entre outras.

 

“O objetivo destes Encontros é interligar pessoas que estudam e trabalham na área de Química, quer do ponto de vista académico, quer do ponto de vista industrial”, refere José Alcides Peres, coordenador da Comissão Organizadora do Encontro. “Também se pretende aprofundar os elos de ligação entA e Portugal, em especial a região Norte, e a Galiza.” Este objetivo está refletido na organização do encontro, que mantém a estrutura apresentada em Encontros anteriores.

O retomar dos trabalhos é sempre iniciado com uma lição plenária, aberta a todos os participantes do encontro e também a curiosos. “As lições plenárias servem como elemento agregador entre os participantes”, afirma José Alcides Peres. Ao todo serão realizadas cinco sessões, que têm como oradores investigadores convidados pela Comissão Diretiva. Para oradores são escolhidos dois investigadores portugueses e dois investigadores galegos, para manter a equidade. É ainda escolhido um orador de outra nacionalidade, que abre o encontro, apresentando a primeira lição plenária.

Após cada lição plenária são realizadas em paralelo três sessões, que se referem a temas das diferentes áreas de Química. Estas sessões envolvem a apresentação de comunicações orais e painéis e foram estruturadas de forma a promover o intercâmbio científico e tecnológico entre os participantes.

O encontro é finalizado a 30 de Novembro com um mini-simpósio dedicado aos líquidos iónicos, que pretende estimular o debate e troca de ideias entre investigadores desta área. José Alcides Peres indica que “o tema do mini-simpósio foi escolhido por ser uma área de investigação recente que tem tido um grande desenvolvimento, e sobre o qual têm aparecido trabalhos de investigação importantes nos últimos tempos”. No próximo ano, o encontro será realizado na Galiza.

Resíduos têxteis são reutilizáveis na construção civil

No futuro, poderá ser possível reaproveitar resíduos de tecidos gerados pela indústria têxtil na construção civil, como isolamento térmico de edifícios, com uma eficiência semelhante à de materiais utilizados atualmente. Esta é a conclusão de um estudo realizado por investigadores da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, da Universidade de Aveiro e da Universidade Fernando Pessoa, que vai ser publicado na revista Construction and Building Materials (CBM) no início de 2013.

 

A indústria têxtil é um dos sectores mais importantes da economia portuguesa, com grande contributo para as exportações. E, como todas as indústrias, produz resíduos que podem ser reaproveitados. O estudo resulta de uma parceria estabelecida com empresas têxteis e analisa dois desses resíduos – restos de tecidos e uma espécie de cotão, que resulta do aproveitamento de restos de tecidos para o fabrico de colchões e carpetes.

 

Os autores do artigo inspiraram-se na utilização de vestuário. “Fazemos roupas com tecidos, que servem para proteger do frio e do calor”, refere Anabela Paiva, professora da Universidade de Trás-os Montes e Alto Douro e uma das autoras do artigo. “Considerámos que os desperdícios de tecidos teriam um comportamento térmico semelhante ao das roupas e resolvemos fazer um conjunto de ensaios para o confirmar.” O estudo a ser publicado pela CBM conclui que os restos de tecidos e o cotão podem ser utilizados como enchimento de paredes duplas, com resultados semelhantes ao de outros materiais utilizados em construção civil como o poliestireno extrudido, o poliestireno expandido, a lã mineral e a lã de rocha. A reutilização de resíduos em substituição destes materiais contribui para uma maior sustentabilidade da construção civil, e é um dos objectivos dos autores do artigo. “Estamos a desenvolver trabalho na área da reutilização de materiais, quer da indústria têxtil, quer resultante da atividade agrícola”, indica Ana Paiva.

 

O artigo científico foi possível graças ao estabelecimento de parcerias com quatro empresas têxteis: Textâmega, Supercorte, Pastopo e Profato. “A cooperação entre universidades e indústria é importante para ambas as partes”, refere Ana Paiva. “Os investigadores ficam a conhecer as necessidades reais da indústria e investigam no sentido de responder a essas necessidades e apresentar resultados que tenham uma aplicação prática.”

Uma radiografia muito especial para Fukushima

Passado pouco mais de ano e meio do terramoto e marmoto do Japão, que provocaram o desastre nuclear de Fukushima, a limpeza da central segue lentamente devido ao material radioactivo que ainda se encontra espalhado pelos reactores. Mas um grupo de investigadores dos Estados Unidos apresenta um novo método para determinar o estado dos reactores da Central Nuclear e localizar o material perigoso, que pode acelerar e tornar mais segura a tarefa de limpeza. O método utiliza os muões, uma espécie de “irmão” mais pesado dos electrões, para obter uma radiografia do interior dos reactores. O grupo publicou um artigo sobre este método na edição de 11 de Outubro da revista Physical Review Letters (PRL).

 

A figura seguinte apresenta uma fotografia aérea tirada a 20 de Março de 2011, nove dias depois do terramoto e tsunami que assolaram o Japão a 11 de Março. Só um dos quatro reactores (o reactor 3, segundo á direita) parece estar intacto. (Crédito: AP).

 

 

Na Terra os muões resultam de raios cósmicos. Os raios cósmicos são compostos por protões que viajam a grandes velocidades no espaço e a sua origem não é ainda totalmente conhecida. Quando estes protões interagem com a atmosfera terrestre formam-se várias partículas novas, entre as quais muões. Os muões formados desta forma têm velocidade suficiente para atravessar várias camadas de material. Tal como acontece com os raios X, é possível tirar uma espécie de radiografia de muões, que permite “ver” o interior de edifícios.

 

O grupo que publicou o estudo da PRL tem estudado desde 2001 a radiografia de muões para determinar se um contentor contém material radioactivo. O objectivo inicial era (e ainda é) identificar tentativas de contrabando deste material, que pode ser utilizado num ataque terrorista. A radiografia de muões permite identificar facilmente o urânio e outros elementos pesados (como o plutónio), radioactivos ou não. E assim permite localizar as zonas dos reactores onde se encontra o material radioactivo no interior dos reactores de Fukushima, sem ser necessário recorrer a mão-de-obra humana, robots ou outros instrumentos.

 

O estudo apresentado pela PRL foi feito recorrendo a um modelo matemático teórico. O modelo matemático foi aplicado a diferentes situações, quanto ao estado do reactor e à existência de material radioactivo. Também foram considerados quatro tempos diferentes de exposição das radiografias. Os resultados são animadores. Após 4 horas de exposição é possível localizar grandes quantidades de material radioactivo na radiografia. Uma radiografia com 6 semanas de exposição permite identificar a localização de pequenas quantidades deste material.

 

Os autores do estudo consideram que é agora possível fazer experiências “reais” na central de Fukoshima, utilizando a radiografia de muões. O método pode ser explicado através da figura seguinte. São colocados dois detectores de muões (que correspondem às chapas de radiografia) em duas paredes opostas dos reactores. Esta localização permite determinar a trajectória dos muões antes de penetrarem no reactor (placa verde em cima à direita) e depois de passarem pelo reactor (placa verde em baixo à esquerda). Os detectores são colocados no exterior do edifício para minimizar o tempo de exposição dos operários que procedem a sua colocação (Crédito: Borozdin et al/ PRL).

 

 

Quando um muão atinge o núcleo de um átomo, é reflectido pelos protões do núcleo, e a sua trajectória muda. Quanto maiores os núcleos atómicos e quanto maior o número de vezes que o muão é reflectido, maior a alteração da sua trajectória. Os elementos pesados são aqueles com maior número de protões no núcleo atómico, logo são aqueles que provocam maior alteração da trajectória dos muões. Elementos pesados como o uranio e o plutónio tornam-se assim “visíveis”, como os ossos numa radiografia de raios-X. Este método tem ainda a vantagem de obter imagens a três dimensões.