O relâmpago divide as moléculas de água presentes nas nuvens para gerar radicais livres. Esses radicais livres reagem com o metano (um gás de efeito estufa) e o decompõem, limpando assim a atmosfera.
O relâmpago é uma visão incrível de se testemunhar, pois os choques afiados de luz crepitante iluminam o céu noturno. Nuvens de tempestade colidem umas com as outras, resultando em raios com cerca de um bilhão de volts de força. Isso é energia suficiente para abastecer cerca de 60 casas por um dia inteiro!
No entanto, além de fornecer alguns segundos de luz, o relâmpago também nos faz um grande favor ao limpar o ar. Isso mesmo, raios são bons para o meio ambiente!
Então, como faz isso? Antes de respondermos a isso, devemos primeiro entender um pouco mais sobre o próprio relâmpago.
O que é relâmpago?
Quando esfregamos os pés no tapete e depois tocamos em alguém, o que causa isso?
Eletricidade estática!
O relâmpago é a eletricidade estática em grande escala que ocorre quando as nuvens de tempestade se chocam ou se esfregam umas nas outras.
O relâmpago é uma descarga elétrica natural que ocorre entre nuvens ou entre uma nuvem e o solo. (Créditos das fotos: Minerva Studio/Shutterstock)
Nuvens brancas normais de aparência fofa não causam raios, mas nuvens de tempestade estão cheias de ar muito áspero. A água presente na metade inferior dessas nuvens é captada por esse ar áspero e levada para cima, onde a atmosfera é mais fria, fazendo com que a água congele. Enquanto isso, o ar também está empurrando o gelo da metade superior da nuvem para baixo.
Quando este gelo e água se encontram enquanto se movem para cima e para baixo na nuvem, os elétrons são retirados, criando um desequilíbrio elétrico. O relâmpago é a maneira da natureza de “gerenciar” esse desequilíbrio elétrico.
A nuvem de tempestade carregada negativamente paira sobre o solo carregado positivamente. Uma vez que essas duas cargas tentam se conectar, temos um raio.
Então, por que os raios ajudam na limpeza da nossa atmosfera?
Lightning produz radicais livres
O relâmpago é 5X mais quente que a superfície do sol! Este calor e energia incrivelmente intensos tendem a quebrar as moléculas de ar imediatamente ao redor do raio. Isso inclui nitrogênio e oxigênio – os dois gases encontrados em maior concentração em nossa atmosfera.
Relâmpagos quebrando moléculas de água nas nuvens para formar radicais hidroxila. (Créditos: Efire/Shutterstock)
À medida que as cargas estáticas se acumulam entre as nuvens e os raios cortam o ar, isso resulta na formação de óxidos de nitrogênio (-NO) e radicais hidroxila (-OH) e radicais hidroperoxila (-OH 2 ) .
Os radicais hidroxila são apenas moléculas de hidrogênio e oxigênio que estão faltando um elétron.
Vamos revisitar a química básica para entender por que isso é significativo. Os elétrons orbitam em torno dos átomos – as menores partículas dos elementos – em pares. Assim, se um elétron abandona seu parceiro, ficamos com um elétron desemparelhado ou “livre”.
Estrutura dos radicais livres. (Crédito da foto: Amalakanti Satya Sarada/Shutterstock)
Moléculas com esses elétrons livres são chamadas de carregadas. O elétron desemparelhado está empolgado à procura de um novo parceiro, então está à procura de novas moléculas às quais possa se ligar. E lembre-se, muitos radicais hidroxila carregados se formam quando um raio quebra as moléculas de água presentes nas nuvens fofas.
A maioria dos relâmpagos realmente não toca o chão, mas ziguezagueia pelo ar, quebrando cargas de água das nuvens. Por causa disso, grandes quantidades desses radicais são produzidas, especialmente durante fortes tempestades.
A chave de como o relâmpago age como um purificador do ar atmosférico está nesses radicais gerados.
Radicais hidroxila decompõem gases de efeito estufa
Como mencionado anteriormente, os radicais hidroxila promíscuos estão sempre à procura de novos parceiros. E quais são as moléculas mais próximas a elas na atmosfera? Gases de efeito estufa! O mais comum desses gases é o metano (CH 4 ).
A reação é;
Este processo é chamado de oxidação. Acredite ou não, estima-se que os raios contribuam entre 2-16% da oxidação mundial de OH.
Com mais de três milhões de relâmpagos ocorrendo em todo o mundo por dia, há uma abundância de radicais hidroxila formados em todo o mundo o tempo todo.
Além dos raios que vemos, também existem pequenas descargas elétricas invisíveis que vêm das nuvens. Essas descargas não podem ser vistas ou detectadas por câmeras, mas requerem equipamentos especiais de ponta para serem vistas. Eles também contribuem para a formação de radicais hidroxila.
No entanto, a produção de gases de efeito estufa da humanidade parece não parar. Existe um medo real de que em breve os níveis de metano serão tão altos que não haverá radicais suficientes para reagir com eles. Felizmente, a Mãe Natureza é inteligente e já tem uma forma de fazer circular os radicais hidroxila.
Depois que o metano reage com os radicais hidroxila, os produtos da reação podem reagir ainda mais com o óxido de nitrogênio no ar para formar radicais hidroxila novamente.
Conclusão
A característica purificadora do ar do relâmpago foi uma observação inovadora feita por cientistas. A NASA se refere ao raio como um “detergente atmosférico”. Já sabemos que o relâmpago ajuda a fixar o nitrogênio do ar no solo, tornando-o prontamente disponível para as plantas usarem.
Além disso, o relâmpago também ajuda na limpeza do ar! Quem teria pensado que surtos de eletricidade incrivelmente poderosa seriam capazes de fazer tanto por nós? Uma observação interessante é que, à medida que o aquecimento global continua e nosso planeta fica mais quente, vemos mais e mais tempestades acontecendo ao redor do mundo.
Agora, para esclarecer esses resultados, muito mais pesquisas precisam ser conduzidas. Muitos aviões terão que voar ao redor do mundo perto de tempestades e coletar muito mais dados sobre as taxas de geração de radicais hidroxila e os níveis de metano antes que possamos começar a pensar nos raios como a estratégia de mitigação da natureza para as mudanças climáticas!
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