Combustíveis Fosseis

• Relatório

A) Qual é a origem do combustível ou fonte de energia considerada? Como esse recurso é produzido/extraído? Qual o potencial de uso desse recurso no Brasil e no mundo?

Os combustíveis fósseis são resultado de um processo de decomposição orgânica, de plantas e animais, processo esse que demorou milhões de anos para acontecer.

Petróleo

Para o petróleo surgir é necessário que uma rocha sedimentar armazene grande quantidade de matéria orgânica, que entra em contato com a rocha. A substância, Após passar por uma retenção, se transforma e constitui jazidas (nome dado às reservas de petróleo).

A extração de petróleo é feita através de um longo processo que consiste na perfuração, retirada e tratamento do mesmo.

No Brasil são utilizados aproximadamente 2,029 milhões barris/dia de petróleo (estatísticas de dezembro de 2009).

Carvão Mineral

O carvão mineral surgiu através de vegetais mortos que se depositaram no fundo lodoso que os encobriram, o tempo e a pressão da terra acumulados sobre o material, o transformaram em jazidas de carvão.

O carvão é extraído da terra por processos de mineração.

Em 2010, o Brasil consumiu perto de 20 milhões de toneladas de carvão, sendo 14,2 milhões importadas. Dos 20 milhões consumidos, 4,4 milhões de toneladas (22%) foram para uso na geração elétrica e o restante para uso na indústria. O mundo consumiu em 2010 perto de 6,5 bilhões de toneladas de carvão mineral, sendo 55% destinadas à geração elétrica.

Gás Natural

É produzido da acumulação de gás que ocorrem em rochas porosas, isoladas do exterior por rochas impermeáveis, associadas ou não a depósitos petrolíferos.

Na sua extração são utilizados poços de perfuração para leva-lo a superfície por meio de dutos.

O consumo de gás natural no Brasil voltou a se aquecer em janeiro, com a demanda média atingindo 34,7 milhões de metros cúbicos diários.

B) Descrevam todas as fases dos processos de obtenção/extração e de produção industrial do combustível ou fonte escolhida. Qual é o impacto ambiental/social de sua obtenção/produção/extração?

Petróleo

Para realizar a extração do petróleo é necessária a localização de bacias sedimentares por meio de análise detalhada do solo e do subsolo. Realiza-se a marcação, depois a perfuração, que é feita em terra por meio de sondas de perfuração e no mar com plataformas marítimas. Assim, quando o poço é perfurado, o petróleo pode jorrar espontaneamente até a superfície em razão da pressão do gás. Quando essa pressão diminui é necessário o uso de equipamentos que bombardeiam o petróleo para a superfície.

O processo da extração de petróleo resulta na liberação subprodutos tóxicos nos rios locais, enquanto sistema de canais quebrados tem vazamento de oleodutos e resultam em um persistente derramamento de petróleo. Além disso, a construção de estradas para acesso aos sites de petróleo remotos abrem terras selvagens e terras para colonos desenvolvedores.

Carvão Mineral

O processo de extração do carvão pode ser lavra a céu aberto ou lavra subterrânea. A lavra a céu aberto é possível quando a camada de carvão está aflorando à superfície. A lavra consiste na remoção da camada estéril (superior), deixando a camada de carvão ao tempo, onde então, extrai-se o carvão mineral. A lavra subterrânea (mais profunda) é feita através de galerias. Esta extração pode ser manual, semi-mecanizada ou mecanizada.

Dentre os impactos causados pela extração do carvão destacam-se:

- Danos aos recursos hídricos, solo e relevo das áreas exploradas na sua mineração;

- Emissão de óxido de enxofre, óxido de nitrogênio, monóxido de carbono e outros poluentes durante a abertura de poços e uso de máquinas e equipamentos, como retroescavadeiras;

- Elevação das concentrações de sulfatos e de ferro e a redução de PH no local de drenagem das minas, efetuada por bombas;

- Geração de rejeitos sólidos durante o beneficiamento do carvão, criando extensas áreas cobertas de material líquido, as quais são lançadas em barragens de rejeito ou diretamente em cursos d’água;

- Transtornos à saúde humana (doenças respiratórias) provocada pela emissão de materiais e gases poluentes.

Gás Natural

O gás natural é um combustível mais limpo do que o carvão e o petróleo, já que em sua combustão produz de 40% a 45% menos dióxido de carbono do que o carvão, e entre 20% e 30% menos do que os derivados do petróleo. Outra característica desta fonte de energia é que não emite partículas sólidas nem cinzas em sua combustão, e as emissões de óxidos de nitrogênio são inferiores às do carvão e dos produtos petrolíferos. Além disso, as emissões de dióxido de enxofre são praticamente nulas.

O gás natural não oferece grandes impactos ambientais, mas se o consumo se basear em fornecimento estrangeiro, podemos ter problemas. O gás é uma fonte limitada de energia.

C) Qual é o valor energético desse recurso ou dos seus derivados por mol (em termos de variação de entalpia de combustão)? Qual é o valor energético em quilo e litro? E em reais (R$)?

ΔH° (KJ/mol)

Octano (componente da gasolina, derivado de petróleo) - 5.471

Carbono (carvão) - 393,5

Metano (gás natural) – 802

D) Descrevam o funcionamento de uma máquina em que esse combustível (ou fonte de energia) é usado, deixando claros os mecanismos envolvidos na conversão de calor em trabalho (por exemplo, no motor de explosão para gasolina ou álcool, no forno de uma siderúrgica para o carvão vegetal, etc.). Qual é a eficiência dessas maquinas? Quanto do calor produzido é desperdiçado?

É uma instalação industrial usada para geração de energia elétrica/eletricidade a partir da energia liberada em forma de calor, normalmente por meio da combustão de algum tipo de combustível renovável