VALIDAÇÃO DE AMOSTRADORES ALTERNATIVOS DE GÁS EM MINAS DE CARVÃO

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1 Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul Faculdade de Química Laboratório de Química Analítica Ambiental LQAmb VALIDAÇÃO DE AMOSTRADORES ALTERNATIVOS DE GÁS EM MINAS DE CARVÃO Silvia F. R. V. Kuckartz ; Amanda T. Schreiber, Rosangela da Silva, Luciane Garavaglia, Carla M. N. Azevedo, Marçal J. R. Pires, Suzana Ferrarini Agosto/2013 IV Congresso Brasileiro de Carvão Mineral Gramado-RS

2 Introdução 2 O aumento das concentrações de gases, tais como o CO 2 e CH 4 na atmosfera, resultando no aquecimento global é um assunto importante cada vez mais discutido nos meios científico e político. A produção de CO 2 e a liberação de CH 4 durante as atividades de mineração ainda é um problema a ser solucionado. Poucos países possuem técnicas de captura e reaproveitamento destes gases.

3 Introdução 3 O Brasil ainda está bastante atrasado em relação a estes procedimentos. Poucos trabalhos têm sido desenvolvidos nessa área, sendo a dificuldade de amostragem desses gases um dos fatores que colaboram para essa escassez. Os métodos já conhecidos de coletas de gases nem sempre podem ser utilizados. São eles sacos Tedlars, os quais necessitam de espaço para armazenamento, são bastante frágeis, além de necessitarem de vácuo no momento da coleta ou poucos momentos antes.

4 Introdução 4 Outro coletor bastante utilizado são os Exetainers, que possuem a vantagem de serem menores e já evacuados, no entanto, são frágeis, por serem de vidro, e não possuem um preço comercial muito atrativo. Neste trabalho foi utilizado como amostradores gasosos os Vacutainers, comercialmente utilizado para coleta de sangue. Com a vantagem de ser de plástico, portanto leve e resistente, barato e reutilizável.

5 Justificativa Objetivo 5 Propor um meio alternativo, econômico e eficiente para coletar amostras gasosas de gás de mina e emanações de solos de gases a Efeito Estufa.

6 Materiais e Métodos 6 Amostradores usuais alternativos Canisters Sacos metálicos Tedlars (aluminio, 1L) com manômetros Sacos de polipropileno (Tedlar, 1L) conectados a um amostrador sequencial Canisters metálicos (alumínio, 2 L)

7 Materiais e Métodos 7 Linha de vácuo utilizada: Manômetro Trap Entradas para os amostradores

8 Metodologia 8 Coleta de amostras FAQUI/PUCRS Pilha de rejeitos Sistema coletor Mata Ciliar

9 Resultados 9 Curvas de calibração a b Curvas de calibração utilizando o padrão de: a) metano (CH 4 ) e b) dióxido de carbono (CO 2 ).

10 Resultados 10 Tabela 1 Variação da concentração de CO 2 emanado do solo em campânula instalada no pátio da Faculdade de Química da PUCRS. Coleta: 01 a 29/06/2012. Tempo (dias) Concentração de CO 2 (ppm) (%) Variação A concentração de CH 4 durante o período manteve-se praticamente constante (1,4 ppm)

11 Resultados Concentração do CO 2 e Temperaturas do ar e do solo 11 CO 2

12 Resultados 12 CH 4 O acúmulo de gás nas campânulas resultou em baixas concentrações de CH 4 - manteve-se praticamente constante; No solo da Mata Ciliar os valores se mantiveram entre 1,4 e 2,6 ppm; Na pilha de rejeitos e estéreis de carvão os valores ficaram entre 1,4 e 2,4 ppm; No ar ambiente analisado 1,4 ppm; Na pilha de rejeito e estéreis de carvão depuração natural com relação as emissões de CH 4.

13 Conclusões 13 A campânula de PVC se mostrou eficiente para os testes de acúmulo de gases para a posterior análise. Os frascos de penicilina e Vacutainers podem ser utilizados como amostradores para a coleta dos gases, uma vez que os testes comparativos (resultados não apresentados) com a mistura padrão de CO 2 e CH 4 mostraram valores comparáveis às amostragens realizadas com Exetainers. Além de pequenos, leves, resistentes e de fácil manuseio, são economicamente mais viáveis que os Tedlars, Canisters e Exetainers, geralmente utilizados como amostradores gasosos. A utilização destes amostradores apresenta grande potencial para tornar a coleta mais barata e facilitar o transporte e armazenamento das amostras gasosas.

14 Equipe Agradecimentos 14 PUCRS; FAPERGS e CNPq; SATC; Contato Sílvia F. R. V. Kuckartz Prof. Dr. Marçal J. R. Pires

15 Equipe Referências Bibliográficas 15 Chaves, A. V.; Thompson, L. C.; Iwaasa, A. D.; Scoot, S. L.; Olson, M. E.; Benchaar, C.; Veiras, D. M. & McAllister, T. A. Effect of pasture type (alfalfa vs. grass) on methane and carbon dioxide production by yearling beef heifers. Canadian Journal of Animal Science, 86, p , Costa, F. S.; Gomes, J.; Bayer, C. e Mielniczuk, J. Métodos para avaliação das emissões de gases do efeito estufa no sistema solo-atmosfera. Ciência Rural, vol. 36, n.2, Cruz, L. P. S. e Campos, V. P., Amostragem passiva de poluentes atmosféricos: aplicação ao SO2. Química Nova, vol. 25, n. 3, p , Hamilton, S. K.; Ostrom, N. E. Measurement of the stable isotope ratio of dissolved N2 in 15N tracer experiments. Limnology and Oceanography: Methods 5, p , Energy Information Administration, EIA, disponível em < acesso em 20 de maio de Owens, O. C.; Wintertime measurements of pco2 in Arctic Landfast Sea Ice. A Thesis submitted to the Faculty of Graduate Studies of The University of Manitoba in partial fulfillment of the requirements of the degree of Master of Science, 197p Rosa, A. G. A. Y. Discriminação da origem de CO2 através de Métodos de Geoquímica de Superfície. Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro. 70p

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