Fontes energéticas e impacto ambiental

Fontes energéticas e impacto ambiental

1- INTRODUÇÃO: Aquecimento global - Projeção + 1 1990-2035 + 2 2035-2100 + 2,5-3 C em 110 anos Era do gelo até hoje: + 6 C Ano

CONSEQÜÊNCIAS do AUMENTO do EFEITO ESTUFA Ao fim de vários anos de debate sobre o aquecimento global, um relatório recentemente lançado pelo IPCC (Painel Intergovernamental sobre Alterações Climáticas) e assinado por 2.500 investigadores de 130 países, afirma que há 90% de probabilidades do aumento de temperatura verificado na Terra ser causado pela ação do homem. Segundo o relatório de 1.600 páginas, a temperatura média global subiu cerca de 0,7º C entre 1901 e 2005.

2- USO DA ENERGIA Consumo mundial = 0,5Q 1Q = 10 21 joules = queima de um bloco de carvão de 20 km 3 de volume Países em desenvolvimento: - 75% da população mundial -Indústria nascente precisam de mais energia

3- AS RESERVAS DE ENERGIA de fontes não-renovávais Tabela 1 Consumo mundial = 0,5Q 40 % da energia elétrica do mundo é gerada a partir da queima do carvão. A China consome pouco mais de 1 bilhão de toneladas de carvão por ano 37% do consumo mundial.

O CARVÃO: MAIOR RESERVAS DE COMBUSTÍVEL FÓSSIL O carvão é bastante utilizado tanto para gerar energia elétrica em usinas termelétricas quanto como matéria-prima para produzir aço nas siderúrgicas. Esse recurso natural o carvão mineral aparece em terrenos sedimentares, especialmente nos dos períodos carbonífero e Permiano, da era Paleozóica*. Existem diferentes tipos de carvão, alguns de melhor qualidade como fonte de energia (os que têm maior porcentagem de carbono) e outros de poder calorífero inferior. A turfa é o que possui menor teor de carbono; a seguir vem a linhita, depois a hulha, que é o tipo mais abundante e mais consumido no mundo (por volta de 80% do total), e por fim o antracito, o mais puro (95% de carbono) mas também o mais raro, representando apenas cerca de 5% do consumo mundial. Mina de carvão na Rússia

Estrutura do carvão mineral (Laurendal, 1978)

O CARVÃO: COMBUSTÍVEL SUJO A COMBUSTÃO DO CARVÃO PRODUZ: SO 2 CO 2 HF CARVÃO H 2 SO 4 (chuva ácida) Urânio + outros metais radioativos Hg + outros metais pesados HAP s Benzo[a]pireno

O carvão mineral foi importantíssimo do século XVIII ao final do XIX, época da Primeira Revolução Industrial. Os países pioneiros no processo de industrialização, como a Inglaterra, a Alemanha, os Estados Unidos e a França, são todos bem servidos em reservas carboníferas. Com o desenvolvimento da indústria automobilística que usa derivados do petróleo como combustíveis e também na fabricação dos pneus e plásticos diversos -, pouco a pouco o carvão foi cedendo lugar ao petróleo como grande fonte de energia mundial. Assim, no final do século XIX, em 1880, 97% da energia consumida no mundo provinha do carvão, mas noventa anos depois, em 1970, somente 12% desse total provinha desse recurso natural; depois da chamada crise do petróleo, ocorrida em 1973, a elevação dos preços de óleo fizeram com que o carvão fosse novamente valorizado, pelo menos em parte, e ele voltou a subir um pouco, representando cerca de 25% da energia total consumida no globo nos anos 80 e 90. Como se vê, a importância do carvão declinou mas ele continua tendo um sensível peso nos dias atuais, principalmente para as indústrias siderúrgicas e para a obtenção de energia elétrica através de usinas termelétricas. Os maiores produtores mundiais desse recurso mineral são a China, os Estados Unidos, a Rússia, o Cazaquistão, a Índia, a Polônia, a Alemanha, a África do Sul e a Austrália.

Apesar de ser uma fonte de energia explorada há longo tempo, esse produto ainda existe em grandes quantidades. Calcula-se que as reservas mundiais sejam suficientes para mais de cem anos de consumo, contando com o aumento da procura em torno de 5% ao ano (porcentagem alta e pouco provável). Os recursos mundiais de carvão situam-se provavelmente entre 8 e 10 trilhões de toneladas. Porém, esse carvão nunca será extraído totalmente. Grande parte desse minério estende-se em camadas finas ou profundas demais para serem exploradas. Além disso, em alguns casos seria necessário usar mais energia para retirar os últimos resíduos de carvão da profundeza da terra do que a própria energia que são capazes de produzir. Embora não exista ameaça de escassez de carvão em âmbito mundial, algumas áreas são relativamente pobres. A Europa passa pelo que se poderia chamar de crise do carvão. A extração do carvão europeu constitui hoje 36% do total mundial, mas a Europa tem apenas 6% das reservas mundiais de carvão mineral. A América Latina e a África, por outro lado, enfrentam uma grande carência desse recurso. Juntas elas possuem apenas 1% do carvão mineral do mundo.

O carvão no Brasil O hemisfério sul, em geral, não apresenta grandes reservas de carvão mineral, e as reservas brasileiras, além de pequenas, são de baixa qualidade, pois apresentam baixo poder calorífico e alto teor de cinzas, dificultando seu aproveitamento como fonte de energia. As maiores reservas situam-se no Rio Grande do Sul (Vale do rio Jacuí) e a maior produção encontra-se em Santa Catarina (vales dos rios Tubarão e Araranguá) por apresentar as únicas reservas aproveitáveis na siderurgia (carvão metalúrgico). A produção do Paraná não tem grande destaque, dada a baixa qualidade do produto. O carvão mineral produzido no Rio Grande Sul (carvão-vapor) é usado basicamente no processo de aquecimento de caldeiras. A baixa qualidade do carvão brasileiro, juntamente com o fato de ser latamente poluente e apresentar elevados custos de transporte, determinou seu aproveitamento como fonte energética apenas em épocas de crise. No Sul de Santa Catarina, localizam-se as reservas de carvão mineral (cerca de 2,2 bilhões de toneladas), a maior riqueza do subsolo estadual, valorizada ainda mais com a crise mundial de energia. A produção catarinense de carvão bruto é utilizada para alimentar termoelétricas como a de Capivari (em Tubarão) e siderúrgicas como a de Volta Redonda, no Rio de Janeiro e a Sidersul (Siderúrgica Sul Catarinense), a mais importante do Estado, voltada para a produção de aço laminado. O carvão catarinense vem da região de Criciúma, é depositado em Tubarão (acima) e depois escoado pelo porto de Laguna

OUTROS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS: Petróleo e gás natural O petróleo e gás natural contêm também enxofre mas é mais simples de removê-lo mais limpo que o carvão. A tabela 1 mostra que as reservas de petróleo e gás natural serão disponíveis durante várias décadas ainda. Mas as reservas de carvão serão disponíveis durantes vários séculos. Carvão: Petróleo: Gás natural : ΔH comb. = -394 KJ/mole ΔH comb. = -659 KJ/mole ΔH comb. = -890 KJ/mole Maior a quantidade de O 2 envolvida na reação de combustão, maior a energia liberada. mais ligações são quebradas. O CH 4 é o menos poluente dos três porque ele libera menos CO 2 por joule. Mas o CH 4 é difícil de armazenar e o CH 4 é um gás estufa!

de fontes não-renovávais Tabela 1 Consumo mundial = 0,5Q

400 262,7 178,9 132,5 112,5 97,8 75,3 74,4 22,5 12,2 7,3 Bilhões de barris

Gás de xisto Gás de xisto é o gás natural que pode ser encontrado preso dentro de formações de xisto argiloso. O Gás de xisto vem se tornando uma fonte cada vez mais importante de gás natural nos Estados Unidos desde o início deste século, além de possuir grandes potenciais no resto do mundo. Em 2000, o gás de xisto fornecia apenas 1% da produção dos EUA de gás natural. Em 2010, era superior a 20%. O governo dos EUA prevê que, até 2035, 46% do fornecimento de gás natural virá de gás de xisto

Gás de xisto

Gás de xisto

O maior problema associado ao uso do combustível fóssil é a liberação de CO 2 Figura 1

Emissão de CO 2 em 2005 por processos industriais Emissão de CO 2 por pessoa (ton.) Emissão total de CO 2 por (10 6 ton.) 1 o 17 o Source: Source: U.S. Energy Information Administration (EIA)

CH 4 CO 2

AQUECIMENTO GLOBAL Quais são as soluções? Diminuir a liberação da quantidade de gases estufa, sobretudo o CO 2 Protocolo de Kyoto Reduzir as emissões de CO 2