Carvão Mineral

A fonte de energia mais utilizada depois do petróleo.

“O carvão mineral é a segunda fonte de energia mais utilizada do mundo, depois do petróleo, sendo responsável por 23,3% da energia consumida no mundo em 2003 e, no Brasil, por 6,6%.

O carvão mineral é um combustível fóssil muito antigo, formado há cerca de 400 milhões de anos. Passou a ter grande importância para a economia mundial a partir da Primeira Revolução Industrial, ocorrida na Inglaterra (século 19), quando a máquina a vapor passou a ser utilizada na produção manufatureira.

O carvão mineral é uma rocha sedimentar combustível, formada a partir do soterramento, compactação e elevação de temperatura em depósitos orgânicos de vegetais (celulose). Com o passar do tempo, sucessivamente, a matéria orgânica se transforma em turfa, linhito, hulha e antracito. A principal diferença entre eles é a porcentagem de carbono: a madeira possui cerca de 40% de carbono, a turfa 55%, o linhito 70%, a hulha 80% e o antracito de 90 a 96%.

Formação do carvão

A formação do carvão mineral teve início no Período Carbonífero, na era Paleozóica, quando imensas florestas de ambientes que apresentavam decomposição sem oxigênio (anaeróbicos) - como pântanos, deltas e estuários de rios e alguns lagos, principalmente no que hoje corresponde ao hemisfério norte -, foram soterradas em camadas horizontais (por isso as reservas de carvão são, geralmente, veios horizontais de grande extensão).
As maiores reservas do mundo estão na Rússia (50%) e nos EUA (30%), mas os maiores produtores são a China e os EUA; este último país é também o maior consumidor do minério (25%).

Poluição

O Brasil possui 0,1% do carvão conhecido no mundo, mas ele é considerado de baixa qualidade. É utilizado, principalmente, em usinas termoelétricas. As principais reservas estão no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina. Em Santa Catarina algumas cidades se destacam como Criciúma, Lauro Müller, Siderópolis e Urussanga como produtoras e/ou vias de escoamento desta produção.
O carvão mineral é muito poluidor, pois apresenta substâncias chamadas de sulfetos (como a pirita) que podem reagir quimicamente com o ar ou água (por causa da presença de oxigênio), e forma substâncias como o ácido sulfúrico e sulfato ferroso que vão para o subsolo e para o lençol freático (água subterrânea), contaminando solos, rios e lagos. A queima do carvão também libera substâncias que provocam poluição atmosférica, como fuligem, chuvas ácidas, e ainda contribuem para o efeito estufa.”

Texto retirado do site: http://educacao.uol.com.br/geografia/ult1694u298.jhtm

Postado por: Bruna Misturini

Usinas Nucleares

USINAS NUCLEARES :

A energia nuclear está na força que mantém os componentes dos átomos unidos (prótons, elétrons e nêutrons). Quando estes componentes são separados, há uma grande quantidade de energia liberada, que pode ser calculada pela equação de Einstein: E = mc² , onde E é a energia liberada, m a massa total dos átomos participantes da reação, e c a velocidade da luz. Logo nota-se que a energia resultante é muito grande.

Uma das maneiras de retirar essa energia é através da fissão nuclear.

Fissão Nuclear

A Fissão Nuclear acontece quando um átomo (geralmente de urânio U-235) é bombardeado com nêutrons. Então, este átomo ficará com uma massa maior, tornando-se muito instável. Por causa da instabilidade, ele se dividirá em dois novos átomos (no caso do urânio, se dividirá em criptônio (Kr) e bário (Ba)) e mais alguns nêutrons que não ficarão em nenhum átomo. Esses neutrôns livres vão se chocar em outros átomos, gerando uma reação em cadeia. É este o processo utilizado nas usinas Nucleares.

A Usina Nuclear

As usinas nucleares utilizam o princípio da fissão nuclear para gerar calor. Dentro do Reator Nuclear, centenas de varetas contendo material radioativo são fissionadas, liberando muito calor. Este calor irá aquecer a água (totalmente pura) que fica dentro do reator. Ela pode chegar á incríveis 1500°C a uma pressão de 157atm. Essa água quente irá seguir por tubos, até o vaporizador, depois volta ao reator, completando o circuito primário.

No vaporizador, uma outra quantidade de água será fervida, pelo calor de tubos onde passam a água extremamente quente do reator. O vapor gerado sairá por canos, até onde ficam localizadas as turbinas e o gerador elétrico. O vapor d’água pode girar as pás das turbinas a uma velocidade de 1800rpm. Depois que o vapor executar sua função, ele segue para o condensador, onde vai virar água novamente e retornar ao vaporizador. Este é o chamado circuito secundário.

Para que o condensador transforme o vapor do circuito secundário em água, é necessário que ele seja abastecido de água fria. Essa água fria pode vir de rios e lagos próximos. Ao passar pelo condensador, esta água fica quente, necessitando ser resfriada nas torres de resfriamento (a maior parte de uma usina nuclear). Este é o circuito terciário (ou sistema de água de refrigeração).

Questões de Segurança

Uma usina nuclear é munida de vários sistemas de segurança, que entram em ação automaticamente em casos de emergência. O principal deles é o sistema que neutraliza a fissão nuclear dentro do reator. São centenas de barras, feitas de materiais não fissionáveis (isto é, mesmo absorvendo nêutrons livres, não se dividem), como boro e cádmio, que são injetadas no meio reacionário.

O reator fica envolvido por uma cápsula de 3cm de espessura, feita de aço. O edifício é protegido com paredes de 70cm, feitas de concreto e estrutura de ferro e aço, e podem aguentar ataques terroristas (mísseis, aviões).
Existem também órgãos internacionais, que vistoriam periódicamente as usinas nucleares, em busca de irregularidades, falhas, etc.

Vantagens

As principais vantagens da energia nuclear são: o combustível é barato e pouco (em comparação com outras fontes de energia), é independente de condições ambientais/climáticas (não depende do sol, como usinas solares, ou da vazão de um rio, no caso das hidroelétricas), a poluição gerada (diretamente) é quase inexistente. Não ocupa grandes áreas. A quantidade de lixo produzido é bem reduzido. O custo da energia gerada fica em torno de 40 dólares por MW, mais caro que a energia das hidroelétricas, mas mais barato que a energia das termoelétricas, usinas solares, eólica, etc.

Desvantagens

Alto custo de construção, em razão da tecnologia e segurança empregadas; Mesmo com todos os sistemas de segurança, há sempre o risco do reator vazar ou explodir, liberando radioatividade na atmosfera e nas terras próximas, num raio de quilômetros. Não existem soluções eficientes para tratamento do lixo radioativo, que atualmente é depositado em desertos, fundo de oceanos ou dentro de montanhas (existem projetos para enviar o lixo para o Sol, o que poderia ser a solução definitiva, mas muito cara e também perigosa, imagine o que aconteceria se uma das cápsulas que armazenam o lixo explodisse na atmosfera da Terra?).

A fissão nuclear resulta na produção de outros elementos químicos, como plutônio. Este é usado na produção de bombas atômicas. Por isso, órgãos controladores internacionais (e americanos), tentam impedir que certos países (atualmente, o Iraque e Coréia do Norte), dominem a tecnologia nuclear.

Lixo Radioativo

Os principais componentes que compôem o lixo radioativo produzido nas usinas nucleares, são os produtos da fissão nuclear que ocorre no reator. Após anos de uso de uma certa quantidade de Urânio, o combustível inicial vai se transformando em outros produtos químicos, como criptônio, bário, césio, etc, que não tem utilidade na usina. Ferramentas, roupas, sapatilhas, luvas e tudo o que esteve em contato direto com esses produtos, é classificado como lixo radioativo.

Nos Estados Unidos, os restos são colocados em tambores lacrados, e enterrados bem fundo em desertos. O custo para armazenar os tambores são tão grandes quanto a manutenção da usina. Existem projetos para levar o lixo radioativo em cápsulas em direção ao sol, o que poderia ser uma solução definitiva para o problema, já que por 100.000 anos a radiação estará sendo emitida por esses materiais.

Os reatores desativados também são incluidos nessa classificação. Nenhum reator nuclear usado foi aberto no mundo todo. Geralmente são cobertos de concreto e levados para outro lugar.

Para os ambientalistas, o destino do lixo radioativo é o principal motivo deles serem contra a energia nuclear, já que ainda não se tem uma solução definitiva, e pouco se sabe das consequências da radiação para o meio ambiente. Alguns anos após a explosão de Chernobyl, na Ucrânia, milhares de pessoas desenvolveram doenças estranhas, que são atribuídas à radioatividade na região.

Texto retirado do site: infoescola.com.br/física/princípiosdausinanuclear

Postado por: Ramon Garcia

Meio Ambiente e Energia

Sabemos que todos os processos da cadeia energética (produção, transformação, transporte, distribuição, armazenagem e uso final) envolvem uma série de perdas que reduzem a quantidade de energia efetivamente útil à sociedade a apenas a uma fração do total de energia captada da natureza. Por contingência das próprias leis físicas, um certo nível de perdas é inevitável ao longo da cadeia de transformações energéticas, haja vista o segundo princípio da termodinâmica (r = T/ Q₁).

Além disso, o uso de energia também origina impactos sociais e econômicos decorrentes do próprio aproveitamento de recursos naturais. Alguns deles podem ser significativos, mesmo no caso de fontes renováveis (hidreletricidade, biomassa plantada, energia solar e eólica), em virtude das áreas extensas que são necessárias para a produção em grande escala.

Durante muito tempo, utilizando as forças disponíveis da natureza e adequando-as a sua localização, o homem pode gerar, transmitir e consumir energia sem alterar significativamente o ambiente global, o uso do espaço e os modos de produzir ou distribuir bens de acordo com os modelos sociais, políticos e culturais prevalecentes.

Além do carvão, como substituto da lenha a partir do século XIX, o uso generalizado do petróleo, junto com a eletricidade, viria assentar, no século XX, as bases da moderna civilização industrial, fundamentando grande parte da economia no uso de recursos fósseis que a natureza levou milhões de anos para produzir. Depois da 2ª Guerra Mundial, como recurso adicional para atender à expansão crescente do consumo de energia, foi desenvolvido o aproveitamento tecnológico da energia nuclear como fonte geradora de eletricidade.

Desse período em diante, a velocidade e a amplitude impressa às atividades econômicas demonstrariam a chegada a um nível tão crescente de consumo dos recursos naturais que, pela primeira vez na história, o equilíbrio ecológico essencial para a vida humana poderia ser seriamente comprometido.

No âmbito brasileiro, o contexto de discussão abrange algumas características:

• a forte preponderância da geração hidráulica no suprimento de eletricidade, cuja maior parte do potencial remanescente localiza-se na região de ecossistemas de elevada biodiversidade (região Amazônica) e sobre o qual ainda se detém pouco conhecimento científico;
• a existência de um importante segmento industrial ergo intensivo (siderurgia, metalurgia, papel, celulose), baseada no consumo de carvão vegetal;
• consumo maciço de fontes combustíveis derivadas do petróleo;
• declínio do programa institucional de aproveitamento do álcool combustível;
• a má qualidade do carvão mineral brasileiro, com alto teor de enxofre e cinzas;
• estímulo à diversificação da matriz com base na instalação de 49 termétricas, 42 delas movidas a gás natural e o restante a carvão vegetal.

As mudanças produzidas no ambiente construído se encarregariam de demonstrar conseqüências mais drásticas do que se poderia mensurar. O elevado nível de eutroficação (aumento de nutrientes na água resultante da decomposição orgânica submersa) associado ao descontrole do grau de assoreamento de rios represados favoreceram, em grande parte dos casos, a proliferação de determinadas espécies vegetais e animais (algas, mosquitos, parasitas), comprometendo o equilíbrio ecológico e a qualidade de vida no seu entorno.

Caberá aos países em desenvolvimento, buscar um estilo de ampliação menos intensivo em energia que, ao mesmo tempo, minimize os impactos ambientais e propicie condições de erradicar os males do subdesenvolvimento. E nota-se que alguns países, já estão se encaminhando para um pensamento visando à reestruturação do meio ambiente, que ainda está muito degradado.

Postado por: Samuel Fiorotto

Energia...

A demanda projetada de energia no mundo aumentará 1,7% ao ano, de 2000 a 2030, quando alcançará 15,3 bilhões de toneladas equivalentes de petróleo por ano, de acordo com o cenário base traçado pelo Instituto Internacional de Economia. Sem alteração da matriz energética mundial, os combustíveis fósseis responderiam por 90% do aumento projetado na demanda mundial, até 2030.

Entretanto, o esgotamento progressivo das reservas mundiais de petróleo é uma realidade cada vez menos contestada. A Bristish Petroleum, em seu estudo “Revisão Estatística de Energia Mundial de 2004”, afirma que atualmente as reservas mundiais de petróleo durariam em torno de 41 anos, as de gás natural, 67 anos, e as reservas brasileiras de petróleo, 18 anos.

A matriz energética mundial tem participação total de 80% de fontes de carbono fóssil, sendo 36% de petróleo, 23% de carvão e 21% de gás natural. O Brasil se destaca entre as economias industrializadas pela elevada participação das fontes renováveis em sua matriz energética. Isso se explica por alguns privilégios da natureza, como uma bacia hidrográfica contando com vários rios de planalto, fundamental a produção de eletricidade (14%), e o fato de ser o maior país tropical do mundo, um diferencial positivo para a produção de energia de biomassa (23%).

Postado por: Samuel Fiorotto

Matriz Energética x Meio Ambiente

Matriz energética é uma representação quantitativa da oferta de energia, ou seja, da quantidade de recursos energéticos oferecidos por um país ou por uma região. A análise da matriz energética de um país, ao longo do tempo, é fundamental para a orientação do planejamento do setor energético, que tem de garantir a produção e o uso adequados da energia produzida, permitindo, inclusive, as projeções futuras.

Usinas hidrelétricas demandam planejamento e construção de longo prazo, investimentos muito elevados e oferecem uma taxa de retorno, também, de longo prazo. Hidrelétricas de pequeno porte, como regra, não trazem retorno econômico que sirva de atrativo para investimentos, salvo em casos bastante específicos. Não bastassem esses dados extremamente pragmáticos, existem alguns outros fatores que não podem ser desconsiderados, quando se trata de energia de geração hidrelétrica: a grande complicação de todos os procedimentos relacionados com o licenciamento ambiental.

“A Política Nacional do Meio Ambiente tem por objetivo a preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental propícia à vida, visando assegurar, no País, condições ao desenvolvimento socioeconômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana...” (Lei 6.938, art. 2º de 31 de agosto de 1981).

O nível de consumo de energia de um país é importante indicador de seu desenvolvimento. Acredito que, também, o nível de poupança de energia deva ser considerado como um fator indicativo de desenvolvimento, pois o desperdício, em si indica atraso e “deseconomia”. O fato é que os fatores ambientais e toda uma série de outros elementos nos indicam que a época da energia barata e consumida desbragadamente já se encerrou e que, cada vez mais, a energia terá preços mais realistas e menos submetidos ao regime de subsídios implícitos.

Postado por: Samuel Fiorotto

Novidade ecológica: Carro movido a energia Solar!

Após serem estabelecidas as regras sobre que restringem a emissão de poluentes, as pesquisas sobre carros movidos a energia solar aumentaram.

A principal característica destes veículos é o fato de serem silenciosos, não poluentes, e terem autonomia ilimitada durante o dia, até mesmo quando o céu está encoberto. Têm velocidade máxima de 50 Km/h.

O carro se move graças à energia fotovoltaica que usa como matéria prima o silício, convertendo a irradiação solar em eletricidade partindo de processos que se desenvolvem ao nível atômico nos materiais que são constituídos. Tem havido um grande esforço de investigação e de desenvolvimento tecnológico, para aumentar o quociente entre a irradiação solar que incide na célula e a energia elétrica produzida.

O problema é a pouca autonomia dos carros elétricos. Isto acontece não por culpa dos motores elétricos (que podem atingir uma eficiência até 90%, se comparados com os motores de combustão mais recentes que não vão além de uma eficiência de 40%), mas sim pela dificuldade de armazenar a energia elétrica. Ou seja, o problema está nas baterias que além de volumosas, pesadas e pouco eficientes, têm pouca capacidade de armazenamento de energia.

O carro abaixo é o Fiat Phylla, um carro com funcionamento a base de energia elétrica coletada por painéis solares e motor de hidrogênio. Feito inteiramente por materiais recicláveis e com zero de emissões de poluentes. O carro mede 1,98 metros de altura e tem 2,99 metros de comprimento, pesando apenas 750 quilos.

Quanto ao desempenho, depende dos dois modelos de bateria. A iônica de lítio permite que a máquina rode 145 quilômetros por carga, enquanto a de polímeros de lítio rende 220 quilômetros de autonomia. Ambas chegam à velocidade máxima de 130 quilômetros por hora e fazem de 0 a 50 quilômetros por hora.

Por ser considerado por muitos como “veículo do futuro” e estar adiantado na tecnologia solar automotiva, o veículo vai ganhar concorrentes de BMW, Honda, Volkswagen e Toyota nos próximos meses. Todas elas já revelaram estar desenvolvendo carros movidos à luz solar.

A Petrobras

Fundada em 3 de outubro de 1953 por Getúlio Vargas e com sede no Rio de Janeiro, opera hoje em 27 países, no segmento de energia, principalmente nas áreas de exploração, produção, refino, comercialização e transporte de petróleo e seus derivados, no Brasil e no exterior.

A empresa está em quarto lugar na lista na lista das maiores petrolíferas de capital aberto do mundo.

A Petrobras é referência internacional na exploração de petróleo em águas profundas, para a qual desenvolveu tecnologia própria, pioneira no mundo, sendo a líder mundial deste setor.

Em 2007, manteve o recorde mundial

de profundidade em perfuração no mar, com um poço em lâmina d'água de 2777 metros.

Plataforma P-51 da Petrobras (primeira 100% brasileira)

Postado por: Bruna Misturini