Recursos energéticos e naturais do mundo contemporâneo
Quais são os recursos energéticos e naturais do mundo contemporâneo que estão disponíveis para a utilização e crescimento das sociedades atuais?
As primeiras forma de energia que o homem utilizou foram o
esforço muscular (humano e de animais domesticados),
a energia eólica (vento)
e a energia hidráulica, obtida pela corrente dos rios.
As primeiras formas de energia
Com a 1ª Revolução Industrial, na 2ª metade do séc. XVIII e 1ª metade do séc. XIX, surgem modernas máquinas, que
utilizavam como fontes de energia a madeira e o carvão.
Na 2ª metade do século XIX, com a invenção do motor a explosão, o petróleo passou a ser o principal recurso energético.
Fontes renováveis e não renováveis
Atualmente, os recursos energéticos que podem ser utilizados pelo homem são de dois tipos:
Não renováveis Renováveis
São recursos naturais que, uma vez consumidos, não podem ser substituídos, pelo menos num espaço de tempo razoável. São produtos resultantes de processos extremamente lentos da litosfera, e não são auto-renováveis no esquema humano das coisas.
Os recursos são
considerados renováveis quando possibilitam a sua utilização sistemática sem risco de se esgotarem. A sua reposição ou
regeneração é feita de forma contínua.
As fontes não
renováveis são finitas e esgotam-se, como, por exemplo, um poço de petróleo (que não pode ser enchido), pois este combustível é resultado de milhões de anos de
decomposição orgânica.
As principais fontes não renováveis são:
• urânio
• petróleo
• carvão
• gás natural
Usinas para gerar eletrecidade
Termonuclear
Hidrelétrica
O que é energia nuclear?
Os átomos de alguns elementos
químicos, como o urânio, apresentam a propriedade de, através de reações
nucleares, transformar massa em energia.
Esse princípio foi demonstrado por Albert Einstein.
Existem duas formas de aproveitar essa energia para a produção de eletricidade: - Fissão nuclear, onde o núcleo atômico se divide em duas ou mais partículas; - Fusão nuclear, na qual dois ou mais núcleos se unem para produzir um novo elemento.
Em apenas 30 anos, a energia nuclear aumentou a sua participação na
produção total de energia elétrica, partindo de um valor extremamente pequeno: 0.1%, para um valor
substancial de 17%.
Para se dar a perspectiva deste
desenvolvimento importante, a energia hidrelétrica, cuja tecnologia vem sendo empregada há cerca de um século,
participa no balanço elétrico mundial com cerca de 18%, e as perspectivas de um aumento deste valor são
limitadas no plano mundial, o que não é o caso da energia nuclear.
Energia nuclear - Brasil
A potência total das usinas é de 2007 MW, dos quais
657MW em Angra 1 e 1350MW em Angra 2.
Adicionalmente está em construção a usina nuclear de
Angra 3, com capacidade de 1405 MW com operação
prevista até 2018.
Em
1982
, após longo período de construção, teve início a
operação comercial da Usina de Angra 1, com 657 MW.
Em
2000
entrou em operação a Usina de
Angra 2
com 1350
MW
.
O programa nuclear prevê a construção de mais 4
unidades até 2030 e mais 8 entre 2030 e 2050
Atualmente, a
energia nuclear
corresponde a
GASTOS
Angra I = U$ 2,9 bilhões
Angra II = U$ + 10 bilhões
Angra III = U$ 16,6 bilhões
ITAIPU = U$ 16 bilhões
Custo energia nuclear (R$250,00 MWh)
De
1985
, quando entrou em operação comercial a usina de
Angra 1, até
2005
a produção acumulada de energia das
usinas nucleares Angra 1 e Angra 2 somam 100 milhões de
megawatts-hora (MWh).
Isso equivale à produção anual da usina hidrelétrica Itaipu Binacional ou ainda à iluminação do estádio do Maracanã por 150 mil anos.
Existem três grandes tipos de combustíveis fósseis que foram formados há
milhões de anos na época dos dinossauros, daí o nome de combustível fóssil: o petróleo - o carvão - o gás natural.
Fontes não renováveis : Combustíveis fósseis
Petróleo
O petróleo é um combustível fóssil de grande importância no nosso dia-a-dia.
Existem muitos produtos que derivam do petróleo, como, por exemplo, fertilizantes, roupas, pasta de dentes, garrafas e canetas de plástico. Quase todos os plásticos têm origem no petróleo.
O Oriente Médio continua a ser o principal protagonista na
Nas refinarias, o petróleo bruto é separado em vários subprodutos, como mostra o esquema:
Produção de Petróleo no Brasil – 2017
Petróleo Brasileiro S.A. – Petrobras informa que a
produção de petróleo no Brasil atingiu a média de 2
milhões e 539 mil barris/dia (bpd).
A produção total de petróleo e gás natural no Brasil
foi de 3 milhões 184 mil barris de óleo
PRINCIPAIS BACIAS PETROLÍFERAS
1. Bacia de Campos: A Bacia de Campos é a maior e principal bacia
petrolífera brasileira. Localizada na região que se estende por todo o litoral
do Espírito Santo até o norte do Rio de Janeiro, é responsável por 80% da
produção de petróleo no Brasil.
2. Bacia de Santos: É a bacia petrolífera com maior potencial de
crescimento do Brasil. É nela que se encontra a camada pré-sal
recentemente descoberta e explorada a partir de 2012. Sua localização se
estende desde o litoral sul do estado do Rio de Janeiro até o norte do estado
de Santa Catarina.
3. Bacia do Espírito Santo: Está localizada próxima às porções central e
norte do estado do Espírito Santo e ao litoral sul da Bahia. Essa bacia
destaca-se menos pela produção de petróleo e mais pela extração de gás
natural e óleo.
4. Bacia do Recôncavo Baiano: É a segunda bacia petrolífera brasileira
em volume de produção e a primeira a ser explorada no Brasil (desde a
década de 1950). Localiza-se ao longo do estado da Bahia.
A primeira jazida de petróleo - viável economicamente –
foi descoberta em 1939, no município de Lobato, mediações
do Recôncavo Baiano, da qual foi retirado petróleo de boa
qualidade e propício à comercialização.
No governo de Getúlio Vargas, em 1953, foi criada a que
seria uma das mais promissoras estatais do mundo, a
Petrobras (Petróleo Brasileiro S.A). A empresa possui 51%
das ações pertencentes ao governo e o restante é de capital
misto.
PRÉ-SAL
Pré-sal é o nome dado às
reservas de hidrocarbonetos
em rochas calcárias que se
localizam abaixo de camadas
de sal. É o óleo (petróleo)
descoberto em camadas de 5 a
7 mil metros de profundidade
abaixo do nível do mar. É uma
camada de aproximadamente
800 quilômetros de extensão
por 200 quilômetros de
largura, que vai do litoral de
Santa Catarina ao do Espírito
Santo.
Para extrair o óleo e o gás da
camada pré-sal, será
necessário ultrapassar uma
lâmina d’água de mais de
2.000m, uma camada de
1.000m de sedimentos e outra
de aproximadamente 2.000m
de sal. É um processo
complexo e que demanda
tempo e dinheiro.
PRODUÇÃO PRÉ-SAL - 2017
Em julho, a produção do pré-sal, oriunda de
75 poços, foi de 1,207 milhão barris de
petróleo por dia e 45,9 milhões de metros
cúbicos por dia (m³/d) de gás natural.
O carvão é um combustível fóssil sólido, constituído por restos de plantas que cresceram em pântanos enormes e quentes durante o período carbonífero, e foram submetidas a pressões e altas temperaturas.
Existem diferentes tipos de carvão:
Turfa: possui menor teor de carbono;
Linhito e hulha, que são os tipos mais abundantes e mais consumidos no mundo (por volta de 80% do total);
Antracito: o mais puro (95% de
carbono), mas também o mais raro, representando apenas cerca de 5% do consumo mundial.
Carvão: o mais abundante combustível fóssil do mundo.
Os maiores produtores mundiais de carvão são a China, os Estados Unidos, a Rússia, o Cazaquistão, a Índia, a Polônia, a Alemanha, a África do Sul e a Austrália.
Carvão - Brasil
A produção brasileira é insuficiente, portanto, o país importa 50% do
carvão consumido, oriundo dos Estados Unidos, Austrália, África do
Sul e Canadá. No Brasil uma das principais jazidas se encontra no Rio
Grande do Sul, como no vale do rio Jacuí, cuja produção é consumida
pelas usinas termelétricas locais.
Hoje, cerca de 85% do consumo de carvão é para abastecer usinas
termoelétricas, além de 6% na indústria de cimento, 4% na indústria
de papel celulose e 5% nas indústrias de cerâmica, alimentos e secagem
de grãos.
No Estado de Santa Catarina é realizada a maior produção de carvão,
com destaque para o vale do rio Tubarão, nessa jazida o minério é
totalmente aproveitado pelas indústrias siderúrgicas, geralmente
localizadas na região Sudeste.
As reservas brasileiras totalizam
O gás natural é extraído pelo Homem de jazidas subterrâneas, da maioria das quais se extrai também o petróleo.
Este gás é inodoro, incolor, mais leve que o ar, e é constituído
majoritariamente por metano, que é um composto químico simples constituído por átomos de carbono e hidrogênio.
A sua fórmula química é o CH4.
Gás natural - Brasil
A oferta nacional de gás natural pode saltar dos atuais 103
milhões de metros cúbicos por dia (2017) a cerca de 300
milhões de metros cúbicos entre 2025 e 2027.
"O Brasil está pronto para viver a era de ouro do gás
natural", afirmou o ministro de Minas e Energia ao ser
interrogado sobre o estudo e após prever a auto-suficiência
em cinco anos.
Segundo as previsões da ANP, por se tratar de um
combustível mais econômico e menos poluente, o consumo
do gás natural poderá chegar a cerca de 200 milhões de
metros cúbicos diários em 2020, quando o país já estará
produzindo esse volume.
As formas de energia
renováveis podem ser utilizadas novamente, e são o resultado do aproveitamento de recursos naturais como o Sol, o vento, as marés, as ondas, o calor da
Terra e resíduos como restos agrícolas ou lixo orgânico.
Além de as matérias-primas dessas fontes serem
abundantes, utilizá-las significa não esgotá-las.
Os recursos renováveis
representam atualmente cerca de 20% do fornecimento total de energia no mundo.
Através da fotossíntese, as plantas capturam energia do sol e transformam em energia química. Esta energia pode ser convertida em eletricidade,
combustível ou calor.
As fontes orgânicas, que são usadas para produzir energias usando este processo, são chamadas de biomassa.
A biomassa é o material que
normalmente imaginamos como lixo.
Existem três fontes energéticas de origem natural:
- biomassa sólida;
- biocombustíveis gasosos; - biocombustíveis líquidos.
Biomassa sólida
Tem como fonte os produtos e resíduos da agricultura (incluindo
substâncias vegetais e animais), os resíduos das florestas e
das indústrias conexas e a fração biodegradável dos resíduos
industriais e urbanos.
Biocombustíveis gasosos: biogás
Têm origem nos efluentes agropecuários da agroindústria e
urbanos (lamas das estações de tratamento dos efluentes
domésticos), e ainda nos aterros de resíduos sólidos urbanos.
Biocombustíveis Líquidos
biodiesel:
obtido principalmente a partir de óleos de girassol,
de mamona, de dendê ou da soja, por um processo químico
chamado transesterificação.
etanol:
é o mais comum dos álcoois e caracteriza-se por ser
um composto orgânico, incolor, volátil, inflamável, solúvel em
água, com cheiro e sabor característicos. Produzido a partir da
fermentação de hidratos de carbono (açúcar, amido, celulose),
com origem em culturas como a cana-de-açúcar ou por
processos sintéticos.
metanol:
os processos de produção mais comuns são de
síntese a partir do gás natural, ou ainda a partir da madeira,
através de um processo de gaseificação.
A biomassa pode ser aproveitada para produzir
eletricidade reduzindo a necessidade de recorrer a outras
fontes.
• Pode ser reutilizada e transformada em outros produtos como papel e fertilizantes;
• Acumula-se menos lixo nas lixeiras, sendo necessário menos terra para depositar o lixo;
• Não contribui para o aquecimento global da Terra;
• Pode ser reduzida, reciclada e reutilizada;
• Tem baixo custo de aquisição;
• As cinzas são menos agressivas ao meio ambiente;
• Provoca uma menor corrosão dos equipamentos.
BIOMASSA NO BRASIL - 2017
Com 14,6 mil MW da potência instalada da matriz
elétrica do Brasil, a participação da biomassa é pouco
mais de 9% do total de 161 mil MW do sistema.
Somente a biomassa de cana-de-açúcar contribui com
11 mil MW. As demais fontes são compostas por
insumos florestais, principalmente a lenha de
eucalipto, resíduos sólidos urbanos e restos vegetais.
Apenas com essa fonte, o Brasil evitou 19% de
Os oceanos podem ser uma fonte de energia para iluminar as nossas casas e empresas.
Atualmente, o aproveitamento da energia do mar é apenas experimental e raro.
Quando a maré enche, a água entra e fica armazenada no dique; ao baixar a maré, a água sai pelo dique como em qualquer outra barragem.
Para que este sistema funcione bem são necessárias marés e correntes fortes. Tem que haver um aumento do nível da água de pelo menos 5,5 metros da maré baixa para a maré alta. Existem poucos sítios no mundo onde se verifique
tamanha mudança nas marés.
A energia das ondas é definida pela energia total contida em cada onda.
Esta energia resulta da força do vento exercida na superfície dos oceanos.
Quando a onda se desfaz e a água recua, o ar desloca-se em sentido contrário,
passando novamente pela turbina e entrando na câmara por comportas especiais, normalmente fechadas.
Desvantagens
O fornecimento da energia das ondas não é contínuo.
Apresenta baixo rendimento. É fortemente dispendiosa.
A energia hidroelétrica é a
eletricidade produzida através do movimento da água.
Ela usa a energia cinética da água para produzir eletricidade. Normalmente, constroem-se diques que param o curso da água, acumulando-a num reservatório a que
denominamos barragem.
Noutros casos, existem diques que não param o curso natural da água, mas obriga-a a passar pela turbina, fazendo-a girar de forma a produzir eletricidade.
A maior parte da energia elétrica gerada no
Brasil tem procedência de empreendimentos
hidrelétricos, que respondem por quase 62%
de toda a capacidade instalada do País, hoje
em cerca de 161 mil megawatts (MW). As 219
usinas hidrelétricas em operação espalhadas no
território nacional têm capacidade de gerar 101
mil MW, de acordo com dados da ANEEL de
Junho de 2017.
A segunda maior fonte de energia do País é
a termelétrica, responsável por 26,92%
(2017) da capacidade instalada.
Outra grande fonte participante da matriz de
energia elétrica é a eólica (6,95%).
Potencial hidrelétrico por bacia
hidrográfica Potencial (MW)
Bacia do Amazonas 106 051 Bacia do Tocantins 26 847 Bacia do Paraná 61 400 Bacia do São Francisco 26 622 Bacia do Uruguai 15 123 Atlântico Sudeste 14 528
Atlântico Sul 9 599
Atlântico Leste 3 115 Total do Brasil 263 285
A energia geotérmica existe desde que o nosso planeta foi criado.
Geo significa terra, e térmica significa calor, por isso,
geotérmica é a energia calorífica que vem da terra, resultando do fluxo de calor das camadas
mais profundas, devido ao magma, e à radioatividade natural das rochas.
Este recurso está geralmente associado à áreas de atividade vulcânica, sísmica ou
magmática.
As altas temperaturas são aproveitadas para a produção de energia elétrica.
A energia do vento faz girar turbinas, que por sua vez, geram eletricidade.
A energia cinética, resultante das deslocações de massas de ar, pode ser transformada em: - energia mecânica: através de aeromotores;
- energia elétrica: através de turbinas eólicas
ou aerogeradores.
Energia Eólica
Energia eólica no Brasil - 2017
A
energia eólica
no
Brasil
tinha a capacidade
instalada de geração de um pouco mais de 25 MW
em 2005, e chegou a marca de 5.966 MW em maio
2015 com 266 parques eólicos instalados .
Atualmente são 434 parques eólicos corresponde a
6,95% na matriz energética. Para 2018, pelo que já
está contratado, o Brasil deve ultrapassar os 17 mil
MW, quando a geração eólica passará a representar
cerca de 8% do total de energia gerada no Brasil.
Energia Solar
A energia solar refere-se à
utilização direta dos raios solares na produção de energia.
A redução de emissão de gases de estufa conseguida por esta fonte de energia limpa pode chegar a
