CARVÃO: OUTRA FONTE DE ENERGIA E MATÉRIA-PRIMA

INTRODUÇÃO

Os combustíveis fósseis – carvão, petróleo e gás natural - são responsáveis por 85% de toda energia usada no mundo. Calcula-se que as reservas de petróleo estarão esgotadas e 2100, as de carvão em 2250 e as de gás natural em 2150.

O carvão mineral é o mais abundante combustível fóssil existente na natureza. Pelo menos, 50 países possuem e exploram minas de carvão.

Ele é utilizado como fonte de energia desde a Antiguidade, e seu comércio existe desde o Império Romano. Sua grande disponibilidade foi uma das condições para o início da Revolução Industrial no século XIX e, atualmente, é responsável por cerca de 40% da energia elétrica gerada no mundo. Além de fonte de energia, a produção de ferro e aço também depende do uso do carvão, pois é o principal redutor utilizado nas indústrias siderúrgicas.

A partir de 1960, o petróleo substituiu o carvão mineral como principal recurso energético mundial.

A ORIGEM DO CARVÃO FÓSSIL

A origem do carvão remonta a cerca de 300 milhões de anos, no período Carbonífero. Regiões pantanosas e florestas vastas reuniram todo tipo de restos vegetais que caíam diretamente nas águas estagnadas, amontoando no fundo.

O crescente acúmulo desses restos e a cobertura fornecida pelas águas paradas dificultavam o contato da matéria orgânica com o oxigênio. Nessa condição, bactérias anaeróbicas, transformavam os restos vegetais em uma massa gelatinosa e amorfa, denominada turfa, o primeiro estágio da formação do carvão.

Diferentes condições de terreno permitiram que os restos vegetais fossem soterrados, compactados e atacados pelas bactérias anaeróbicas por um tempo muito maior. Isso levou a uma série de reações que eliminou o oxigênio, o nitrogênio e outros elementos existentes nos vegetais, retendo o carbono. O resultado é um material cada vez mais rico em carbono, que recebe o nome de linhito, hulha (carvão betuminoso), antracito e, finalmente, grafita, que pode apresentar até 100% de carbono. O aspecto também sofre alteração: o linhito varia do marrom ao preto e apresenta restos de vegetais; a hulha é negro-acizentada; o antracito, preto brilhante com consistência de rocha; a grafita, preto acinzentada brilhante.

Os depósitos mais antigos são os mais ricos em carbono e de melhor qualidade, pois o enriquecimento em carbono depende do tempo e das condições, em um processo chamado fossilização por carbonação.

OS HOMENS DA MINA

Trabalham na extração do carvão, em galerias de 300 m de profundidade. Caminham encurvados por galerias estreitas e baixas, onde estão permanentemente expostos à grande concentração de cinza de carvão, calor, ruído e escuridão, sob ameaça de desabamentos e incêndios. Essa exposição causa doenças pulmonares, como a antracose e também tornam comuns patologias extrapulmonares, como lombalgia, problema de visão, surdez, stress psíquico, fazendo com que esses homens compartilhem um código de emoções e sentimentos em que predominam o medo. Fica-lhes como saldo, a atrofia precoce e alarmante das forças necessárias ao trabalho e à vida.

Estamos em Charqueadas, Rio Grande do Sul, que concentra 90% das reservas de carvão energético do país. Para os mineiros, sua jornada de trabalho é de oito horas, porque não contam o tempo gasto no percurso feito a pé no interior da mina.

É pela referência ao valor “trabalho e à categoria “mineiro” (como símbolo de status) que se constrói a identidade social desse grupo. A mina de carvão é apreendida pelo mineiro como espaço essencialmente masculino, onde se faz “[...] um trabalho de homem”, transformando sentimentos conflitivos em valores positivos como heroísmo e bravura.

            Postado por: Livia
Bibliografia: NÓBREGA, Olimpio Salgado; DA SILVA, Eduardo Roberto; DA SILVA, Ruth Hashimoto. Química - Volume Único. São Paulo: Ática, 2011.

CARVÃO: FONTE DE SUBSTÂNCIAS AROMÁTICAS

 A hulha[1] é a principal fonte de hidrocarbonetos aromáticos.

- Mistura gasosa: conhecida como gás de rua utilizada como ccombustível doméstico e industrial.

-Águas amoniacais: rica em amônia, utilizada principalmente na fabricação de fertilizantes.

-Alcatrão: são compostos aromáticos de grande importância na industria química, por  destilação  fracionada obtêm: benzeno, tolueno, xileno, fenóis, anilinas, cresóis, antraceno, fenatreno, etc., e ainda resta o resíduo piche.

- Coque: é utilizado na siderurgia principalmente no processo de produção do ferro e do aço.

HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS

 São uma classe especial de compostos cíclicos, com um ou mais anéis formados por seis átomos de carbono ligados com ligações simples e duplas alternadas.

- O composto mais simples é o benzeno C₆H_6. É uma substância líquida pouco reativa, é tóxica e quando inalada pode causar a morte. Inflamável assim como todos os hidrocarbonetos e sua queima produz uma chama fuliginosa[2]. Insolúvel em água, pois é formado por moléculas apolares.

Segundo August Kekulé (1829-1896) o benzeno poderia ser representado por duas estruturas cíclicas.

As duas estruturas, com uma seta indicando dois sentidos entre elas, dão ideia de que as  ligações duplas não podem ser localizadas. Por simplificação, apenas uma estrutura é normalmente escrita e sua representação é:

Não sofre reação de adição, com os hidrocarbonetos insaturados, e sim de substituição, como os alcanos.

___________________________________________________________________
[1] A hulha ou carvão de pedra é um tipo de carvão mineral rico em carbono que, ao ser destilado, dá origem a três frações de grande interesse comercial.

[2] Chama fuliginosa é aquela que quando queima produz carbono deixando uma mancha preta se colocar um vidro ou qualquer outro material sobre a chama. Além disso a cor é bem amarelada. É uma chama pobre em O2.

Postado por: Tabatha
Bibliografia: NÓBREGA, Olimpio Salgado; DA SILVA, Eduardo Roberto; DA SILVA, Ruth Hashimoto. Química - Volume Único. São Paulo: Ática, 2011.

Petróleo no Brasil

No Brasil, a primeira sondagem foi realizada no  município de Bofete, no estado de São Paulo, entre 1892-1896, por Eugênio Ferreira de Camargo, quando ele fez a primeira perfuração na profundidade de 488 metros; contudo, o poço jorrou somente água sulfurosa. Foi somente no ano de 1939 que foi descoberto o óleo de Lobato na Bahia, de onde foi tirado petróleo de boa qualidade e favorável à comercialização.

No ano de 1948 é criado o Centro de Estudos e Defesa do Petróleo, cujo objetivo era coordenar a campanha "O petróleo é nosso”.

Em 1950 ocorre a instalação da refinaria Landulfo Alves no município baiano de Mataripe. Nesse mesmo ano o primeiro petroleiro (embarcação que transporta o petróleo) foi lançado ao mar.

No governo de Getúlio Vargas, em 1953, foi criada a Petrobras (Petróleo Brasileiro S.A). A empresa possui 51% das ações pertencentes ao governo e o restante é de capital misto. Mas a Petrobras só entraria em operação em 1954.

O país tinha uma dependência muito grande de outros países (principalmente do Oriente Médio) para adquirir petróleo, até que em 2007 alcançou a independência. A partir daí o país começou a crescer na extração do petróleo e atualmente a produção de cerca de 2,3 milhões de barris ao dia ultrapassa o consumo de 2,2 barris diários.

No continente, o petróleo e encontrado em locais em que se estabelecem rochas sedimentares e no oceano, encontrado nas plataformas continentais.

Em 1968 ocorre a primeira descoberta de petróleo no mar, no campo de Guaricema em Sergipe.

Para aumentar a pesquisa de novas jazidas de petróleo no Brasil, em 1975 são adotados os contratos de risco entre a Petrobrás e empresas privadas.

Em 1997 é sancionada a lei que quebra o monopólio da Petrobrás na exploração do petróleo no Brasil.

Em 2006 é alcançada a autossuficiência temporária em petróleo.

Em janeiro de 2009 começa a operar a plataforma de petróleo da Petrobrás P-51, a primeira construída 100% no Brasil.

Em setembro de 2008, começa a primeira produção no pré-sal no campo de Jubarte (a Bacia de Campos, litoral sul do estado do Espírito Santo).

O petróleo é uma das principais commodities* minerais produzidas pelo Brasil.

*Commodities (significa mercadoria em inglês) pode ser definido como mercadorias, principalmente minérios e gêneros agrícolas, que são produzidos em larga escala e comercializados em nível mundial.




Postado por: Tabatha

Bibliografia:
FREITAS, E. d. (s.d.). Brasil Escola. Acesso em 11 de junho de 2013, disponível em http://www.brasilescola.com/
iG São Paulo . (03 de junho de 2013). último Segundo. Acesso em 11 de junho de 2013, disponível em http://ultimosegundo.ig.com.br/
Sua Pesquisa.com . (s.d.). Acesso em 11 de junho de 2013, disponível em http://www.suapesquisa.com/

Riscos ao meio ambiente e acidentes mais importantes

A exploração do petróleo pode causar o desabrigamento de famílias indígenas que habitam regiões que possuem o material. Em 1970, um confronto entre técnicos da Petrobrás que encontraram petróleo na região do Rio Jandiatuba e os índios que viviam nesse local, terminou em dinamites (usadas para fazer pesquisas) sendo jogadas aos povos.

Os vazamentos de óleo se salientam mais. No ano 2000, 1,3 milhões de litros de óleo cru foram derramados na Baia de Guanabara. Acidentes deste tipo demoram 20 anos para voltar à situação normal, e a recuperação é sempre longa e difícil, até mesmo com a ajuda humana, constatam cientistas. O óleo recobre penas e pelos, sufoca peixes, mata plânctons e pequenos crustáceos, algas e plantas na orla marítima. O petróleo também mata plantas ao cobrir suas raízes, impedindo a nutrição. Ademais, a limpeza é dificultada por conta da baixa velocidade das águas, nos mangues e o emaranhado vegetal.

Após o acidente de Guanabara, a Petrobras iniciou o Programa de Excelência em Gestão Ambiental e Segurança Operacional - Pégaso. Seu objetivo é criar padrões internacionais de segurança e proteção ambiental na empresa. Foram instalados centros de defesa que funcionam como um corpo de bombeiros contra vazamentos de óleo, com profissionais de prontidão 24h.

Outro grande problema é a exploração de recursos como gás natural. Toda a metodologia necessária para o processo degrada muito o meio ambiente. As maiores reservas estão na Amazônia e, para conseguir acessá-las e retirar seus recursos, é necessária a construção de gasodutos extensos. Essa construção demanda a abertura de estradas e de uma faixa de vinte metros de largura para colocação dos tubos. Muitas operações tem que ser feitas de helicóptero, abrindo clareiras na floresta para pousos e decolagens. O desmatamento, por sua vez, implica no desaparecimento de espécies e degradação do solo.


Postado por: João e Lívia



Bibliografia: http://www.comciencia.br/reportagens/2005/11/05.shtml

Extração do Petróleo

O petróleo é encontrado em bolsões profundos em terra firme e abaixo do fundo do mar. Para realizar a sua exploração são necessários basicamente três passos importantes:

1° Prospecção: é a localização de bacias sedimentares por meio de análise detalhada do solo e do subsolo.
O geólogo que determina a probabilidade de haver rochas-reservatório com petróleo aprisionado pode fazê-lo de diversas maneiras, como por meio de imagens de satélites. Ele também utiliza alguns equipamentos; veja alguns deles:

Gravímetro: detecta sutis variações na gravidade que indicam o fluxo subterrâneo do petróleo;
Magnetômetros: mede minúsculas mudanças no campo magnético, também causadas pelo fluxo do petróleo;
Sniffers (farejadores): narizes eletrônicos que detectam a presença de hidrocarbonetos (constituintes do petróleo);

Sismólogos: esses aparelhos criam ondas de choque que passam pelas rochas e depois são refletidas para a superfície. Essas ondas podem ser criadas por canhões de ar comprimido, que disparam pulsos de ar na água e, por meio de hidrofones, captam as ondas refletidas. Também é possível utilizar detonações com cargas explosivas no solo ou caminhões impactadores que golpeiam chapas pesadas dispostas no solo.

2° Perfuração: uma vez descobertas as jazidas de petróleo, realiza-se a marcação com coordenadas GPS e boias marcadoras sobre a água do mar. Se for na terra, realiza-se a perfuração do solo de um primeiro poço. Se realmente existir o petróleo, outros poços são perfurados e analisa-se se a extração é viável economicamente.

Essa perfuração, que pode atingir profundidades de 800 a 6.000 metros, é feita em terra por meio de sondas de perfuração e no mar com plataformas marítimas. As torres de perfuração podem ter uma broca simples com diamantes industriais; ou um trio de brocas interligadas com dentes de aço.

3° Extração: na terra, o petróleo é encontrado acima de água salgada e embaixo de uma camada gasosa em alta pressão. 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, como por exemplo o cavalo de pau.

Se o petróleo for muito denso é preciso injetar vapor de água aquecido sob pressão por meio de um segundo poço cavado no reservatório. O calor do vapor diminui a viscosidade do petróleo e a pressão ajuda a empurrá-lo para cima no poço.

No mar, essa extração é mais difícil, sendo feita com a utilização de equipamentos especiais de perfuração e extração por meio de bombas em plataformas e navios-sonda.

Postado por: Gustavo

Bibliografia: www.mundoeducacao.com.br

História

O petróleo surgiu dos restos orgânicos de animais e vegetais depositados no fundo de lagos e mares sofrendo transformações químicas ao longo de milhares de anos.
Muitas pessoas associam o petróleo a Revolução Industrial, mas ele já é usado desde a Antiguidade, como relatos que mostram que os egípcios utilizavam esse material para embalsamar os seus mortos e nos povos pré-colombianos era pioneiramente empregado na pavimentação de estradas. Durante o tempo ele foi usado como óleo para lamparinas, impermeabilizador de construções e também para acender fogueiras.
A indústria petrolífera começou em meados do século XIX, quando foi descoberto que o petróleo poderia ser extraído e refinado. O primeiro grande poço foi descoberto na  Pensilvânia – EUA, apenas a 21m de profundidade, produzindo dois mil barris, mas em 1974 já produzia dez milhões de barris.



Postado por: Roger

Bibliografia:

http://www.infoescola.com/curiosidades/petroleo-na-antiguidade/
http://pt.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leo#Origem
http://www.brasilescola.com/brasil/historia-do-petroleo-no-brasil.htm
http://www.suapesquisa.com/geografia/petroleo/
http://www.infoescola.com/quimica/petroleo/

Refinamento

Nas refinarias, os processos físicos e químicos mais utilizados para o refinamento do petróleo são:destilação fracionada, destilação a vácuo, craqueamento térmico ou catalítico e reforma catalítica.Vejamos cada um desses:

1 - Destilação Fracionada: baseada na temperatura de ebulição das frações. O petróleo é colocado em um forno, fornalha ou caldeira, e ligado a uma torre de destilação que possui vários níveis, também chamados de pratos ou bandejas. Conforme vai aumentando a altura da torre, a temperatura de cada bandeja vai diminuindo.

O petróleo é aquecido até a sua ebulição, então os vapores dos compostos vão subindo pela torre. Os hidrocarbonetos com moléculas maiores permanecem líquidos na base da torre. Os mais leves são vaporizados e vão subindo pela coluna até atingirem níveis de temperaturas menores que o seu ponto de ebulição, e assim se condensam e saem da coluna.

Acima é mostrado um esquema* que representa o processo de destilação fracionada e algumas frações que são obtidas por meio dessa técnica, como gás, gasolina e querosene.

2 - Destilação a vácuo: as frações que não foram separadas na etapa anterior são colocadas em outro tipo de torre de destilação; a diferença consiste na pressão, que é inferior à pressão atmosférica. Isso possibilita que as frações mais pesadas entrem em ebulição em temperaturas mais baixas. Com isso, suas moléculas de cadeia longa não se quebram.

Nessa etapa são recolhidas frações, como graxa, parafinas e betume.

3 - Craqueamento térmico ou catalítico (Cracking ou Pirólise): o termo “craqueamento” vem do inglês to crack, que significa “quebrar”. E é exatamente isso que é feito nesse processo, ocorre aquebra de moléculas longas de hidrocarbonetos de elevada massa molar em outras de cadeia menor e massa molar mais baixa. É um processo importantíssimo que permite que a partir de um único composto se obtenham vários compostos de moléculas menores, que são usados para várias finalidades.

O craqueamento pode ser térmico ou catalítico. O térmico é feito submetendo-se o petróleo a altas temperaturas e a elevadas pressões. Já o catalítico não necessita disso, mas apenas da presença de catalisadores (e é feito na ausência de oxigênio).

Essa etapa é feita para aumentar o aproveitamento e rendimento do petróleo e conseguir suprir as demandas mundiais cada vez maiores de petróleo e seus derivados. Por exemplo, se a demanda por gasolina aumentar, uma refinaria pode transformar óleo diesel ou querosene em gasolina.

4 - Reforma Catalítica (Reforming): nesse processo se reformulam ou reestruturam as moléculas dos derivados do petróleo, podendo transformar hidrocarbonetos de cadeia normal em cadeia ramificada, pela isomerização, ou pode-se também transformar hidrocarbonetos de cadeia normal em hidrocarbonetos de cadeia cíclica ou aromáticos.

Esse processo é importante, pois permite melhorar a qualidade da gasolina, sendo que quanto mais ramificações e cadeia cíclicas e aromáticas o hidrocarbonetos tiver, melhor será o desempenho da gasolina nos motores dos automóveis.

Postado por: João

Bibliografia: http://www.alunosonline.com.br/quimica/refino-petroleo.html

* Fonte da imagem: USBERCO, J. , SALVADOR, E. Química 3 – Química Orgânica. Volume 3. 6. ed. reform.— São Paulo: Saraiva, 2000.

Características

O petróleo (óleo de pedra) é uma substância oleosa, inflamável, menos densa que a água, com cheiro característico e de cor variando entre o negro e o castanho escuro.
É uma mistura de diversos hidrocarbonetos, desde os com pouca massa até os de maior massa. Portanto, o petróleo é formado por uma vasta gama de substâncias diferentes. Neste componente também estão incluso moléculas de oxigênio, nitrogênio e enxofre (em menor quantidade).
De acordo com a predominância dos hidrocarbonetos encontrados no óleo cru, o petróleo é classificado em:
- Brente: na sua forma bruta, não passou pelo sistema de refino.
Ex: gases - metano e o gás liquefeito de petróleo (gás de cozinha)
- Light: sem impurezas, é o petróleo leve e já passou pelo sistema de refino.
Ex: gasolina e querosene
- Naftênico: possui muitos hidrocarbonetos naftênicos.
Ex: óleo diesel
- Parafínico: como sugere o nome, possui grande concentração de hidrocarbonetos parafínicos.
Ex: óleo lubrificante
- Aromático: com grande concentração de hidrocarbonetos aromáticos
Ex: óleos lubrificantes, parafina e vaselina.



Postado por: Livia

Bibliografia: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAxQ8AE/caracteristicas-petroleo