Semana 8 – Carvão Mineral
Por Marta Eliza
O carvão mineral é um combustível fóssil muito antigo, formado há cerca de 400 milhões de anos, podendo ser encontrado em grandes profundidades ou perto da superfície. É extraído da terra através do processo de mineração.
De acordo com Lineu (2005) é formado com a decomposição da matéria orgânica de vegetais depositados em bacias sedimentares. Esse material soterrado é submetido a elevadas pressões e temperaturas e em contato com o ar, é transformado num produto sólido, de cor escura, que contém carbono, hidrogênio, oxigênio, enxofre e cinzas.
Os carvões são classificados de acordo com o estágio de carbonização do material em: Antracito, Betuminoso, Sub-Betuminoso e Lignito, sendo que o de melhor qualidade é o Antracito. A qualidade do carvão é determinada pelo conteúdo de carbono e no caso do Antracito, apresenta conteúdo carbonífero superior a 90%.
O carvão mineral é a mais abundante fonte de energia primária disponível no planeta, e apesar dos graves impactos ambientais, é bastante explorado mundialmente, principalmente em decorrência da abundância de reservas, da distribuição geográfica das reservas, dos baixos custos e da estabilidade de preços.
Segundo dados contidos no Plano Nacional de Energia 2030, as reservas mundiais de carvão mineral estão concentradas na Ásia e Oceania (32,7%), Eurásia (31,6%) e América do Norte (28,0%), e são suficientes para suportar o consumo mundial por mais de 160 anos. Contudo, o comércio internacional do carvão mineral é relativamente pequeno, apenas 16% da produção mundial.
No Brasil são consumidos dois tipos de carvão mineral: carvão metalúrgico (maior parte), basicamente importado e utilizado na indústria, especialmente em siderurgia, na redução do ferro-gusa para fabricação de aço e o carvão do tipo vapor, destinado principalmente à produção de energia elétrica.
O Brasil possui 0,1% do carvão conhecido no mundo, mas ele é considerado de baixa qualidade, devido aos altos teores de cinza e enxofre (da ordem de 50% e 2,5% respectivamente), principais responsáveis pelo baixo índice de aproveitamento do carvão brasileiro.
As principais reservas estão nos Estados do Rio Grande do Sul e 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.
De acordo com BEN 2008 (Resultados Preliminares), a Oferta Interna de Energia do Brasil apresenta a participação do Carvão Mineral e Derivados em percentual de 6,2% (ano de 2007). Quanto à Oferta Interna de Energia Elétrica, a participação do Carvão e Derivados é de 1,6%. Na demonstração das Cadeias Energéticas, o Carvão apresentou, em 2007, uma produção de 5.894 ton e importação de 15.245 ton, sendo os seus principais usos a produção de coque – 10.617 ton, e uso industrial – 4.612 ton; quanto à geração de eletricidade, destacou-se 5.225 ton para o serviço público e 119 ton para autoprodutores.
Nas projeções do PNE 2030, o carvão mineral continuará como fonte de energia primária relevante nos próximos anos, sendo considerado como alternativa para a expansão da oferta de energia elétrica, com a possibilidade de instalação de 10.000 MW em termelétricas a carvão importado nas regiões brasileiras do Nordeste e Sudeste.
Quanto ao preço do carvão, estima-se para 2030 cerca de US$ 45,2 por tonelada, sendo que nos últimos 10 anos, o preço situou-se na faixa de US$ 40 a US$ 70 por tonelada.
Dentre os impactos causados pela extração do carvão destacam-se:
- Danos aos recursos hídricos, solo e relevo das áreas exploradas na sua mineração;
- Emissão de óxido de enxofre, óxido de nitrogênio, monóxido de carbono e outros poluentes durante a abertura de poços e uso de máquinas e equipamentos, como retroescavadeiras;
- Elevação das concentrações de sulfatos e de ferro e a redução de pH no local de drenagem das minas, efetuada por bombas;
- Geração de rejeitos sólidos durante o beneficiamento do carvão, criando extensas áreas cobertas de material líquido, as quais são lançadas em barragens de rejeito ou diretamente em cursos d’água;
- Transtornos à saúde humana (doenças respiratórias) provocados pela emissão de materiais e gases poluentes.
Para minimizar os impactos socioambientais decorrentes do uso do carvão mineral, têm-se pesquisado e desenvolvido novas tecnologias visando à eficiência da geração termelétrica a carvão e a adoção de tecnologias limpas.
O Brasil não tem investido em pesquisas na área de carvão há 20 anos, e esse fato reforça a necessidade de aplicação de recursos financeiros na prospecção de alternativas para o atendimento da demanda de energia, conforme ressalta o PNE 2030.
Conclusões:
O carvão mineral continuará, por muitas décadas, sendo a mais importante reserva energética mundial, contudo, são imprescindíveis avanços em pesquisas e desenvolvimento, para maior eficiência energética e mitigação dos impactos ambientais causados pela sua exploração.
Observa-se que as manifestações contra o uso do carvão têm sido cada vez mais intensas, devido aos graves impactos socioambientais causados à natureza e à saúde humana, além das preocupações com o aquecimento global e a redução da camada de ozônio.
As reivindicações são no sentido de um maior controle e redução das emissões de poluentes para a atmosfera.
Referências Bibliográficas:
Atlas de Energia Elétrica do Brasil. Carvão Mineral – Item 8 - 2. Ed. Brasília: ANEEL, 2005. p.119-126.
Balanço Energético Nacional 2008 - Resultados Preliminares Ano Base 2007.
Plano Nacional de Energia 2030. Recursos Energéticos Item 6.1 Rio de Janeiro:EPE, 2007. p.159-166.
Reis, Lineu Belico dos. Energia, recursos naturais e a prática do desenvolvimento sustentável. Barueri, SP: Manole, 2005. p.211-218.
Parejo, Luiz Carlos. Carvão mineral – a fonte energética mais utilizada depois do petróleo. Disponível em < http://educacao.uol.com.br/geografia/ult1694u298.jhtm>.
Energia PGA é um forum de discussão entre os alunos cursando a disciplina de Energia da Universidade Católica de Brasília, no Programa de Pós-graduação em Planejamento e Gestão Ambiental. Iremos postar aqui assuntos diversos e ligados a fontes, usos e demanda de energia.
12 comments:
Segundo dados da Agência internacional de energia, a demanda do combustível fóssil mais poluente do mundo, o carvão, crescerá dos 25% atuais para 30% em 2030, tal demanda aumentará para atender principalmente o crescimento econômico de dois países: China e Índia. Dessa forma, a necessidade de um crescimento a qualquer custo e a falta de compromisso de alguns países com o desenvolvimento sustentável poderão prejudicar o meio ambiente, aumentando o aquecimento global. Portanto, a fim de se evitar esse cenário, é preciso que alguns países invistam em medidas de eficiência energética, buscando fontes alternativas de energia. Para isso, será necessária a transferência de tecnologia por parte dos países desenvolvimento, porém, tal transferêcia de tecnologia não tem acontecido.Sendo assim, a responsabilidade de diminir a emissão de gases poluentes é dos países em desenvolvimento e principalmente dos países desenvolvidos.
O fato de o carvão mineral estar na segunda posição do ranking energético mundial deve preocupar as nações. Sabe-se de seu comprometimento com a poluição atmosférica, tornando-se um vilão frente aos ambientalistas. Mesmo assim grandes potências emergentes como a China e demais impulsionam seu desenvolvimento econômico baseados nessa fonte energética. Mundialmente Lineu (2005), demonstra que 38,4% da eletricidade mundial são gerados em usinas movidas a carvão mineral. O Brasil se diferencia, pois sua matriz energética resulta de hidroeletricidade em sua grande maioria. Produz pouco carvão mineral e como visto na literatura. Além disso, o pouco produzido é muito pobre em poder calorífico. Mas o mais surpreendente é que o Antracito, o melhor carvão encontrado, é quase totalmente exportado, seguindo o velho modelo brasileiro.
Cleber Stragliotto
Há um conhecimento considerável da população mundial de que a exploração do carvão mineral é degradante ao meio ambiente,entretanto, sua extração tende a aumentar, muito provavelmente, devido ao baixo custo de produção, principalmente, por não necessitar de grande investimento em pesquisa.
Tal relato, nos faz pensar, que os países detentores destas reservas, não estão tão preocupados com as consequências futuras causadas pela exploração de carvão mineral, tal como, o aquecimento global causado pela intensificação da camada de ozônio, deixam claro que em primeiro lugar está o abastecimento energético para satisfação dos interesses próprios.
Essa semana estamos conhecendo melhor outras duas fontes de energia não renováveis, o carvão mineral e o gás natural. A primeira é composta por carbono, oxigênio, hidrogênco, enxofre e cinzas têm forte participação na matriz energética mundial, é abundante, possui baixos custos com relação a outras fontes e sua distribuição geográfica é relativamente boa. Cerca de 39,1% de toda energia elétrica mundial é gerada a partir do carvão mineral. Quanto aos impactos ambientais podemos citar: a queima do carvão mineral emite gases poluentes que provocam o efeito estufa. A exploração das lavra de carvão tanto subterrâneas quanto a céu aberto promovem a degradação de grandes áreas comprometendo os recursos naturais. A lixiviação da água de chuva que contém sulfeto de ferro e óxidos metálicos aumenta a acidez dos cursos d’água e também do solo.
A segunda fonte de energia não renovável - o gás natural considerada uma "fonte limpa", porém finita. Desencadeia baixo impacto ambiental, facilidade no transporte e manuseio, vetor de atração de investimentos e segurança. Como impactos o GN apresenta riscos de asfixia, incêndio e explosão. A produção de gás natural no Brasil é baixa, somente 50% do gás natural consumido aqui é proveniente de jazidas nacionais os outros 50% são importados.
Torna-se relevante enfatizar as questões ambientais que estão associadas à utilização do carvão mineral como fonte de produção de energia.
O carvão mineral corresponde a 23% do suprimento de energia norte-americana, sendo que 60% da sua produção utiliza a exploração do carvão localizado nas minas de superfície, ou seja, nos veios próximos à superfície da terra. Para a exploração nessas condições verifica-se a prática de remoção do solo (terra, rochas e vegetação) que se encontra acima dos veios, processo que acarreta a exposição da terra à erosão e à formação de buracos de lama gigantescos.
Os danos decorrentes dessa atividade têm sido significativos a tal ponto que o governo americano instituiu o Ato de Controle e Recuperação da Mineração de Superfície, em 1997, exigindo-se a recuperação das áreas atingidas mediante o tratamento do solo e do reflorestamento.
O comprometimento ambiental é ainda mais elevado na utilização desse procedimento em regiões secas daquele país provocando a alteração do suprimento local de água bem como de sua drenagem, uma vez que a combinação do carvão, do oxigênio e do vapor de água gera o ácido sulfúrico, nocivo à vegetação e à vida aquática.
Apesar da degradação ambiental acarretada pela mineração de superfície há uma clara sinalização em direção a um crescente papel do carvão na matriz energética norte-americana nos anos que virão.
Verifica-se que para conter esse crescimento serão necessárias a imposição de restrições, nas mais diversas escalas institucionais, para o suprimento e a demanda de carvão. No que se refere ao suprimento, como já foi mencionado, em razão dos impactos ambientais associados à mineração de superfície, à demanda, decorrentes dos padrões de qualidade do ar e dos efeitos climáticos, visto que essa fonte de energia é extremamente poluente (emissão de dióxido de enxofre e dióxido de carbono).
Fonte: HINRICHS, Roger A.; KLEINBACH, Merlin. Energia e meio ambiente. Tradução da 3. Ed. norte-americana. São Paulo: Cengage, 2008.
Nesta semana tivemos a oportunidde de nos aprofundar em duas fontes de energia: o carvão mineral e o gás natural.
O carvão mineral teve seu momento de ascensão nos anos 40, na segunda guerra mundial, quando houve escassez do petróleo.
No Brasil a partir da implantação da CSN - Companhia Siderúrgica Nacional começou-se a extração e até mesmo a exportação de tal fonte de energia.
O Estado de Santa Catarina é contabilizado como um dos que mais sofrem com a poluição e degradação ambiental provocadas pela extração do carvão mineral.
Já o Gás Natural - GN, caracteriza-se pela sua eficiência, limpeza e versatilidade.
Entre as vantagens consideradas em sua extração, destacam-se:
- baixo impacto ambiental;
- facilidade de transporte e manuseio;
-vetor de atração de investimentos;
-segurança
Nesta semana tivemos a oportunidade de aprofundar o conhecimento sobre duas fontes de energia: gás natural e o carvão mineral.
O carvão mineral passou a ter sua grande utlização a partir da segunda guerra mundial, nos anos 40quando houve a escassez do petróleo.
A partir da implantação da Companhia Siderúrgica Nacional - CSN em Santa Catarina começou-se a extração e até a exportação de tal fonte.
Santa Catarina é um dos Estados que mais sofre com a poluição e degradação ambiental, diante da extração do carvão mineral.
Já o Gás Mineral - o GN caracteriza-se por sua eficiência, limpeza e versatilidade.
Encontra-se as seguintes vantagens na utlização do Gás Natural:
- baixo impacto ambiental;
- facilidade de transorte e manuseio;
- vetor de atração de investimentos;
- segurança.
Nesta semana tivemos a oportunidade de aprofundar o conhecimento sobre duas fontes de energia: o carvão mineral e o gás natural.
O carvão mineral teve seu apogeu durante a segunda guerra mundial, nos anos 40 quando houve a escassez do petróleo, passando a substituí-lo como fonte de energia.
A partir da implantação da Companhia Siderúrgica Nacional – CSN em Santa Catarina começou-se inclusive a exportação de tal minério.
Santa Catarina é considerado um dos Estados que mais sofre com a poluição e degradação ambiental em decorrência da extração do carvão mineral.
Já o Gás Natural é caracterizado por sua eficiência, limpeza e versatilidade.
É mundialmente conhecido por suas vantagens de utilização, tais como:
- baixo impacto ambiental;
- facilidade de transporte e manuseio
- segurança
- vetor de atração de investimentos
O carvão mineral é um combustível fóssil formado há milhões de anos, depositado em bacias sedimentares, e é classificado de acordo com o estágio de carbonização de material. É utilizado há mais de 2.000 anos, desde quando os romanos aqueciam suas casas na região que hoje é a Inglaterra. Sua importância se acentuou quando da Revolução Industrial, engrenada pelo desenvolvimento da máquina a vapor.
Responsável por aproximadamente 38% da geração de energia elétrica no mundo, o carvão mineral continua a ser, mesmo em tempos de questionamentos ambientais, um dos principais combustíveis no mundo. Ele é a segunda maior fonte energética no mundo, sendo produzido em grande parte na Ásia e Oceania. A ocorrência no Brasil se dá na região sul, sendo produzido a partir de depósitos na Bacia do Paraná, principalmente nos Estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul e sua exploração no País se deu no período pós Segunda Grande Guerra Mundial (TEIXEIRA el al. 2008. p. 480).
TEIXEIRA, Wilson et al. (Org.). Decifrando a Terra. São Paulo: Companhia Editora Nacional. 2008
REIS, Lineu Belico dos; FADIGA, Eliane A. Amaral; CARVALHO, Cláudio Elias. Energia, Recursos Naturais e a Prática do Desenvolvimento Sustentável. São Paulo: Manole. 2005
Carvão Mineral
É um mineral de cor preta ou marrom, um combustível fóssil natural extraído da terra através de processos de mineração. São formados a partir do soterramento e decomposição de restos materiais de origem vegetal. Gradativamente esses materiais ao sofrerem soterramento e compactação em bacias de destituição, apresentam enriquecimento no teor de carbono. O grau de carbonificação destes combustíveis será determinado pelos seguintes fatores externos: pressão, temperatura, placa tectônica e tempo de exposição.
Carvão e o Meio Ambiente
Sabe-se que a queima de combustíveis fósseis resulta na emissão de uma série de poluentes. Nesta categoria encontramos o carvão mineral, ele é um dos grandes vilões do aquecimento global e do efeito estufa. Mas, várias autoridades internacionais consideram o carvão mineral vital para a continuidade do desenvolvimento da economia mundial.
Produção Mundial
O carvão não compete com as demais fontes de energia, só para ganhar o título de solução para a crise energética, porem se de repente todas as fontes de energia faltassem, o carvão sozinho daria para assegurar 150 anos de consumo, isso pelos métodos até então conhecidos.
Até o ano 2050, com modesto crescimento no consumo, ainda existirão reservas de petróleo, isso se não surgirem novas áreas, porém se não surgirem outras soluções será o carvão o combustível fóssil disponível, por isso engenheiros que só sabem lidar com o petróleo, estarão desempregados.
Possivelmente, após o ano 2006, já terão sido adotados processos mais eficientes, de modo geral, as máquinas terão maior rendimento térmico, estarão em uso “células combustíveis”, queima para gases ionizados para MHD, gaseificação, liquefação do carvão, (a África do Sul já faz), etc, de modo a aproveitar melhor as reservas remanescentes do século XX.
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 bastante poluente e apresentar elevados custos de transporte, determinou seu aproveitamento como fonte energética apenas em épocas de crise.
Assim, a crise do petróleo fez com que a atenção se dirigisse para as reservas sulistas, particularmente de carvão-vapor, até então tratadas como entulho por falta de consumo.
Dentre as medidas tomadas nos anos 70 para o incremento da produção e do consumo de carvão, destacam-se:
Financiamento e facilidades para as companhias carboníferas elevarem o nível técnico da extração
Instalação de termelétricas, preferencialmente em áreas próximas àquelas produtoras de carvão (o que justifica a maior concentração de tais usinas no sul do país)
Incentivos a vários setores industriais para que substituíssem o óleo diesel por carvão-vapor, no processo de aquecimento de suas caldeiras (caso das indústrias de cimento)
Desenvolvimento do setor carboquímico, para o aproveitamento dos subprodutos derivados do processo da extração do carvão (caso, por exemplo, da pirita carbonosa, composta de ferro e enxofre)
Tais medidas promovem a elevação da produção e do consumo de carvão mineral no Brasil, particularmente até 1986, quando o declínio do preço do petróleo desacelerou o processo de expansão.
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.
Itacir:
Na grave situação de aquecimento ambiental em que vivemos e com o avanço de tecnologia é possível pensar fontes menos poluidoras do meio ambiente que a utilização do Carvão Mineral para produção de energia.
Sabe-se que o carvão, como fonte de energia, continua sendo usado em larga escala pois, alguns países carecem de outras fontes viáveis de energia. Por mais que se divulgue a idéia de limpo como marketing, o resultado ambiental sempre será desastroso.
No Brasil, o que pode ser feito é incentivar outras fontes de energia. Enquanto isso as grande indústrias poderiam desenvolver novas tecnologias capazes de anular os poluentes da queima do carvão mineral.
É difícil mudar uma fonte de energia economicamente viável e tradicionalmente incorporada em nossa cultura. Na adolescências conhecia uma empresa exploradora de carvão mineral no estado de Santa Catarina. Na década de 70 o ponto de atração era uma máquina que transportava montanhas para extrair o carvão. O desenvolvimento era visto como símbolo de progresso. Em nenhum momento da visita questionou-se o impacto ambiental de tal ação. Isso era normal pois aa busca do progresso era mais importante que a preservação ambiental. Pelo que sei a indústria continua na região explorando da mesma forma e ninguém toma providência para que a exploração respeite o equilíbrio ambiental da região.
O carvão é tido por muitos autores como a segunda fonte de energia não renovável a ser consumida no mundo apesar de enfrentar alguma resistência de organismos ambientais, principalmente devido às novas exigências com relação ao controle das emissões de gases de efeito estufa e destruição da camada de ozônio. O seu contributo na siderurgia, na redução de ferro-gusa para fabricação de aço e na geração de eletricidade torna esta fonte muito importante para o crescimento econômico de diversos países, principalmente os desenvolvidos e as potencias emergentes como a China e a Índia. Com a redução do consumo do petróleo nós próximos 30 anos prevê-se que o carvão ocupe a primeira posição; deste modo continuando a contribuir para o aquecimento global. Devem ser estimuladas as pesquisas para uso de fontes de energias “alternativas” de modo a que se reduza a dependência em relação a este recurso que contribui para a degradação ambiental.
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