sexta-feira, 11 de setembro de 2009

Carvão Mineral

Carvão Mineral
Era Paleozóica
A história natural de nosso planeta, que teria em torno de 4,5 bilhões de anos, costuma ser divididas em quatro eras geológicas: Pré-Cambriana ou Primitiva, Paleozóica ou Primária, Mesozóica ou Secundária e Cenozóica. Cada uma dessas eras é dividida em vários períodos. A era Paleozóica começou há uns 500 milhões de anos e durou cerca de 300 milhões de anos, sendo que nos seus últimos períodos (Carbonífero e Permiano) é que ocorreu soterramento de enormes florestas, que originaram com o tempo o carvão mineral.
Fóssil
Vestígio ou resto petrificado ou endurecido de seres vivos que habitaram a Terra em tempos remotos.
O carvão mineral é resultado da fossilização de vegetais, especialmente as grandes florestas da era Paleozóica. O petróleo também tem origem fóssil, de restos de microorganismos soterrados em certas áreas sedimentares.
O carvão
O carvão é bastante utilizado tanto para gerar energia elétrica em usinas termelétricas, quanta como matéria-prima para produzir aço nas siderúrgicas. Os altos-fornos dessas indústrias exigem um carvão mineral de alta qualidade, que não possuam resíduos: um carvão com alto poder calorífero (que produz muito calor, muita energia), com elevada concentração de carbono. Além desses usos, do carvão mineral pode-se obter gás de uso doméstico (gás de rua). Existe o carvão vegetal, produzido pelo homem através da queima de madeira e de uso bem menos importante (padarias, restaurantes e residências), mas é o carvão mineral – que também foi produzido pela queima de florestas, embora não pelo homem e sim pela natureza, há milhões de anos – que possui maior poder calorífero e tem uso industrial intenso.
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)m 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.
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.
O carvão mineral brasileiro é de baixa qualidade, o que determina dependência externa em relação ao produto
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.
O carvão, o mais abundante combustível fóssil** do mundo, vem sendo usado pelo menos há 2.000 anos. Os chineses queimavam carvão e há indícios de que os romanos da época clássica também o fizeram. Mas com o advento do petróleo e sua intensa exploração, até 1973, os preços de combustível eram tão baixos que, em muitos casos, minas de carvão ainda produtivas foram abandonadas, pois não valia à pena realizar exploração em grandes profundidades, devido aos altos custos dessas operações. A partir de 1973, porém, com os sucessivos aumentos nos preços do petróleo, o carvão voltou a ser bastante utilizado, tendo muitos países voltado a explorar minas já desativadas.
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 nuca 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 é capaz 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.
As maiores reservas no país ocorrem nos terrenos permocarboníferos do sul do Brasil
Alguns poucos países contêm mais de 80% de estimado suprimento mundial de carvão. A Rússia e o Cazaquistão somados têm cerca de 50%, enquanto os Estados Unidos dispõem de 18% e a China 10%.
Apesar de sua concentração geográfica, o carvão é um combustível relativamente abundante. Ele continua a ter um papel importante nesta fase de transição, mas existem graves restrições ao uso desse recurso em face do acúmulo de CO2 na atmosfera e de outros problemas ambientais que acompanham tanto sua extração como sua combustão: minas subterrâneas podem levar a terremotos, resultantes de acomodações de terras superficiais, podem envolver problemas de drenagem e impõem graves ameaças à saúde e à segurança dos mineiros, que enfrentam a morte lenta pela “doença negra” (ocasionada pela vida em minas, onde se respira um ar muito poluído) ou a morte súbita num desmoronamento.
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.
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.
Produção Mundial
A produção mundial de carvão, pouco mudou, ainda em torno de 5 bilhões de ton/ano, sendo que 16 % das reservas conhecidas e oficialmente calculadas, serão consumidas até o ano 2006.
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 faltasse, 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 será, sem dúvida, a última esperança, porem os técnicos deverão tomar decisões importantes, de como utilizar racionalmente, em relação ao desenvolvimento de cada país, considerando meio ambiente e saúde do trabalhador na indústria carbonífera, onde o homem aos 50 anos, está com os pulmões forrados de carbono (carvão) pela Pneumoconiose, sem ânimo e sem força para trabalhar, o que significa, falta de equipamentos e métodos de proteção.
Produção e consumo mundial
A produção mundial de carvão, pouco mudou, ainda em torno de 5 bilhões de ton/ano, sendo que 16 % das reservas conhecidas e oficialmente calculadas, serão consumidas até o ano 2006.
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 faltasse, 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 será, sem dúvida, a última esperança, porem os técnicos deverão tomar decisões importantes, de como utilizar racionalmente, em relação ao desenvolvimento de cada país, considerando meio ambiente e saúde do trabalhador na indústria carbonífera, onde o homem aos 50 anos, está com os pulmões forrados de carbono (carvão) pela Pneumoconiose
Produção e consumo mundial
A produção nacional de carvão, conforme dados divulgados no Balanço Energético de 1983, se situava em 21.5 milhões de toneladas, de carvão bruto (ROM), para obter pouco mais de 7 milhões de toneladas depois de beneficiado, (33%) para 1996, está previsto 8 milhões de toneladas, quase não aumentou.
No sul do país, o carvão energético é consumido pelas termoelétricas e pelas fábricas de cimento, até o Estado do Espírito Santo, alcançando 8 milhões de toneladas, que representa 33.3% do volume movimentado do subsolo até a superfície, significando que quase 67% é de rejeitos.
A previsão de consumo para 1996 é de 20 milhões de toneladas, sendo na siderurgia 12 milhões, praticamente todo importado, cimento 2 milhões, termoelétricas 4 milhões, papel e celulose ½ milhão e outros 1.5 milhões.
Convém ressaltar experiências que vem sendo feitas, na área de gaseificação e na área de mistura com óleo combustível BPF, para consumo nas refinarias de petróleo. Informações Mundiais sobre a expansão e uso do Carvão Mineral mercado mundial de carvão para geração térmica indicam:
O continente asiático encontra-se em período de franca expansão, com previsão de crescimento de 320.000.000 ton/ano para a China (75% da capacidade de geração) e 200.000.000 ton/ano para a Índia (65% da capacidade de geração). Como exemplo individual, podemos citar a Indonésia, que estuda o aumento da sua capacidade produtiva de 1.600 MW para 23.800 MW até o ano 2010. A participação do carvão mineral deverá subir de 23% para 72% na matriz energética;
O mercado europeu de carvão mineral prevê um aumento de 16% na capacidade de geração do seu parque térmico. Grande parte do fornecimento de carvão mineral deverá ser suprido por produtos importados de outros países, destacando-se a África do Sul e a Colômbia.
O que se observa nos países europeus, é a existência de uma grande preocupação com a implantação e utilização das mais modernas técnicas, e formas eficientes para viabilização da geração térmica a carvão mineral;
As perspectivas para novos projetos nos Estados Unidos podem fazer com que exista uma expansão de 38% na capacidade atual de geração. Aproximadamente 62% da energia americana é gerada em unidades térmicas abastecidas por carvão mineral;
A Austrália continuará sendo um dos maiores exportadores mundiais de carvão mineral, e continuará investindo na geração própria através de unidades térmicas. Atualmente 40% de sua energia é obtida a partir de parque térmico a carvão mineral;
Na América Latina está prevista a instalação de uma capacidade total de geração da ordem de 123.000 MW até o ano 2010. O carvão mineral deverá ser responsável pela implantação de uma capacidade de até 15.000 MW, ou seja, 12% da matriz energética futura. Atualmente, existe um movimento nesta região buscando o suprimento das ineficiências do sistema de geração através da desregulamentação e/ou privatizações de empresas estatais através da atração de investimentos privados nacionais e/ou internacionais.
Os Fatores determinantes para utilização do carvão mineral como energético continuarão sendo a busca pelo desenvolvimento e uso de tecnologias com alta eficiência térmica associadas a baixos níveis de emissão dos poluentes. Isto pode ser verificado, notadamente, pela implantação de políticas e compromissos assumidos por diversos países pela utilização de sistemas similares ao Clean Air Act dos Estados Unidos.
Examinando o crescimento da demanda de energia, podemos observar que a sua geração e o correto modelo de gerenciamento das unidades térmicas deverá ser realizado com a implantação de rígidas políticas de controle ambiental, tanto em unidades antigas, como nos projetos em implantação e em viabilização.
Na Europa e Estados Unidos, houve uma mudança no enfoque da pesquisa tecnológica voltada ao meio ambiente. O controle ambiental sobre a produção de gases do tipo SOx e NOx possuem 95% de suas emissões resolvidas com a instalação de equipamentos e/ou processos já definidos e consagrados.
O novo foco recai agora sobre o controle das emissões dos gases que possuem influência sobre as mudanças do clima da Terra (gases de efeito estufa). No caso da indústria extrativa de carvão mineral, os gases responsáveis pelo maior impacto são o dióxido de carbono (CO2) e o metano (CH4).
A continuidade da utilização de combustíveis fósseis na geração de energia acarreta a concentração cumulativa dos gases emitidos por estas fontes na atmosfera. O quadro de não reversão dos processos regenerativos da atmosfera e a saturação pela concentração destes gases aumentam as conseqüências do efeito estufa sobre o planeta. A tabela 04 apresenta a situação do cenário internacional de geração de energia para diversos países e o Brasil.

Conseqüência da extração
Como conseqüência da lavra de carvão, tanto a céu aberto quanto subterrânea, grandes áreas foram degradadas e tiveram seus recursos naturais comprometidos, tanto no Rio Grande do Sul como em Santa Catarina.
Somente nas últimas décadas, com a crescente pressão da sociedade organizada, órgãos de fiscalização ambiental, promotorias públicas, empresas, governos estaduais e federais passaram a se preocupar com a recuperação do passivo ambiental decorrente da lavra de carvão.
Assim, algumas áreas, em ambos os estados, já foram recuperadas e outras estão em fase de recuperação. Em Santa Catarina encontra-se em desenvolvimento um grande plano de recuperação, o "Projeto para Recuperação Ambiental da Bacia Carbonífera Sul Catarinense" coordenado pelo Sindicato das Indústrias de Extração de Carvão do Estado de Santa Catarina - SIECESC, e cujos resultados já se fazem notar.
Fontes: carvaomineral. blogspot.com
www.demec.ufmg.br

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