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que são fontes de energia?
Entende-se por energia a
capacidade de realizar trabalho. Fontes de energia, dessa
forma, são determinados elementos que podem produzir
ou multiplicar o trabalho: os músculos, o sol, o
fogo, o vento etc.
Através do uso racional do trabalho, especialmente
na atividade industrial, o homem não apenas sobrevive
na superfície terrestre – encontrando alimentos,
abrigando-se das chuvas ou do frio etc –, mas também
domina e transforma a natureza: destrói florestas,
muda o curso dos rios, desenvolve novas variedades de plantas,
conquista terras ao mar, reduz distâncias (com modernos
meios de transporte e comunicação), modifica
os climas (com a poluição, as chuvas artificiais
etc), domestica certos animais e extermina outros.
As primeiras formas de energia que o homem utilizou forma
o esforço muscular (humano e de animais domesticados),
a energia eólica (do vento) e a energia hidráulica,
obtida pelo aproveitamento da correnteza dos rios. Com a
Revolução Industrial, na Segunda metade do
século XVIII e no século XIX, surgem as modernas
máquinas, inicialmente movidas a vapor e que hoje
funcionam principalmente a energia elétrica. A eletricidade
pode ser obtida de várias maneiras: através
da queima do carvão e do petróleo (usinas
termelétricas), da força das águas
(usinas hidrelétricas), da fissão do átomo
(usinas nucleares) e de outros processos menos utilizados.
As chamadas modernas fontes de energia, ou seja, as mais
importantes, são: o petróleo, o carvão,
a água e o átomo. As fontes alternativas,
que estão conhecendo um grande desenvolvimento e
devem tornar-se mais importantes no futuro, são o
sol (energia solar), a biomassa e os biodigestores, o calor
proveniente do centro da Terra energia geotérmica),
as marés, o xisto betuminoso e outras.
É importante ressaltar que as fontes de energia estão
ligadas ao tipo de economia: quanto mais industrializada
ela for, maior será o uso de energia. O carvão
mineral foi a grande fonte de energia da Primeira Revolução
Industrial, e o petróleo foi a principal fonte de
energia do século XX e continua a desempenhar esse
papel, apesar de um recente e progressivo declínio.
Tanto o petróleo como o carvão mineral são
recursos não renováveis, isto é, que
um dia se esgotarão completamente; eles também
são muito poluidores, na medida em que seu uso implica
muita poluição do ar. Por esses dois motivos
eles estão em declínio atualmente, em especial
o petróleo, que foi básico para a era das
indústrias automobilísticas e petroquímicas.
Vivemos na realidade numa época de transição,
de passagem do domínio do petróleo para a
supremacia de outras fontes de menos poluidoras e renováveis,
ou seja, que não apresentam o problema de esgotamento.
Este pensamento está pelo menos na cabeça
dos ambientalistas de todo o planeta, mas a realidade ainda
é um mundo dominado pelos combustíveis fósseis.
A série “Que energia é essa?” irá trazer
as principais fontes de energia usadas em nosso planeta;
como surgiram, onde são usadas, qual a dependência
humana dessas fontes e muito mais. Neste capítulo
conheceremos a fonte de energia chamada “Carvão”.
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O
carvão
O carvão
é bastante utilizado tanto para gerar energia
elétrica em usinas termelétricas quanto
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. |
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O carvão
mineral foi importantíssimo do século
XVIII ao final do XIX, épocada 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. |
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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 a 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 são capazes 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. |
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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.
*Era Paleozóica: a história natural
de nosso planeta, que teria em torno de 4,5 bilhões
de anos, costuma ser dividida 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. |
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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. 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.
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