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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO FACULDADE DE GEOLOGIA – FGEL PROFESSORES: SERGIO BERGAMASCHI E MARCUS VINICIUS BERAO ADE DISCIPLINA: RECURSOS ENERGÉTICOS RELATÓRIO DE CAMPO DE RECURSOS ENERGÉTICOS, GEOLOGIA DO PETRÓLEO E GEOLOGIA DO CARVÃO ALUNA: VITÓRIA DE AZEVEDO SILVA RIO DE JANEIRO 2023 1. DESCRIÇÃO DAS LOCALIDADES VISITADAS Dia 1 – 20/01/2023 às 10h Ponto 1 – Visita a INB (Indústrias Nucleares do Brasil), Engenheiro Passos, Rio de Janeiro Responsável pela energia nuclear. Yellow cake é o minério da urânio extraído do UNB – Caetité, Bahia. Tem lixiviação do minério, extração e concentração (o que não é urânio, é segregado) utiliza solvente. Na ultracentrifugação tem enriquecimento de urânio. A pastilha de urânio é feita em tubos. A energia nuclear não emite gases que contribuem para o efeito estufa. A atividade da INB no ciclo do combustível nuclear foi dada essa palestra pelo Sérgio. Onde houve a produção de combustível para energia. Objetivo de melhorar o gerenciamento energético. Preservação do meio ambiente. Ciclo do combustível nuclear começa pela mineração, conversão, enriquecimento, reconversão, pastilha, elemento combustível e geração de energia. A localização de recursos de urânio é em Caetité (Bahia), Caldas (descontinuada), Figueira, Quadrilátero Ferrífero, Amorinópolis. A produção concentrada de urânio é em Caetité (Bahia), na produção da mina de engenho é de 260 t/a. Com vida útil de 16 anos. Previsto para 2023 exploração de 800 t/a. No projeto Santa Quitéria de fosfato e urânio, produto é o fertilizante fosfatado, fosfato bicálcio e concentrado de urânio. Conversão de uranio para hexafluoreto de urânio, quando exportado internacionalmente. A fábrica de pastilha utiliza o pó feito na reconversão, essas pastilhas são montadas em placas de molibdênio. No reator de fissão utiliza urânio. Equivalência energética de 1kg de UO2 = 103 mil litros de petróleo. Emissão de CO2: na usina nucelar é igual a 0 ao ano e na usina a gás é igual a 5 milhões de t/a. Coordenação de pesquisa geológica e recursos minerais, palestra feita pela Jamyle, mostrou que às principais jazidas de urânio do Brasil são em: Figueiras, Poços das Caldas, Quadrilátero Ferrífero, Itatiaia, Lagoa Real e Espinhares. O cratón São Francisco é um complexo de terrenos metamórficos de alto grau, do Arqueano, com gnaisse e rocha plutônica. De Minas Gerais até a Bahia. Na Bahia tem o aulacógeno Paramirim, é antigo do Meso-Neoproterozoico. Em Lagoa Real tem rocha denominada de albitito que é a rocha do minério (≥ 60 de albita) com albita, microclina, epidoto, anfibólio e magnetita. Minerais que hospedam urânio: uraninita, Pechblenda e uranofano (supergênico e em fraturas). Dia 1 – 20/01/2023 às 15h Ponto 2 – Visita à Usina Hidrelétrica do Funil, Itatiaia, Rio de Janeiro Construída no rio Paraíba do Sul, no local conhecido como Salto do Funil, a hidrelétrica tem capacidade instalada de 216 MW. Destaca-se por apresentar uma arquitetura diferente das demais usinas de Furnas, devido conter uma barragem do tipo abóbada de concreto (figura 1), com dupla curvatura, é única no Brasil. A história dessa Usina (figura 2) começou a ser planejada na década de 30, com objetivo de permitir a eletrificação de uma estrada de ferro ligando Rio de Janeiro, São Paulo e Belo Horizonte. Porém, somente em 1961 foi iniciada a sua construção pela Chevap (Companhia Hidrelétrica do Vale do Paraíba), Em 1965, a usina foi absorvida pela Eletrobras, que, dois anos mais tarde, designou FURNAS para concluir a obra. A operação teve início em 1969. Um ano e meio depois, a usina já fornecia ao sistema elétrico sua potência total. A hidrelétrica tem importância por garantir confiabilidade ao suprimento de energia elétrica à Região Sul do estado do Rio de Janeiro. Além disso, adequa a tensão nessa região, onde estão instaladas grandes indústrias, como a Companhia Siderúrgica Nacional (CSN), em Volta Redonda. Nos projetos ambientais destaca-se por utilizar água do rio Paraíba do Sul, a Furnas participa de ações ambientais da região, por meio Projeto Funil, que inclui a recuperação ambiental e inserção social. No Horto Florestal do Funil são cultivadas 64 espécies de árvores nativas da Mata Atlântica. As mudas são usadas no reflorestamento das margens de seu reservatório, plantadas em outras áreas da empresa e doadas para entidades públicas e propriedades agrícolas. Contém 3 geradores. A vazão máxima é de 123 m2/s. Abastece 520 mil habitantes. A nascente é em São Paulo. Não gera energia. Houve visitação da galeria de rocha para observar um granodiorito com veios (figura 3). Figura 1: Barragem do tipo abóbada de concreto. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 2: Maquete da Usina do Funil. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 3: Visitação da galeria de rocha com um granodiorito com veios. Fonte: Vitória Azevedo. Dia 2 – 21/01/2023 às 10h Ponto 1 – Visita à ocorrência de folhelho Betuminoso na mina da Empresa Mineração Amaral Machado, em Saltinho, São Paulo Na Bacia do Paraná aquecimento é por ígneas, é uma bacia rasa por isso não teve aquecimento por soterramento. A Formação Irati atinge a superfície de transgressão máxima. Presença do Membro Assistência na localidade, foi encontrado restos fósseis, provavelmente de mesossauro (figura 4). Rochas pelíticas no centro da bacia. Na borda da bacia tem sedimentos mais grosseiros, pelito, carbonato (pouca circulação de água, clima quente). Intercalação de folhelho e carbonato (figura 5) marca uma oscilação da espessura de água, oscilação maior deposita pelito, oscilação menor deposita carbonato. Ocorre carbonato no Irati no Paraná pra cima, como em Piracicaba (SP) e Mato Grosso. A marga é uma mistura de carbonato com argila, de 30-70%. De 70% ou mais de carbonato tem um carbonato argiloso. De 30-0% tem um argilito calcítico. O folhelho possui um COT de 12%. Baixa oxidação, pouca circulação de água, em alguns folhelhos tem pirita (figura 6). Figura 4: Restos fósseis de mesossauro. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 5: Intercalação de folhelho e carbonato. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 6: Folhelho com pirita. Fonte: Vitória Azevedo. Dia 3 – 22/01/2023 às 10h Ponto 1 – Visita à ocorrência de arenito asfáltico na Fazenda Betumita – Anhembi, São Paulo A rocha reservatório é um arenito quartzoso (figura 7), de espessura métrica, com estratificação plano paralela e estratificação cruzada tabular (figura 8). De grãos escuros devido ter presença de óleo na rocha. O sentido da direção do agente: da direita para a esquerda. Ocorre o processo de tração. Há o processo subaquoso, onde o material é mais vítreo, devido o contato de grão com grão, é suavizado pela água. Cromatografia líquida gamacerano é o gerador líquido do Irati, que é hipersalino. Pirambóia ocorre nesta localidade na parte Sudeste. Bactéria pega a parte boa do óleo, ataca cadeias grandes e sobra a parte mais densa, das cadeias leves. Bactéria chega infiltrando e levando as bactérias através de água meteórica. Começou através do lençol freático ou por chuva que foi permeando e chegou nos arenitos. Arenito asfáltico, arenito betuminoso = oil sands = tar sands = sistema petrolífero não convencional. Ocorre quando diques de basalto cozinharam/aqueceram o arenitoIrati. A migração ocorre através das paredes do dique, sendo um sistema petrolífero atípico. A rocha geradora é imatura, porém se torna maturação/matura/geradora pelo aquecimento do dique. Figura 7: Rocha reservatório é um arenito quartzoso. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 8: Arenito quartzoso com estratificação plano paralela e estratificação cruzada tabular. Fonte: Vitória Azevedo. Dia 3 – 22/01/2023 às 15h Ponto 2 – Visita à ocorrência de Geiseritos na região de Anhembi, São Paulo Atualmente é um monumento natural, as rochas são chamadas de Geiseritos (figura 9), que está na Formação Serra Alta, com duto interno por onde os gêiseres (jatos de água quente com vapor) saíam do interior da terra e chegavam até a atmosfera. Talvez o único registro geológico no mundo de atividade hidrotermal muito intensa no período Permiano, quando a área era um grande mar. Com domos agrupados, estruturas anelares. Encontra-se silicificado. Mostrando que teve atividade magmatica antes do Serra Geral. Figura 9: Geiseritos. Fonte: Vitória Azevedo. Dia 4 – 22/01/2023 às 10h Ponto 1 – Visita a Mina de Carvão da Carbonífera do Cambuí, em Figueira, Paraná Sua produção ocorre em mina subterrânea de onde é extraído o carvão bruto (ROM) que, após passar por processos de beneficiamento em uma planta (lavador de carvão), transforma-se em carvões utilizados nas mais variadas aplicações industriais. O carvão mineral produzido pela Cambuí é classificado com um rank do tipo sub- betuminoso, alto volátil. Esta característica torna o carvão mineral ideal para a queima em fornalhas, devido liberar uma grande quantidade de gases combustíveis, favorecendo a manutenção da chama. Os produtos da Carbonífera do Cambuí são submetidos a ensaios para garantir que todos os requisitos sejam atendidos visando a total satisfação do cliente. Para isto a empresa conta com estrutura de amostradores automáticos no seu processo produtivo e Laboratório de Controle de Qualidade para o preparo de amostras e análises imediatas. Seguindo normas e padrões específicos, as principais análises efetuadas no Laboratório de Controle de Qualidade são: teor de cinzas, teor de matérias voláteis, teor de carbono fixo, teor de carbono livre, teor de carbono vítreo, teor de umidade, teor de enxofre e PCS (Poder Calorífico Superior). Além das análises de controle de qualidade, são desenvolvidas atividades de pesquisa e desenvolvimento de novos produtos, para atender a demanda de diferentes aplicações do carvão mineral em diversos setores da economia, assim como a utilização de recursos de toda a cadeia produtiva. Dia 5 – 24/01/2023 às 10h Ponto 1 – Visita à Termoelétrica em Capivari de Baixo, Santa Catarina Diamante Geração de Energia é uma empresa, que também é conhecida como Complexo Termelétrico Jorge Lacerda. Capacidade de 857 mw. Garantia física 650 MW. Funciona 24h por dia. A transmissão é com a conexão com o SIN: Subestação JLA e JLB. Contém um Parque Ambiental Encantos do Sul. Capacidade de transição energética, sendo referência em geração de energia confiável e desenvolvimento das regiões em que atua. Na visita a usina deve seguir regras para garantir a segurança. A mina de carvão tem ferrovia integrada, está a 60 km de usina. Queima óleo diesel e óleo bruto/pesado. A água de reposição é do Rio Tubarão não faz tratamento. A água do Rio Capivari tem que ser desmineralizada, provê água para as estações de desmineralização e reposição da Torre de resfriamento (figura 10). Já a captação e descarte de água, é feita uma captação no Rio Capivari com uma reposição de água, essa água é devolvida com uma diferença de 3 graus da água do rio. À deposição de cinzas (figura 11) se for leve é comercializada, misturada com cimento vira um cimento Pozolanico. Cinzas pesadas são depositadas e utilizadas como aterro em áreas licenciadas, recuperação de áreas degradadas, serve para usar no cimento também. A Votorantim que fiscaliza essas cinzas. As unidades geradoras são: UTLA 1, UTLA 2, UTLB e UTLC Caldeira é uma chaleira para aquecer a água transformando-a em vapor, para mover as turbinas (rotação de 3600 rotações por minuto, na horizontal) tem o gerador que irá produzir energia elétrica. Há um ventilador forçado, forma o triângulo do fogo, oxigênio carvão e combustível mantém o fogo na caldeira. A parte ambiental tem o monitoramento da qualidade do ar, onde contém 3 estações de monitoramento da qualidade do ar, 1 estação meteorológica, o monitoramento é continuo e tem transmissão automática IMA. Figura 10: Água do reservatório. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 11: Deposição de cinzas. Fonte: Vitória Azevedo. Dia 6 – 25/01/2023 às 10h Ponto 1 – Visita à turfeira da empresa Florestal SA, em Araranguá, Santa Catarina A empresa Turfa Fértil Agro S.A fica no Balneário Arroio da Silva (SC) é uma filial. A matriz fica em Criciúma. Trabalho com turfas em 1988. A turfeira está dentro de uma mineradora. Em 1984 a turfa começou a ser utilizada na produção de insumos agrícolas (fertilizante orgânico, fertilizante organominerais, substratos para plantas e condicionares de solo. Em 2003 começou a extração de substâncias úmidas. A partir de 2018 a Florestal S.A mudou-a razão social apta Turfa Fértil Agro S.A Em 2019 teve a produção a de fertilizantes para solução via fertirrigação utilizado na agrícola de precisão. Turfa é substância fóssil formada pelo acúmulo de restos vegetais e algum mineral no fundo de lagos e terrenos alagados. Ocorre em lagoas e pântanos. Turfa é uma feição geológica, no mundo tem aproximadamente 10 mil anos. 90% de turfeiras estão localizasse nas regiões temperadas e frias do hemisfério norte. O maior produtor mundial é a Rússia, depois Finlândia e Irlanda. Em menor escala na Suécia, China, Alemanha, Holanda, Escócia, Estados Unidos e Canadá. A turfa no Brasil, está no litoral e em planícies alagadiças de rios. A maioria está na planície costeira, de Santa Catarina (figura 12) e Rio Grande do Sul. A Turfa Fértil Agro S.A tem reservas de turfas no sul, em Santa Catarina, com 6.000 hectares, onde 728 hectares estão em produção no município de Balneário Arroio do Silva, com reserva da ordem de 9.850.000 m3. Características da turfa: 97% de matéria orgânica (quase pura) boa capacidade de reter água, alta CTC (evita desperdício de nutrientes, retém e disponibiliza as plantas) baixa densidade, composição estável e tem pH baixo (podendo ser corrigido para uso), isento de patógenos. Os principais usos da turfa são: 1. Agricultura como no setor ornamental, olericultura, extensiva etc; 2. Energia como queima direta e geração de gás combustível (energia elétrica); 3. Meio ambiente como tratamento de efluentes, recuperação de solo degradado, elimina ou reduz contaminação da água; 4. Química fria como carvão ativado, ácidos húmicos, açúcares e álcool; 5. Medicinal como banhos terapêuticos, fonte de proteína e vitamina. Atividades na Turfa Fértil Agro S.A: Mineração na turfa, produção de insumos agrícolas, etc. Matriz: localizada na Quarta Linha, Criciúma, SC; Produção insumos agrícolas líquidos a base de extrato fluido da turfa; Grandes culturas, como soja, milho, arroz, trigo e sorgo; Hortaliças, Fumo e Fruticultura; Fertilizantes Líquidos via Solo, Foliar, Semente e para Fertirrigação. No link é possível observar como o solo da turfa é mole (https://youtube.com/shorts/9Kcd5crfgw0?feature=share).Figura 12: Turfeira. Fonte: Vitória Azevedo. https://youtube.com/shorts/9Kcd5crfgw0?feature=share Dia 6 – 25/01/2023 às 15h Ponto 2 – Visita ao Parque Eólico de Osório, RS A potência instalada alcança 375,4 MW em operação, a qual compreende os parques eólicos no Município de Osório e no município vizinho Palmares do Sul, ambos controlados pelo Centro Integrado de Operações e Controle de Osório, que atua de maneira contínua. Com 149 turbinas no Parque Eólico de Osório (figura 13). A energia eólica é a energia obtida a partir do vento, é uma fonte de energia inesgotável, renovável e limpa. A sua geração não contribui para a emissão de gases do efeito estufa e aquecimento global. A geração de energia a partir da fonte eólica auxilia a minimizar os impactos causados a fauna e a flora originados pelas formas tradicionais de geração de energia, além de não interferir nas atividades desenvolvidas nas áreas ocupadas pelas usinas. Em vista disso, a energia eólica é a fonte alternativa de energia que mais cresce no mundo, pois, além de ser uma fonte limpa, complementa as demais fontes energéticas, permitindo a economia de outros recursos naturais utilizados em outras formas de geração. No caso do sistema de abastecimento de energia elétrica do Estado do Rio Grande do Sul, a energia eólica tem ainda maior complementaridade e importância estratégica, pois a época dos ventos coincide com o período de seca no estado. Figura 13: Parque Eólico de Osório. Fonte: Vitória Azevedo. Dia 7 – 26/01/2023 às 15h Ponto 1 – Perfil na Serra do Rio do Rastro (Subida da Serra do Rio do Rastro, no trecho Lauro Muller a Bom Jardim da Serra (SC), com paradas em locais de interesse geológico Bacia do Paraná na Serra do Rio do Rastro. Geradores: no local Irati e Ponta Grossa. Reservatórios: Itararé, Rio Bonito. Carvão é gerador de gás. Não gera hidrocarboneto líquido. Na localidade foi observado a Formação Serra Alta sucede estratigraficamente a Formação Irati (figura 14) contendo um folhelho cinza, quebradiço, serve como selo da bacia, não deixando o óleo passar por ele a menos que falhe, frature ou ocorra um dique. Há veios de calcita (figura 15). Corpos de areias tabulares intercalado com material síltico e argiloso Acima tem a Formação Teresina (figura 16) com concreção de carbonato. Boa parte das concreções tem estruturas, o formato se assemelha a um olho. Como se forma uma concreção: se inicia em um ponto, começa a nuclear e começa a precipitar o material que o líquido vem carregando. Como por exemplo em uma concreção silicosa o fluido era rico em sílica. O mesmo para concreção carbonática. No topo tem o Serra Geral (figura 20) visível durante a subida da Serra do Rio do Rastro. Petróleo não tem carbonato de cálcio nem sílica. Água dissolve cálcio e sílica. Óleo não dissolve nada. Concreção sempre vem antes do óleo. Há 630 m, tem um arenito muito fino/fino (figuras 17 e 18), da Formação Rio do Rastro (Membro Serrinha) mais espesso que a camada de baixo, corpo tabular, cinza escuro. Areias espraiam sendo mais largas lateralmente. Intercalado com pelito/folhelho. Depósito de suspensão e planície de mare. A tonalidade vermelha em uma bacia é devido ao raseamento ou exposição subaérea. No contato da superfície a água evapora e fica só a crosta, que geralmente é ferro. Mais acima aumenta a relação de areia e argila (figura 19), onde os pacotes ficam mais espessos. Se a espessura está aumentando, as areias ficam mais espessas e há progradação (o ciclo aumenta). Figura 14: Formação Serra Alta. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 15: Folhelho cinza com veio de calcita. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 16: Formação Teresina. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 17: Arenito muito fino/fino da Formação Rio do Rastro (Membro Serrinha). Fonte: Vitória Azevedo. Figura 18: Arenito muito fino/fino em detalhes. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 19: Arenito e pelito. Fonte: Vitória Azevedo. Figura 20: No topo tem o Serra Geral visível durante a subida da Serra do Rio do Rastro. Fonte: Vitória Azevedo.
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