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FO N TE S D E EN ER G IA 2020 - 2022 FONTES DE ENERGIA 1. Fontes de Energia Não Renováveis 2. Fontes de Energia Renováveis Dependemos de energia para desenvolver diversas atividades do cotidiano. Mas você sabe como ela é gerada? Conhece todos os impactos decorrentes da geração de Energia? Assista às videoaulas e descubra! Esta subárea é composta pelas apostilas: 3www.biologiatotal.com.br FONTES DE ENERGIA NÃO RENOVÁVEIS As fontes não renováveis de energia são geradas por recursos naturais de quantidade limitada ou esgotável. Estes tipos de fontes são conhecidas por gerarem algum tipo de problema ambiental ou questões relacionadas ao comércio e a extração dessa matéria da natureza. Entre as principais fontes de energia não renováveis estão os combustíveis fósseis (petróleo, carvão mineral, gás natural e xisto betuminoso) e os combustíveis nucleares. PETRÓLEO O petróleo é uma fonte de energia fóssil, originária da decomposição de seres vivos de milhares de anos atrás que se acumularam no fundo oceânico, na maior parte das vezes. Ele é a principal fonte de energia desde a 2ª Revolução Industrial. As maiores reservas de petróleo do mundo estão em países com economias extrema- mente dependentes de petróleo, normal- mente, possuem questões problemáticas e instabilidades, como é o caso da Venezuela, Iraque e Líbia. Apesar do petróleo ser um item central na dinâmica econômica mundial e in- dispensável para todas as nações, a presença de petróleo não é garantia de riquezas. Entre os países com as maiores reservas de petróleo estão a Venezuela, Arábia Saudita e Canadá. O Brasil está na 15ª posição entre as maiores reservas, contando com o pré-sal. Posição País 1 Venezuela 2 Arábia Saudita 3 Canadá 4 Irã 5 Iraque 6 Kuwait 7 Emirados Árabes Unidos 8 Rússia 9 Líbia 10 Nigéria 11 Estados Unidos da América 12 Cazaquistão 13 China 14 Catar 15 Brasil 4 Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei s Apesar das reservas mundiais seguirem a lista acima, os maiores produtores mundiais são Estados Unidos, Rússia, Arábia Saudita, Canadá, China, Iraque, Brasil e Emirados Árabes (nesta ordem). Os Estados Unidos se tornaram o maior produtor de petróleo do mundo pela primeira vez desde 1975, ultrapassando a Arábia Saudita, graças ao óleo de xisto (ou xisto betuminoso). O Brasil figura como destaque no ranking de produção de petróleo, com o pré-sal e os recentes leilões, há o potencial do país se posicionar ainda melhor no ranking de maiores produtores mundiais. Para ampliar a produção, novos investimentos serão necessários. Como os combustíveis feitos com base no petróleo são responsáveis pela emissão de poluentes durante a sua queima, essa fonte de energia é duramente criticada por entidades e governos que buscam reduzir a quantidade de poluentes dispersos na atmosfera. Mesmo assim, a sociedade atual está vivendo um período de dependência do petróleo desde a sua adoção pela sociedade na 2a Revolução Industrial e do aumento do número de automóveis nas cidades. UM RESUMO DA HISTÓRIA E GEOPOLÍTICA DO PETRÓLEO NO MUNDO A utilização de petróleo como fonte de energia iniciou em 1859, na Pensilvânia – EUA, quando Edwin Drake encontrou petróleo e passou a comercializá-lo com as cidades para ser utilizado na iluminação pública. Atualmente as maiores companhias de petróleo do mundo, chamadas de Sete Irmãs do Petróleo, dominam o mercado das petrolíferas desde 1960. As sete maiores companhias petrolíferas do mundo na atualidade são empresas nacionais estatais ou semi estatais, que competem entre si e com as demais companhias petrolíferas. 5www.biologiatotal.com.br Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei s A Organização dos Países Exportadores de Petróleo é uma organização intergovernamental de 13 nações, fundada em 15 de setembro de 1960 em Bagdá pelos cinco membros fundadores (Irã, Iraque, Kuwait, Arábia Saudita e Venezuela). Em setembro de 2018, os então 14 países membros representavam 44% da produção global de petróleo e 81,5% das reservas “comprovadas” do mundo, dando à OPEP uma grande influência nos preços globais de petróleo, previamente determinados pelos chamados agrupamento “Sete Irmãs” de empresas multinacionais de petróleo. Em 1973, aconteceu a 1a Crise do Petróleo, ao perceberem o petróleo como uma matéria-prima não renovável passaram a rever os valores de venda e reduziram a quantidade de petróleo extraída, o que gerou uma grande crise mundial, principalmente por causa da relação do valor do dólar relacionado com o petróleo. Essa crise fez com que o Brasil investisse em tecnologias baseadas em álcool (Proálcool e investimentos de Exploração em Profundidade). Em 1979, aconteceu a 2a Crise do Petróleo, enquanto o mundo ainda se recuperava da crise da 1a Crise do Petróleo, o Irã passa por mudanças políticas fundamentalista que causa um o rompimento na relação comercial com os países do ocidente. Como consequência, acontece o aprofundamento da crise energética e uma grande recessão econômica na década de 70, causando mudanças políticas e econômicas profundas, principalmente no Oriente Médio. Estas vão dar início às intervenções das potências no Oriente Médio entre as quais no Iraque, resultaram no surgimento da Al Qaeda iraquiana e do Estado Islâmico. O petróleo pode até não ser uma importante fonte de energia elétrica, mas é uma importante matéria para o combustível de automóveis e de produção de bens de consumo. As sete irmãs da indústria do petróleo Standart Oil of New Jersey Royal Dutch Shell Standart Oil of California Standart Oil Co. of New York TexacoGulf Oil Anglo-Persian Company http://www.biologiatotal.com.br 6 Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei s GÁS DE XISTO E O XISTO BETUMINOSO O xisto betuminoso é uma rocha de origem sedimentar composta por matéria orgânica oleosa denominada betume muito abundante na natureza, a parte oleosa do xisto é consideravelmente fluida e pode ser extraída com facilidade, produzindo hidrocarbonetos líquidos chamados de petróleo de xisto. O petróleo de xisto é um substituto para o petróleo convencional, contudo, a extração do petróleo de xisto do xisto betuminoso é mais cara e tem maiores impactos ambientais. A maior reserva de xisto betuminoso na América do Sul está na formação do Aquífero Guarani, que abrange parte do território brasileiro (quase toda região Sul e parte do Centro-Oeste). Apesar de ser uma grande fonte de energia, a exploração do gás de xisto encontra um grande impasse na sua extração. O método de fracking consiste em desencadear uma explosão subterrânea para desagregar o gás da rocha sedimentar, e depois extrair o gás. Contudo esse método pode provocar o vazamento do gás no lençol freático e contaminar a água potável do subsolo, comprometendo o bem-estar das pessoas e do meio ambiente como um todo. Mesmo assim, a exploração do gás de xisto não ficou de lado e ainda se buscam formas de desenvolver técnicas de extrair esse material, principalmente por causa da possibilidade de aumento do preço do petróleo com o passar dos anos e do seu esgotamento na natureza. 7www.biologiatotal.com.br Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei s 1. Coleta de água 2. Mistura química 3. Injeção subterrânea 4. Coleta de água de retorno 5. Tratamento dos resíduos Fluxo de gás das fissuras para dentro do poço Método Fracking de Extração do Xisto http://www.biologiatotal.com.br 8 Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei s GÁS NATURAL A formação de gás natural está diretamente relacionada com ambientes de formação de petróleo, onde seres vivos, como fito e zooplânctons que foram depositados, soterrados e decompostos deixaram gases inflamáveis presos no sedimento (e que hoje compõem formações rochosas sedimentares). O estado físico gasoso confere alguns benefícios: Menos poluente dos combustíveis fósseis (Facilidade no transporte devido a fácil dispersão).O seu transporte acontece por redes de gasodutos e a necessidade do seu armazenamento é quase nula. Como o gás natural está diretamente relacionado com petróleo, muitas petrolíferas têm a sua exploração feita com base no recurso que está mais disponível em cada jazida. O gás natural ainda é um composto de hidrocarboneto, mas apesar disso, ele dispersa bem menos gases poluentes no ar (em comparação com o petróleo), é uma importante fonte de energia para a indústria, muito utilizado como gás de cozinha. O gás natural é muito utilizado em usinas termoelétricas, sendo considerado como uma fonte mais vantajosa por apresentar menor impacto ambiental, maior facilidade de transporte, além de uma necessidade quase nula de armazenamento.Também é utilizado como fonte de energia em indústrias, residências (gás de cozinha) e em alguns tipos de veículos com adaptação para esse tipo de combustível. No mundo o gás natural também se encontra dentro de conflitos territoriais. Entre alguns exemplos: f Um dos componentes da questão Rússia-Ucrânia é energético. Pela Ucrânia atravessam gasodutos que enviam o gás russo para os países da União Europeia, que dependem do gás para o aquecimento, combustível e outros. f A região do Cáucaso apresenta um contexto Geopolítico instável devido a múltiplas guerras civis, conflitos separatistas e/ou conflitos étnicos. Maiores reservas provadas de gás natural em 2019 (trilhão de m3) 9www.biologiatotal.com.br Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei s f Os conflitos são de interesse global, uma vez que a região é um ponto de passagem de oleodutos que ligam as reservas de petróleo e gás no Azerbaijão e Cazaquistão a Moscou e aos portos da Europa. No Brasil, há importantes jazidas de extração de gás natural, na Bacia de Santos, mas o país também importa o recurso da Bolívia através de gasodutos. CARVÃO MINERAL O carvão mineral é um recurso energético, um combustível fóssil, não renovável e poluente. O carvão é originário de formações rochosas do paleozóico (bem mais antigas que as formações do petróleo), se formou em áreas continentais e tiveram o seu uso a partir da 1a Revolução industrial. É uma importante fonte de energia elétrica. Por causa da diferença entre a composição do carvão e da quantidade de umidade contida nele, existem diferentes potenciais de aquecimentos e por isso existe a diferenciação do carvão em 4 grupos. Propriedades dos Carvões Minerais Mineral Cor Brilho Valor calorífico % de carbono Turfa Parda Não tem 1.500 - 2.000 55 - 65 Linhito Negro-parda Mate 2.000 - 7.000 65 - 80 Hulha Negra Céreo 7.000 - 8.500 80 - 93 Antracito Negra Intenso 8.500 - 9.000 93 - 98 do gás consumido na Ucrânia é importado da Rússia Gasodutos Russos no Oeste da Europa do Gás que a Rússia Exporta para a UE passa pela Ucrânia http://www.biologiatotal.com.br 10 Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei s Já que o carvão é uma matéria-prima originária de ambientes continentais, a maior concentração de carvão do mundo está no Hemisfério Norte. E por causa da necessidade de aquecer as residências e da concentração do parque industrial do mundo, o Hemisfério Norte também acaba sendo o maior consumidor de carvão. O carvão mineral é o mais poluente dos combustíveis fósseis e ainda hoje é muito utilizado para a produção de energia elétrica, mesmo no Brasil, onde existe um grande número de hidroelétricas, o carvão mineral é uma alternativa para gerar energia em momento de estiagem, porém, o preço do carvão mineral faz com que haja um aumento nas contas de luz nas estações mais secas nas quais é preciso compensar a produção de energia com combustíveis fósseis em termelétricas. Maiores Jazidas de Carvão Mineral do Mundo Carvão LignitoCarvão antracito e betuminoso 11www.biologiatotal.com.br Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei s É importante saber distinguir o carvão mineral do carvão vegetal. O carvão mineral é uma rocha que passou por um processo de fossilização e de carbonização por MILHARES de anos, já o carvão vegetal é feito com cortes de madeiras e troncos lenhosos de árvores que passam por um processo em carboníferas. A GEOPOLÍTICA DO CARVÃO MINERAL Reservas minerais, entre as quais principalmente as jazidas de carvão mineral, determinaram a localização dos espaços industriais durante o século XIX. As regiões de Alsácia e Lorena foram historicamente disputadas pela França e pela Alemanha, as reservas de carvão presentes na região se tornaram, além de motivos demográficos e culturais, elementos centrais na disputa. A disputa dessa região está entre as causas das duas guerras mundiais! ENERGIA NUCLEAR A energia nuclear é gerada no processo de fissão nuclear de átomos de urânio, na fissão do núcleo, acontece a liberação de uma grande quantidade de energia, que é utilizada para a produção, principalmente, de eletricidade. Consumo de carvão por país em Terawatt-hora http://www.biologiatotal.com.br 12 Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei s É um recurso energético estratégico para os países com um baixo potencial hidrelétrico, por dependerem menos de outras matrizes energéticas, acabam sendo importantes fontes de energia. As Usinas Nucleares utilizam menores áreas e não emitem poluentes gasosos na atmosfera, mas geram resíduos altamente tóxicos e radioativos que necessitam de um descarte feito com muita atenção e planejamento. Funcionamento de uma Usina Nuclear Maiores dependentes de Energia Nuclear no planeta. Destaque para as nações europeias, principalmente para a França 13www.biologiatotal.com.br Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei sAlém disso, a mesma matéria que pode servir para a produção de energia elétrica para uma nação poderia passar por um enriquecimento e ser utilizada para produzir material de guerra e destruição em massa. Na história da produção de energia nuclear, existem dois acidentes nucleares: Fukushima (Japão) e Chernobyl (União Soviética). Apesar de traumáticos acidentes como Fukushima e Chernobyl, a fonte nuclear é ainda muito utilizada em muitas nações do globo, principalmente as desenvolvidas. De acordo com um ranking elaborado pela ONG World Nuclear Power, os Estados Unidos são os maiores geradores de energia nuclear do mundo, com 798,7 bilhões de kWh por ano em 104 reatores operando no país. Segue a lista dos 10 maiores produtores de energia nuclear do mundo segundo a ONG: Aumento da dose de radiação pela Europa - 3 maio 1986 aumento não detectado 103 - 1 1 - 5 5 - 10 10 - 20 20 - 40 40 - 100 100+ Dose (Multiplicada pela taxa normal) Radiação espalhada no oceano pacífico após o acidente na usina de Fukushima 1. Estados Unidos 2. França 3. Japão 4. Rússia 5. Coreia do Sul 6. Alemanha 7. Canadá 8. Ucrânia 9. China 10. Reino Unido O BRASIL E A ENERGIA NUCLEAR Em 1975, o Brasil e a Alemanha firmaram um acordo para a construção de 3 usinas termonucleares, contudo apenas 2 foram realizadas (Angra 1 e Angra 2). Além das pressões da imprensa e do Congresso norte-americanos, o Acordo Nuclear Brasil- Alemanha sofreu severas críticas dentro e fora do país. Por esse acordo, o país se comprometeu a desenvolver um programa, juntamente com empresas alemãs lideradas pela Kraftwerk Union-KWU, de construção de oito grandes reatores nucleares para a geração de eletricidade, e de implantação, no país, de uma indústria teuto-brasileira para a fabricação de componentes e combustível para os reatores, com um prazo de 15 anos. O acordo com a Alemanha, apesar de não reverter a opção pela tecnologia do urânio enriquecido, permitia ao Brasil desenvolver essa tecnologia dentro do país. http://www.biologiatotal.com.br 14 Fo nt es d e En er gi a N ão R en ov áv ei s O fato de o Brasil não ter assinado o Tratado de Não Proliferação de Armas Nucleares - TNP, em julho de 1968, também era objeto de preocupação de quase todosos grandes países, apesar de o tratado prever o uso pacífico da energia nuclear. O Brasil e a Argentina fizeram oposição ao Tratado de Não Proliferação Nuclear, pois segundo eles o acordo favorecia o domínio da tecnologia apenas nas mãos dos ricos. Como resultado dessas pressões foi firmado, em fevereiro de 1976, um acordo entre o Brasil, a Alemanha e a Agência Internacional de Energia Atômica - AIEA, complementando o acordo de 1975, no qual foram estabelecidas salvaguardas mais rígidas do que as previstas no TNP. Diante dos resultados não satisfatórios do Acordo, os militares brasileiros começaram a desenvolver, a partir de 1979, um programa nuclear paralelo visando o desenvolvimento de uma tecnologia nacional para o enriquecimento do urânio. Uso brasileiro: f 99% de sua utilização é voltada para a geração de energia. f 1% restante é usado para medicina e agricultura. Por razões de segurança, o governo federal tem monopólio sobre a cadeia de urânio, conforme estabelece a Constituição Federal. A Eletronuclear é responsável pela geração de energia nuclear e as Indústrias Nucleares Brasileiras (INB) são responsáveis pela extração e beneficiamento do urânio. A Usina de Enriquecimento de Urânio está sendo implantada em etapas na Fábrica de Combustível Nuclear (FCN), localizada em Resende, no Rio de Janeiro. Grande parte do urânio enriquecido ainda é importado. Em novembro de 2019, com a inauguração da cascata 8, pertencente ao Módulo 3, a Usina de Enriquecimento da FCN atingiu a capacidade de produzir 60% da quantidade média anual de urânio enriquecido necessária para abastecer a central nuclear Angra 1. A atividade de enriquecimento de urânio no Brasil é fiscalizada por três instituições: Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) e Agência Brasil-Argentina de Contabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC). Conduzem diferentes tipos de inspeções: incluindo verificação de inventário físico, sem aviso prévio ou a curto prazo –, além de avaliações e monitoramento contínuos.
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