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O quadro a seguir apresenta uma comparação entre as diversas fontes energéticas disponíveis. Energia Características Vantagens Desvantagens Solar Renovável Consiste de painéis de silício cristalinos e arseniato de gálio, que compõem estruturas denominadas células fotovoltaicas, capazes de transformar a luz em energia elétrica. Atende a lugares remotos, pois sua instalação em pequena escala não gera grandes investimentos em linhas de transmissão. Necessita de uma indústria altamente especializada. A extração e o processamento do silício geram poluição. O sistema oscila conforme as condições climáticas. Eólica Renovável Consiste na utilização de eólias – hélices presas a um pilar por um eixo – que começam a girar a partir de ventos com velocidade de 3 m/s, mas só são produtivas com ventos de velocidade de até 10 m/s. É um recurso limpo e durável (≃20 anos). O terreno ocupado pela usina eólica pode ser utilizado para outros fins, como a agricultura. Alteração da paisagem local, ameaça aos pássaros (quando instaladas em sua rota de migração), poluição sono ra e interferência nas transmissões de rádio e televisão. Geotérmica Renovável Utiliza o vapor de água aquecido pelo magma a 64 km da superfície da Terra (a mais de 4 000 °C) para fazer girar as pás de uma turbina. A energia mecânica da turbina é transformada em energia elétrica por um gerador. Recurso limpo, não depende das condições climáticas, pode funcionar 24 horas por dia. Ocupa a menor área por megawatt gerado. Elevado custo de construção e de manutenção. O aproveitamento da energia de emanações naturais como gêiseres e vulcões é mais viável. Maremotriz Renovável Consiste em transformar a energia cinética (movimento) das ondas do mar e também sua energia potencial (altura das ondas) em energia elétrica. Recurso limpo, constância e previsibilidade da ocorrência das marés. Necessita de um desnível de maré elevado ( ≃ 5,5 m) para funcionar. Elevado custo de instalação e manutenção. Hidráulica Renovável Trata-se de uma grande queda de água (natural ou artificial), utilizada para manter uma turbina em movimento contínuo, acionando um gerador de energia elétrica. A operação da usina não polui o meio ambiente e o custo da energia gerada é baixo. A construção causa imen so im pacto ambiental, deslocamento popula cional, destruição de ecossistemas e alterações de paisa gens por causa das áreas alagadas. Biomassa (lenha, álcool, biodiesel) Renovável É uma usina termoelétrica. A queima da biomassa libera energia térmica que aquece a água, cujo vapor mantém uma turbina em movimento contínuo, acionando um gerador de energia elétrica. Pode anular o efeito estufa, já que o replantio da cultura utilizada, em tese, captura o CO 2 (g) lançado na atmosfera na queima da cultura anterior. Implica desmata mento e mono culturas. As usinas termelétricas consomem mais energia do que produzem. A maior parte é perdida na forma de calor ao atravessar o sistema de refrigeração. Fóssil (petróleo, gás, carvão, xisto) Não renovável Trata-se de uma usina termoelétrica, porém, a energia utilizada para aquecer a água é proveniente da queima de combustíveis fósseis. Pode ser construída rapidamente e próximo à área de consumo, evitando gastos com linhas de transmissão. A queima causa poluição atmosférica pela emis são de gases e partículas. É a princi pal causa do aquecimento global. A extração e o pro cessamento causam polui ção. Nuclear Não renovável Funciona como uma usina termoelétrica, mas a energia utilizada para aquecer a água vem de uma reação nuclear. Não emite gás carbônico, portanto, não provoca efeito estufa. Apresenta um custo elevadíssimo, alto risco de acidentes e sérios proble mas com rejeitos. Petróleo, hulha e madeira 75 M_Reis_Quimica_V3_PNLD2018_057a077_U1_C03.indd 75 29/04/16 17:25 3 (UPE) “A hulha é uma variedade de carvão de origem que, por destilação seca, produz em maior quantidade, além do , que é de grande importância para a indústria química.” Assinale a alternativa que contém a melhor comple mentação dessa frase. a) animal — ureia — amoníaco b) mineral — carvão coque — amoníaco c) mineral — alcatrão — carvão coque d) mineral — carvão coque — alcatrão e) animal — carvão coque — alcatrão Resolução A hulha é um carvão de origem mineral que, por destilação seca, produz carvão coque em maior quantidade, além do alcatrão, que é de grande importância para a indústria química. Alternativa d. 8 A importância do alcatrão da hulha deve-se ao fato de ser constituído principalmente de substâncias com cadeia carbônica do mesmo tipo que a do: a) hexano. b) ciclo-hexano. c) éter etílico. d) propeno. e) naftaleno. 9 Após a mineração do xisto restam uma série de rejeitos economicamente aproveitáveis: • calxisto: rocha carbonatada, denominada marga do- lomítica, empregada na agricultura para corrigir a acidez do solo; • cinzas de xisto: utilizadas como insumo para a pro- dução de cimento; • torta oleosa: combustível sólido alternativo à lenha e ao carvão mineral; • finos de xisto: utilizados como combustível e na fa- bricação de cerâmica; • água de retortagem: utilizada na produção de adubo e defensivos agrícolas. Explique quais os rejeitos da mineração do xisto que ameaçam o meio ambiente e quais os procedimentos que devem ser adotados para eliminá-los. 10 A queima da madeira em uma lareira ou em um fogão a lenha produz cinzas que são ricas em substâncias alcalinas, como o hidróxido de potássio. Misturando-se essas cinzas com água, obtém-se uma dispersão deno- minada lixívia, que, ao ser fervida por algum tempo na presença de gordura animal (banha de boi, banha de porco) ou vegetal (manteiga de coco, manteiga de cacau), dá origem ao chamado sabão de cinzas, muito utilizado em algumas regiões do país em limpeza doméstica. Explique por que a cinza obtida na queima da madeira em uma lareira, por exemplo, apresenta características tão diferentes do carvão vegetal (fração sólida da desti- lação a seco da madeira). 11 (UFSM-RS) Observe a tabela: Matriz energética mundial (%) – 1970-2020 Observado 1970-1997 Projeção 2010-2020 petróleo 46,4-38,9 38,0-37,6 gás natural 17,7-22,1 25,2-28,8 carvão 28,7-24,4 23,0-22,1 energia nuclear 1,5-6,2 5,3-4,0 renováveis 5,7-8,4 8,5-7,5 Lucci, E. A.; Branco, A. L.; Mendonça, C. Geografia Geral e do Brasil. São Paulo: Saraiva, 2007. p. 145. Conforme os dados da tabela, é correto afirmar: a) A participação das fontes alternativas terá aumento significativo, tornando-se a base da matriz energéti- ca mundial. b) O fato de os veículos consumirem atualmente menos combustível faz com que o petróleo deixe de ser a principal fonte energética para os transportes no mundo. c) Considerando todas as fontes utilizadas no mundo, os combustíveis fósseis continuarão responsáveis pela maioria da energia gerada. d) Haverá mudanças significativas nos padrões da ma- triz energética mundial nos próximos anos, uma vez que se constatam tanto aumentos quanto decrésci- mos nos percentuais projetados de todas as fontes energéticas. e) A projeção do crescimento na geração de energia nu- clear demonstra uma tendência de que o mundo aposta nessa fonte como solução energética. X X Exercício resolvido Exercícios ATENÇÃO! Não escreva no seu livro! Capítulo 376 M_Reis_Quimica_V3_PNLD2018_057a077_U1_C03.indd 76 29/04/16 17:25 Compreendendo oMundo O tema central desta Unidade foi o petróleo. Vimos que o petróleo não é importante apenas como combus- tível – apesar de petróleo e derivados responder atual- mente por parte signi ficativa da matriz energética brasileira (39,4% em 2015). É por isso que existem vários novos modelos energéticos sendo desenvolvidos. Car- ros elétricos, por exemplo, parecem ótimos: silenciosos, não emitem substâncias para a atmosfera e alguns modelos atuais, em fase de teste, já mostraramuma ótima relação entre potência e autonomia. Mas alguém já parou para pensar o que poderia ocorrer ao meio ambiente se toda a frota de veículos do Brasil, estima- da em torno de 50 milhões de unidades, fosse substi- tuída por carros elétricos? Você se lembra, no Volume 2, quando estudamos sobre o problema do lixo eletrô- nico e da poluição causada por pilhas e baterias? O que faríamos com todas as baterias dos carros elétricos à medida que fossem virando sucata? Você vai dizer: po- deriam ser recicladas! Sabemos, porém, que a taxa de lixo eletrônico reciclado no Brasil é muito pequena. A conclusão é que o maior problema em termos am- bientais não está diretamente na escolha do modelo ener- gético adotado, mas na forma como ele é administrado, como são tratados os rejeitos, na (falta de) consciência de que o ser humano é parte do ambiente em que vive e que ao agredi-lo está agredindo a si próprio. No caso dos organoclorados, por exemplo, quem es- tá com a razão? Como escolher entre o inseto e o inseti- cida? É possível interromper totalmente a produção de organoclorados? E se fosse possível, deve ríamos fazê-lo? A Organização Mundial de Saúde (OMS) calcula que, em âmbito mundial, cerca de um terço dos produtos agrí- colas cultivados pela humanidade seja consumido pelos insetos. Além disso, muitas doenças fatais para os seres humanos, como a febre amarela e a malária, são transmi- tidas por mosquitos. Para exterminar ou controlar a po- pulação de insetos, utilizam-se os inseticidas, substâncias tóxicas que são letais para eles, mas que, geralmente, também fazem muito mal à saúde humana. Precisamos de alimentos (produzidos rapidamente e em larga escala), não queremos nenhum mosquito nos transmitindo doenças fatais ou matando crianças por aí e também não queremos espalhar inseticidas tóxicos no ambiente. Equação difícil de resolver... E, em relação aos alimentos, é triste constatar que nem com o uso de agrotóxicos e fertilizantes agrícolas estamos conseguindo suprir a necessidade alimentar da população mundial. A Organização das Nações Unidas (ONU) afirma que o número de famintos no mundo ultrapassa 1 bilhão. A fome é uma droga, inseticidas são uma droga, doen ças fatais transmitidas por insetos também, mas algumas vezes essas doenças podem ser curadas pela administração de drogas, como o quinino, empregado na cura da malária. É interessante observar como uma palavra pode ter significa- dos tão diferentes. A palavra droga, por exemplo, tem ainda um outro significado que veremos na próxima Unidade. Mauricio Simonetti/Pulsar Imagens Casa de pau a pique encontrada em regiões mais pobres do país. Quando faltam alimentos, geralmente também faltam condições de moradia, saneamento, saúde, educação e outros itens que são direitos legítimos do cidadão. 77 M_Reis_Quimica_V3_PNLD2018_057a077_U1_C03.indd 77 29/04/16 17:25