Primeiro Grupo. Quimica Tecnica (1)

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<p>UNIVERSIDADE PÚNGUÈ</p><p>EXTENSÃO DE TETE</p><p>5˚ Ano</p><p>Licenciatura em Ensino de Biologia com habilitações em Ensino de Química</p><p>CARVÃO MINERAL</p><p>Universidade Púnguè</p><p>Extensão de</p><p>Tete 2024</p><p>Abiba Iassido Shaibo</p><p>Alcídia Pedro Almoço</p><p>Angelina Arnaldo Joaquim</p><p>Albertina Arlindo Dos Santos</p><p>Argentina Manuel Agostinho</p><p>Irane da Conceição Olírio</p><p>José Zeca Jolamo</p><p>Lázaro Armindo Lázaro</p><p>Lídia Joaquim Machaia</p><p>Manuela Gonçalves Meque</p><p>Verónica António Cumbucane</p><p>5˚ Ano</p><p>CARVÃO MINERAL</p><p>Trabalho a ser entregue no</p><p>Departamento de Ciências Agrarias</p><p>e Biológicas, como critério de</p><p>avaliação para a cadeira de Química</p><p>Técnica, orientado pelo:</p><p>Mestre. Dário dos Santos</p><p>Universidade Púnguè</p><p>Extensão de Tete</p><p>2024</p><p>Índice</p><p>1. INTRODUÇÃO ........................................................................................... 3</p><p>1.1. Objectivos .............................................................................................. 3</p><p>1.1.1. Objectivo Geral ................................................................................ 3</p><p>1.1.2. Objectivos Específicos ..................................................................... 3</p><p>1.2. Metodologias ......................................................................................... 3</p><p>2. FORMAÇÃO DO CARVÃO MINERAL .................................................... 4</p><p>2.1. Processo geológico de formação ............................................................ 4</p><p>2.1.1. Fase bioquímica ............................................................................... 4</p><p>2.1.2. Fase geoquímica .............................................................................. 4</p><p>2.2. Factores que influenciam a formação do carvão ..................................... 4</p><p>2.3. Tipos de carvão mineral ......................................................................... 5</p><p>2.4. Ocorrência ............................................................................................. 6</p><p>2.4.1. Principais bacias carboníferas no mundo.......................................... 6</p><p>2.4.2. Estimativas de reservas em Moçambique ......................................... 8</p><p>2.5. Histórico da exploração de carvão no país.............................................. 8</p><p>2.6. Importância económica do carvão para Moçambique ............................. 8</p><p>2.7. Composição Química ............................................................................. 9</p><p>2.8. Tratamento do Carvão Mineral .............................................................. 9</p><p>2.8.1. Métodos de Extracção ...................................................................... 9</p><p>2.8.2. Mineração a Céu Aberto .................................................................. 9</p><p>2.8.3. Mineração Subterrânea .................................................................. 10</p><p>2.8.4. Britagem ........................................................................................ 10</p><p>2.8.5. Lavagem ........................................................................................ 10</p><p>2.9. Separação ............................................................................................. 11</p><p>2.9.1. Classificação do carvão por tamanho e qualidade. ......................... 11</p><p>2.10. Princípio de Trabalho Tecnológico ................................................... 11</p><p>2.11. Etapas do Processo Tecnológico em Termoeléctricas........................ 11</p><p>2.12. Tecnologias de Redução de Emissões ............................................... 11</p><p>2.13. Uso Industrial.................................................................................... 12</p><p>2.14. Aplicações do Carvão Mineral .......................................................... 12</p><p>2.14.1. Geração de Electricidade................................................................ 12</p><p>2.14.2. Produção de Aço (Indústria Siderúrgica)........................................ 13</p><p>2.14.3. Produção de Cimento ..................................................................... 13</p><p>2.14.4. Produção de Produtos Químicos .................................................... 13</p><p>3. CONCLUSÃO ........................................................................................... 15</p><p>4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................... 16</p><p>3</p><p>1. INTRODUÇÃO</p><p>O carvão mineral é um combustível fóssil amplamente utilizado em diferentes indústrias ao</p><p>redor do mundo. Sua formação, ocorrida há milhões de anos, resulta da decomposição de</p><p>matéria orgânica, particularmente de plantas, sob condições específicas de pressão e</p><p>temperatura. Este recurso natural desempenha um papel crucial na geração de energia</p><p>eléctrica e em processos industriais, embora suas implicações ambientais, como a emissão de</p><p>gases de efeito estufa, sejam motivo de intenso debate. O presente trabalho tem como</p><p>objectivo explorar os aspectos fundamentais do carvão mineral, desde sua formação geológica</p><p>até suas aplicações tecnológicas, com ênfase no tratamento e no impacto ambiental associado</p><p>ao seu uso.</p><p>1.1. Objectivos</p><p>1.1.1. Objectivo Geral</p><p> Analisar o carvão mineral desde sua formação até sua aplicação, passando por</p><p>aspectos técnicos e tecnológicos.</p><p>1.1.2. Objectivos Específicos</p><p> Descrever o processo de formação do carvão mineral</p><p> Identificar as principais áreas de ocorrência do carvão mineral no mundo, com foco</p><p>em Moçambique</p><p> Analisar a composição química e física do carvão mineral</p><p> Explicar os métodos de tratamento do carvão mineral</p><p> Discutir os princípios de trabalho tecnológico relacionados ao carvão mineral</p><p> Avaliar as diversas aplicações do carvão mineral na indústria e geração de energia</p><p>1.2. Metodologias</p><p>Este trabalho será desenvolvido com base em uma pesquisa bibliográfica utilizando livros,</p><p>artigos científicos e bases de dados confiáveis, como o Google Scholar e a Scopus. As</p><p>informações colectadas serão analisadas de forma crítica, priorizando fontes que utilizem</p><p>estudos de caso e pesquisas recentes sobre o uso e o tratamento do carvão mineral. As normas</p><p>APA serão utilizadas para a citação e formatação das referências bibliográficas.</p><p>4</p><p>2. FORMAÇÃO DO CARVÃO MINERAL</p><p>2.1. Processo geológico de formação</p><p>O carvão mineral é uma rocha sedimentar combustível, formada a partir da decomposição e</p><p>alteração de restos vegetais soterrados e compactados ao longo de milhões de anos. Este</p><p>processo, conhecido como carbonificação, ocorre em ambientes com pouco ou nenhum</p><p>oxigénio, geralmente em antigas áreas pantanosas ou lagunares (Tissot & Welte, 1984).</p><p>O processo de formação do carvão mineral pode ser dividido em duas fases principais:</p><p>2.1.1. Fase bioquímica</p><p>Nesta fase inicial, a matéria orgânica vegetal é decomposta por bactérias anaeróbicas,</p><p>resultando na formação de turfa. Esta etapa é caracterizada pela perda de oxigénio e</p><p>enriquecimento relativo em carbono (Suárez-Ruiz & Crelling, 2008).</p><p>2.1.2. Fase geoquímica</p><p>Com o aumento da profundidade de soterramento, a turfa é submetida a condições crescentes</p><p>de pressão e temperatura. Isso leva à progressiva perda de voláteis (principalmente água,</p><p>dióxido de carbono e metano) e ao aumento do teor de carbono fixo, transformando a turfa em</p><p>diferentes tipos de carvão (Thomas, 2013).</p><p>2.2. Factores que influenciam a formação do carvão</p><p>Vários factores geológicos e ambientais influenciam a formação e a qualidade do carvão</p><p>mineral:</p><p>5</p><p>Tipo de vegetação: A natureza da flora original afecta a composição química e as</p><p>propriedades do carvão formado. Por exemplo, carvões formados no Carbonífero são</p><p>diferentes daqueles formados no Terciário devido às diferenças na vegetação predominante</p><p>(Taylor et al., 1998).</p><p>Ambiente de deposição: O tipo de ambiente (pântano</p><p>de água doce, mangue salobro, etc.)</p><p>afecta as condições de decomposição inicial e, consequentemente, as características do carvão</p><p>(Hower et al., 2016).</p><p>Profundidade de soterramento: A profundidade alcançada pelos sedimentos determina o</p><p>grau de pressão e temperatura a que a matéria orgânica é submetida, influenciando</p><p>directamente o grau de carbonificação (Stach et al., 1982).</p><p>Tempo geológico: O tempo de exposição às condições de pressão e temperatura afeta o grau</p><p>de maturação do carvão (Diessel, 1992).</p><p>Actividade tectónica: Movimentos tectónicos podem alterar as condições de pressão e</p><p>temperatura, afectando o processo de carbonificação (Suárez-Ruiz & Crelling, 2008).</p><p>2.3. Tipos de carvão mineral</p><p>O processo de carbonificação resulta em diferentes tipos de carvão, que variam em função do</p><p>grau de metamorfismo. Os principais tipos, em ordem crescente de carbonificação, são:</p><p>Turfa: É o estágio inicial da formação do carvão, com alto teor de umidade e baixo conteúdo</p><p>de carbono. Não é considerada um carvão propriamente dito, mas um precursor (Moore,</p><p>1989).</p><p>Linhito: Também conhecido como carvão marrom, é um carvão de baixo rank, com teor de</p><p>carbono entre 60-70% e alto teor de umidade. É usado principalmente em usinas termelétricas</p><p>(Thomas, 2013).</p><p>Carvão sub-betuminoso: Intermediário entre o linhito e o carvão betuminoso, tem um teor</p><p>de carbono entre 71-77% e é amplamente usado na geração de energia eléctrica (Speight,</p><p>2013).</p><p>Carvão betuminoso (hulha): É o tipo mais comum de carvão, com teor de carbono entre 77-</p><p>87%. É usado na produção de energia e na indústria siderúrgica (carvão metalúrgico) (World</p><p>Coal Association, 2022).</p><p>6</p><p>Antracito: É o carvão de mais alto rank, com teor de carbono superior a 87%. Tem o maior</p><p>poder calorífico e é usado em aplicações industriais específicas e aquecimento doméstico</p><p>(Suárez-Ruiz & Crelling, 2008).</p><p>2.4. Ocorrência</p><p>2.4.1. Principais bacias carboníferas no mundo</p><p>As principais bacias carboníferas do mundo estão distribuídas em vários continentes,</p><p>reflectindo a história geológica e as condições paleoclimáticas favoráveis à formação do</p><p>carvão. Algumas das mais importantes incluem:</p><p>1. Bacia de Powder River (EUA)</p><p>2. Bacia do Donets (Ucrânia e Rússia)</p><p>3. Bacia de Bowen (Austrália)</p><p>4. Bacia do Ruhr (Alemanha)</p><p>5. Bacia de Jharia (Índia)</p><p>6. Bacia de Ordos (China)</p><p>7</p><p>7. Bacia de Moatize-Minjova (Moçambique)Situação do carvão mineral em</p><p>Moçambique</p><p>Moçambique possui várias bacias carboníferas importantes, sendo a mais notável:</p><p>1. Bacia de Moatize-Minjova: Localizada na província de Tete, é a principal região</p><p>produtora de carvão do país. Esta bacia faz parte do sistema do Karoo, que se estende</p><p>por vários países da África Austral (Vasconcelos, 2014).</p><p>O carvão mineral está amplamente distribuído em várias regiões do mundo, sendo os maiores</p><p>produtores globais os Estados Unidos, China, Índia e Austrália. Esses países possuem vastas</p><p>reservas, que sustentam suas indústrias energéticas e siderúrgicas. Entretanto, o continente</p><p>africano, embora menos explorado em termos de mineração de carvão, vem ganhando</p><p>importância com o desenvolvimento de novos projectos.</p><p>Moçambique, localizado na África Austral, desponta como um dos países com maior</p><p>potencial de produção de carvão mineral no continente. A província de Tete, no centro de</p><p>Moçambique, abriga uma das maiores reservas de carvão do mundo, com destaque para as</p><p>minas de Moatize, operadas pela empresa Vale S.A. O carvão de Moatize é do tipo</p><p>betuminoso, de alta qualidade, e pode ser utilizado tanto na geração de energia eléctrica</p><p>quanto na produção de aço (Viana, 2013).</p><p>A exploração de carvão em Moçambique começou a ganhar força nos anos 2000, com a</p><p>entrada de grandes multinacionais que investiram em infra-estrutura e tecnologia para</p><p>viabilizar a extração e exportação do recurso. Grande parte da produção moçambicana é</p><p>destinada ao mercado externo, especialmente à Índia e à China, que demandam grandes</p><p>quantidades de carvão para suas usinas termoeléctricas e indústrias de aço (Mavume, 2018).</p><p>Além da exportação, o carvão moçambicano também desempenha um papel fundamental no</p><p>desenvolvimento económico local. A mineração em Tete gerou empregos e atraiu</p><p>investimentos estrangeiros, que contribuíram para o crescimento das infra-estruturas, como</p><p>estradas e ferrovias. Contudo, a extracção do carvão em Moçambique não está isenta de</p><p>desafios, incluindo questões ambientais e sociais, como a realocação de comunidades locais e</p><p>a degradação ambiental nas áreas de mineração (Viana, 2013).</p><p>Com isso, o caso de Moçambique exemplifica o papel do carvão como um motor de</p><p>desenvolvimento económico, mas também evidencia a necessidade de um equilíbrio entre a</p><p>exploração de recursos naturais e a sustentabilidade ambiental.</p><p>8</p><p>Outras bacias carboníferas em Moçambique incluem: 2. Bacia do Lago Niassa (Província de</p><p>Niassa) 3. Bacia de Metangula (Província de Niassa) 4. Bacia de Lugenda (Província de</p><p>Niassa) 5. Bacia de Maniamba (Província de Niassa)</p><p>2.4.2. Estimativas de reservas em Moçambique</p><p>As estimativas de reservas de carvão em Moçambique variam, mas são consideradas</p><p>significativas no contexto africano. Segundo o Ministério dos Recursos Minerais e Energia de</p><p>Moçambique (2021), as reservas estimadas são de aproximadamente 20 bilhões de toneladas,</p><p>embora algumas estimativas cheguem a 23 bilhões de toneladas.</p><p>2.5. Histórico da exploração de carvão no país</p><p>A exploração de carvão em Moçambique tem uma história que remonta ao período colonial:</p><p>1. 1920s: Início da exploração em pequena escala pela companhia portuguesa</p><p>Companhia Carbonífera de Moçambique.</p><p>2. 1948: Estabelecimento da mina de Moatize.</p><p>3. 1975-1990: Após a independência, a produção foi nacionalizada, mas sofreu devido à</p><p>guerra civil.</p><p>4. 2004: Reinício das operações em larga escala com a entrada de empresas</p><p>internacionais.</p><p>5. 2011: Início das exportações de carvão em grande escala.</p><p>2.6. Importância económica do carvão para Moçambique</p><p>O carvão desempenha um papel crucial na economia moçambicana:</p><p>1. Exportações: O carvão é um dos principais produtos de exportação de Moçambique,</p><p>contribuindo significativamente para as receitas em moeda estrangeira.</p><p>2. Investimento Directo Estrangeiro (IDE): O sector de carvão tem atraído</p><p>investimentos substanciais de empresas multinacionais.</p><p>3. Emprego: A indústria do carvão gera empregos directos e indirectos, contribuindo</p><p>para o desenvolvimento económico local.</p><p>4. Infra-estrutura: O desenvolvimento do sector de carvão tem impulsionado melhorias</p><p>na infra-estrutura, especialmente em transporte e logística.</p><p>9</p><p>2.7. Composição Química</p><p>A composição química do carvão mineral varia significativamente dependendo do seu tipo e</p><p>origem, mas geralmente inclui os seguintes elementos principais:</p><p>Carbono (C): É o elemento mais abundante no carvão, variando de cerca de 60% nos linhitos</p><p>a mais de 90% nos antracitos (Speight, 2013).</p><p>Hidrogénio (H): O teor de hidrogénio diminui à medida que o rank do carvão aumenta,</p><p>variando de cerca de 6% nos linhitos a menos de 3% nos antracitos (Thomas, 2013).</p><p>Oxigénio (O): O conteúdo de oxigénio também diminui com o aumento do rank, de cerca de</p><p>30% nos linhitos a menos de 2% nos antracitos (Ward, 2016).</p><p>Enxofre (S): O teor de enxofre varia consideravelmente, geralmente entre 0,5% e 5%,</p><p>dependendo das condições de formação do carvão (Suárez-Ruiz & Crelling, 2008).</p><p>Nitrogénio (N): Geralmente presente em pequenas quantidades, tipicamente entre 0,5% e 2%</p><p>(Schweinfurth, 2009).</p><p>2.8. Tratamento do Carvão Mineral</p><p>2.8.1. Métodos de Extracção</p><p>A extracção do carvão mineral é realizada principalmente por dois métodos: mineração a céu</p><p>aberto e mineração subterrânea. A escolha do método depende de factores como a</p><p>profundidade e a geometria do depósito, as condições geológicas, os custos operacionais e os</p><p>impactos ambientais (Hartman</p><p>& Mutmansky, 2002).</p><p>2.8.2. Mineração a Céu Aberto</p><p>Este método é utilizado quando os depósitos de carvão estão próximos à superfície,</p><p>geralmente a menos de 200 metros de profundidade (World Coal Association, 2022).</p><p>Características principais:</p><p> Remoção da camada superficial de solo e rocha (overburden).</p><p> Uso de grandes equipamentos de escavação, como draglines, escavadeiras e</p><p>caminhões fora de estrada.</p><p> Maior recuperação do recurso mineral (até 90%).</p><p> Custos operacionais geralmente menores em comparação com a mineração</p><p>subterrânea.</p><p>10</p><p> Maior impacto visual e na paisagem.</p><p>2.8.3. Mineração Subterrânea</p><p>Utilizada para extrair carvão de depósitos mais profundos, onde a mineração a céu aberto não</p><p>é economicamente viável (Hartman & Mutmansky, 2002).</p><p>Métodos principais:</p><p> Longwall Mining: Utiliza uma máquina de corte que se move ao longo de uma face</p><p>longa de carvão, permitindo que o teto desabe atrás da área minerada.</p><p> Room and Pillar: Envolve a escavação de uma série de salas, deixando pilares de</p><p>carvão para suportar o tecto.</p><p>Características:</p><p> Menor impacto visual na superfície.</p><p> Recuperação do recurso geralmente menor (30-60%).</p><p> Maiores custos operacionais e de capital.</p><p> Maiores riscos de segurança para os trabalhadores.</p><p> Processos de Beneficiamento</p><p>Após a extracção, o carvão passa por processos de beneficiamento para melhorar sua</p><p>qualidade e adequá-lo às especificações do mercado (Leonard & Hardinge, 1991).</p><p>2.8.4. Britagem</p><p> Redução do tamanho das partículas de carvão.</p><p> Utilização de britadores de mandíbulas, de impacto ou de rolos.</p><p> Importante para facilitar o manuseio e o processamento subsequente.</p><p>2.8.5. Lavagem</p><p>Remoção de impurezas (rochas, argila, enxofre) do carvão.</p><p>Métodos incluem:</p><p> Jigs: Separação por densidade em meio aquoso pulsante.</p><p> Ciclones de meio denso: Utilização de suspensão de magnetita para separação por</p><p>densidade.</p><p> Mesas vibratórias: Separação por densidade em superfície inclinada vibratória.</p><p>11</p><p>2.9. Separação</p><p>2.9.1. Classificação do carvão por tamanho e qualidade.</p><p>Métodos incluem:</p><p> Peneiramento: Separação por tamanho usando telas vibratórias.</p><p> Flotação: Separação de partículas finas usando bolhas de ar em meio aquoso.</p><p> Separação magnética: Remoção de impurezas magnéticas.</p><p>2.10. Princípio de Trabalho Tecnológico</p><p>O princípio de trabalho tecnológico relacionado ao carvão mineral baseia-se na conversão da</p><p>energia contida no carvão em calor, que é utilizado para gerar electricidade ou realizar outros</p><p>processos industriais. O método mais comum de aproveitamento do carvão é por meio da</p><p>combustão em usinas termoeléctricas. A tecnologia empregada nesse processo evoluiu ao</p><p>longo dos anos, visando aumentar a eficiência energética e reduzir o impacto ambiental.</p><p>2.11. Etapas do Processo Tecnológico em Termoeléctricas</p><p>Nas usinas termoeléctricas movidas a carvão, o processo de geração de electricidade segue</p><p>algumas etapas principais:</p><p>1. Combustão do Carvão: O carvão mineral é pulverizado em partículas finas e</p><p>queimado em caldeiras a altas temperaturas. Esse processo de combustão libera</p><p>grandes quantidades de calor, que são transferidas para um sistema de aquecimento de</p><p>água.</p><p>2. Geração de Vapor: O calor produzido pela queima do carvão aquece a água nas</p><p>caldeiras, transformando-a em vapor em alta pressão. O vapor, por sua vez, é utilizado</p><p>para accionar turbinas que convertem a energia térmica em energia mecânica.</p><p>3. Conversão em Energia Eléctrica: As turbinas conectadas a geradores convertem a</p><p>energia mecânica em electricidade. Essa electricidade, depois de gerada, é distribuída</p><p>através de linhas de transmissão para atender às demandas energéticas de residências,</p><p>indústrias e outras áreas.</p><p>2.12. Tecnologias de Redução de Emissões</p><p>Dado que a queima de carvão libera grandes quantidades de dióxido de carbono (CO₂) e</p><p>outros poluentes, várias tecnologias foram desenvolvidas para reduzir os impactos ambientais.</p><p>Entre elas:</p><p>12</p><p> Captura e Armazenamento de Carbono (CCS): Tecnologia que captura o CO₂</p><p>gerado durante a combustão do carvão e o armazena em formações geológicas</p><p>profundas, prevenindo sua liberação na atmosfera (Gibbins & Chalmers, 2008).</p><p> Filtros de Partículas: Sistemas que capturam cinzas e outras partículas emitidas na</p><p>combustão para evitar que sejam liberadas no ar.</p><p> Tecnologia de Gaseificação Integrada em Ciclo Combinado (IGCC): Essa</p><p>tecnologia converte o carvão em gás de síntese antes de sua combustão. O gás de</p><p>síntese pode ser usado em turbinas a gás para gerar electricidade com maior eficiência</p><p>e menor impacto ambiental (DOE, 2010).</p><p>2.13. Uso Industrial</p><p>Além da geração de energia eléctrica, o carvão também é amplamente utilizado na indústria</p><p>siderúrgica, onde desempenha um papel crucial na produção de aço. No processo de produção</p><p>de aço, o carvão é convertido em coque, um material carbonizado que serve como agente</p><p>redutor no alto-forno, removendo oxigénio do minério de ferro para a fabricação de ferro-gusa</p><p>(McKetta, 2000).</p><p>A aplicação de tecnologias como a gaseificação e a liquefacção também permite que o carvão</p><p>seja convertido em combustíveis líquidos e químicos, que podem ser usados em indústrias</p><p>petroquímicas.</p><p>2.14. Aplicações do Carvão Mineral</p><p>O carvão mineral é um recurso energético de grande relevância, com diversas aplicações</p><p>industriais e energéticas. Seu uso predominante se dá na geração de electricidade, mas ele</p><p>também desempenha papéis cruciais em indústrias como a siderúrgica, a química e a de</p><p>cimento. As diferentes características e tipos de carvão determinam suas aplicações</p><p>específicas, variando desde a produção de energia até a fabricação de produtos químicos e</p><p>materiais de construção.</p><p>2.14.1. Geração de Electricidade</p><p>A principal aplicação do carvão mineral é na geração de electricidade, especialmente em</p><p>países que possuem grandes reservas do recurso. As usinas termoeléctricas a carvão são</p><p>responsáveis por uma parcela significativa da energia eléctrica mundial. Nesses sistemas, o</p><p>carvão é queimado em caldeiras para produzir vapor, que acciona turbinas ligadas a geradores</p><p>13</p><p>eléctricos (IEA, 2019). Essa forma de geração de energia, no entanto, vem sendo alvo de</p><p>críticas e regulações ambientais devido às emissões de dióxido de carbono (CO₂) e outros</p><p>poluentes.</p><p>Apesar dos impactos ambientais, o carvão continua sendo amplamente utilizado para a</p><p>geração de electricidade em várias partes do mundo. Países como China, Índia e Estados</p><p>Unidos são alguns dos maiores consumidores de carvão para fins energéticos. Em</p><p>Moçambique, por exemplo, o carvão mineral de alta qualidade extraído na província de Tete</p><p>tem potencial para alimentar usinas termoeléctricas locais, além de ser exportado para outros</p><p>países (Mavume, 2018).</p><p>2.14.2. Produção de Aço (Indústria Siderúrgica)</p><p>Outro uso crucial do carvão mineral é na indústria siderúrgica, onde ele é utilizado na forma</p><p>de coque. O coque é um produto obtido pela destilação seca do carvão betuminoso,</p><p>removendo as impurezas voláteis e deixando um material rico em carbono. Ele é essencial no</p><p>processo de fabricação do aço, actuando como agente redutor do minério de ferro em altos-</p><p>fornos (McKetta, 2000).</p><p>O coque serve como fonte de calor e também como agente químico para reduzir o óxido de</p><p>ferro, transformando-o em ferro-gusa, que é posteriormente refinado para produzir aço. Esse</p><p>processo é amplamente utilizado globalmente e o carvão desempenha um papel indispensável</p><p>na economia da produção de aço.</p><p>2.14.3. Produção de Cimento</p><p>Na indústria de cimento, o carvão é utilizado como fonte de calor nos fornos onde o calcário é</p><p>transformado em clínquer, que é o principal componente do cimento. O carvão queimado em</p><p>fornos de cimento proporciona temperaturas extremamente altas (cerca de 1.450°C),</p><p>necessárias para a calcinação do calcário. O clínquer resultante é então moído para</p><p>produzir o</p><p>cimento (Tshidada & Ngoma, 2017).</p><p>Esse processo, embora eficiente, também é um dos maiores responsáveis pela emissão de</p><p>dióxido de carbono (CO₂), contribuindo significativamente para o aquecimento global. Dessa</p><p>forma, a indústria de cimento está buscando tecnologias alternativas e fontes de energia</p><p>menos poluentes.</p><p>2.14.4. Produção de Produtos Químicos</p><p>14</p><p>O carvão mineral também é utilizado na produção de uma variedade de produtos químicos. A</p><p>gaseificação do carvão permite a conversão desse recurso em gás de síntese (uma mistura de</p><p>monóxido de carbono e hidrogénio), que pode ser utilizado para produzir combustíveis</p><p>líquidos, como gasolina e diesel, ou para fabricar produtos químicos como metanol, amónia e</p><p>plásticos (Higman & van der Burgt, 2008). Este processo é particularmente relevante em</p><p>países com escassez de petróleo, pois permite a transformação do carvão em combustíveis</p><p>líquidos.</p><p>Além disso, a liquefacção directa do carvão é uma tecnologia que transforma o carvão em</p><p>combustíveis líquidos por meio de processos químicos que quebram as ligações entre os</p><p>compostos carbonáceos. Esses combustíveis podem ser usados em veículos e outras</p><p>aplicações industriais.</p><p>15</p><p>3. CONCLUSÃO</p><p>O carvão mineral, apesar de ser uma das fontes de energia mais antigas e amplamente</p><p>utilizadas no mundo, continua desempenhando um papel fundamental no desenvolvimento</p><p>económico e industrial global. Desde sua formação há milhões de anos, esse recurso fóssil</p><p>tem sido aproveitado para diversas aplicações, principalmente na geração de electricidade e na</p><p>produção de aço, produtos químicos e cimento. No entanto, o uso do carvão está</p><p>intrinsecamente ligado a desafios ambientais, principalmente devido às suas elevadas</p><p>emissões de gases de efeito estufa e poluentes atmosféricos, que contribuem</p><p>significativamente para a mudança climática.</p><p>O estudo de caso de Moçambique exemplifica como o carvão pode ser um motor de</p><p>desenvolvimento económico em países ricos em recursos naturais, mas também expõe a</p><p>necessidade de equilibrar os benefícios económicos com a preservação ambiental e a</p><p>sustentabilidade a longo prazo. Dessa forma, o carvão mineral permanece relevante no</p><p>cenário energético mundial, mas seu futuro depende da capacidade de inovação tecnológica e</p><p>da adopção de práticas que minimizem seu impacto ambiental, além da busca por soluções</p><p>energéticas mais sustentáveis.</p><p>16</p><p>4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>Benson, S., & Lynch, E. (2006). Coal in the 21st Century: Mining, Processing, and Its</p><p>Environmental Impact. Wiley.</p><p>Gibbins, J., & Chalmers, H. (2008). Carbon capture and storage. Energy Policy, 36(12), 4317-</p><p>4322. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2008.09.058</p><p>Higman, C., & van der Burgt, M. (2008). Gasification. Gulf Professional Publishing.</p><p>IEA. (2019). Coal 2019: Analysis and Forecasts to 2024. International Energy Agency.</p><p>Marques, J., & Costa, L. (2005). O Carvão no Brasil: Perspectivas Energéticas e Ambientais.</p><p>Ed. Técnico-Científica.</p><p>Mavume, A. F. (2018). A Mineração de Carvão em Moçambique e os Desafios para o</p><p>Desenvolvimento Sustentável. Editora Universitária de Moçambique.</p><p>McKetta, J. J. (2000). Encyclopedia of Chemical Processing and Design: Volume 69 -</p><p>Sintering, Emissions Control to Solar Furnace. CRC Press.</p><p>Rogers, P., & Bhattacharyya, S. (2012). Energy Resources and Global Development: Coal,</p><p>Oil, and Gas. Elsevier.</p><p>Sasaki, M., Ohtsuka, T., & Miura, K. (2004). Technological Advances in Coal Preparation.</p><p>Springer.</p><p>Taylor, G. H., Teichmüller, M., Davis, A., Diessel, C. F., Littke, R., & Robert, P. (1998).</p><p>Organic Petrology: A New Approach in the Study of Coal and Source Rocks. Gebrüder</p><p>Borntraeger.</p><p>Tissot, B. P., & Welte, D. H. (1984). Petroleum Formation and Occurrence. Springer-Verlag.</p><p>Tshidada, M., & Ngoma, T. (2017). The Role of Coal in Cement Production. African Journal</p><p>of Industrial Processes, 12(2), 234-247.</p><p>Viana, J. L. (2013). A expansão da mineração em Tete: Impactos socioeconômicos e</p><p>ambientais. Revista Moçambicana de Recursos Naturais, 12(2), 45-67.</p><p>1. INTRODUÇÃO</p><p>1.1. Objectivos</p><p>1.1.1. Objectivo Geral</p><p>1.1.2. Objectivos Específicos</p><p>1.2. Metodologias</p><p>2. FORMAÇÃO DO CARVÃO MINERAL</p><p>2.1. Processo geológico de formação</p><p>2.1.1. Fase bioquímica</p><p>2.1.2. Fase geoquímica</p><p>2.2. Factores que influenciam a formação do carvão</p><p>2.3. Tipos de carvão mineral</p><p>2.4. Ocorrência</p><p>2.4.1. Principais bacias carboníferas no mundo</p><p>2.4.2. Estimativas de reservas em Moçambique</p><p>2.5. Histórico da exploração de carvão no país</p><p>2.6. Importância económica do carvão para Moçambique</p><p>2.7. Composição Química</p><p>2.8. Tratamento do Carvão Mineral</p><p>2.8.1. Métodos de Extracção</p><p>2.8.2. Mineração a Céu Aberto</p><p>2.8.3. Mineração Subterrânea</p><p>2.8.4. Britagem</p><p>2.8.5. Lavagem</p><p>2.9. Separação</p><p>2.9.1. Classificação do carvão por tamanho e qualidade.</p><p>2.10. Princípio de Trabalho Tecnológico</p><p>2.11. Etapas do Processo Tecnológico em Termoeléctricas</p><p>2.12. Tecnologias de Redução de Emissões</p><p>2.13. Uso Industrial</p><p>2.14. Aplicações do Carvão Mineral</p><p>2.14.1. Geração de Electricidade</p><p>2.14.2. Produção de Aço (Indústria Siderúrgica)</p><p>2.14.3. Produção de Cimento</p><p>2.14.4. Produção de Produtos Químicos</p><p>3. CONCLUSÃO</p><p>4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p>