Recursos Naturais - Gás Natural e Energia Nuclear - AULA 9

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Recursos NATURAIS – 506562 - Aula 9
Curso de Engenharia Ambiental
Professor: Paulo Cesar Pereira das Neves
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Gás natural
O gás natural ocorre devido ao aumento da pressão e das modificações sofridas pelas estruturas das rochas quando dos movimentos tectônicos. É um importante condicionador da migração do petróleo das rochas geradoras para as armazenadoras.
 
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Gás natural
As temperaturas envolvidas no processo oscilam entre 60 – 140°C, pois se ultrapassar esta faixa teremos, em conseqüência, somente a geração de CH4.
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Gás natural
Ao vir para a superfície o gás natural é utilizado diretamente como combustível a partir de um beneficiamento muito simples.
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Malha brasileira de
 gasodutos
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Principais jazimentos
 de gás natural
 Brasil – Rio de Janeiro, Bahia, Sergipe, Alagoas, Pará, Maranhão, Amazonas e Rio Grande do Norte.
 Mundo – Oriente Médio (Irã, Iraque, Kuwait, Arábia Saudita), Venezuela, Rússia, EUA, Nigéria, Bolívia e Argentina.
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ENERGIA NUCLEAR
 É a energia gerada pela fissão nuclear do 235U pelo bombardeio de nêutrons. Esta reação libera três nêutrons e calor. Os nêutrons quando liberados
 produzem novos
nêutrons e mais
calor, gerando, em 
conseqüência, uma
reação em cadeia.
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Energia nuclear
 Também pode ser obtida a partir do Pu, Th ou da fusão nuclear do hidrogênio.
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Reações nucleares
 Fissão nuclear: núcleo atômico divide-se em duas ou mais partículas;
 Fusão nuclear: situação em que, no mínimo, dois núcleos atômicos se unem para formar um terceiro
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Algumas aplicações
 Medicina nuclear: 
 a) radioterapia (tratamento de neoplasias – emissão de Ra destrói células cancerosas);
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Algumas aplicações
b) radiodiagnóstico da tireóide por ataque do 131I;
- área luminosa indica > cc do iodo;
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Algumas aplicações
c) radioesterilização – purificação de sangue e outros tecidos/órgãos para transfusões e transplantes;
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Algumas aplicações
 Agricultura: 
	a) traçadores radioativos – permitem acompanhar o metabolismo das folhas, detectando diversos aspectos fisiológicos envolvidos na fase de crescimento; 
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Algumas aplicações
b) traçadores radioativos – permitem o acompanhamento do agente polinizador ou das “pragas”;
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Algumas aplicações
c) traçadores radioativos – identificação de predadores a partir da marcação do organismo indesejado;
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Algumas aplicações
d) Irradiação por raios
 α para manter tama-
Nho e qualidade de le-
gumes armazenados;
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Algumas aplicações
e) Manutenção da maturidade de frutas e legumes;
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Algumas aplicações
 Indústria:
 a) controle de qualidade na espessura de folhas de papel;
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Algumas aplicações
b) Gamagrafia – identificação de fissuras em peças metálicas;
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Algumas aplicações
Indústria farmacêutica – esterilização de luvas, seringas, vidraria, etc.
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Algumas aplicações
 Indústria petrolífera – fonte de nêutrons para determinar perfilagens do substrato;
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Algumas aplicações
Conservação de obras de arte – erradicação de fungos;
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Energia nuclear
A energia nuclear é
 gerada em sistemas
 denominados reatores 
que fazem parte de usinas 
geradoras de eletricidade 
denominadas usinas 
termonucleares que geram a energia a partir de turbinas movidas por H2O(v) aquecido por combustível nuclear.
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Esquema de geração de
 energia em usinas termonucleares
 A queima do combustível nuclear produz: calor  ferve a água de uma caldeira  produção de vapor  movimenta uma turbina  dá partida para um gerador  geração de eletricidade.
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Energia nuclear
 no mundo
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?
17% da energia elétrica mundial
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Distribuição das usinas
no mundo 
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Distribuição das usinas
no mundo
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Produção e custos
energia nuclear/outras
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Emissão de CO2
 na atmosfera - comparação
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Energia nuclear 
 O 235U é o único elemento fissionável encontrado na natureza, sendo obtido a partir dos minerais: uraninita (UO2) e autunita (Ca(UO2)2(PO4)2.10-12 H2O). 
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Energia nuclear
 
O urânio apresenta distribuição geoquímica de apenas 2 ppm na crosta terrestre, sendo por isso um elemento-traço.
Outro elemento químico fissionável, mas que não ocorre na crosta terrestre é o 239Pu que só pode ser obtido a partir do 238U.
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Reatores nucleares
 Como comcustível é utilizado o U, com cerca de 3% de 235U.na forma de UO2, prensado em pastilhas.
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Moderadores líquidos
 Atuam como refrigeradores que absorvem energia térmica emitida pelo abrandamento dos nêutrons, arrefecendo os módulos de combustível aquecidos pela reação. Caso ocorra uma falha no sistema pode ocorrer a fundição do núcleo do reator com liberação da radiação para o meio externo.
	
	Ex: acidente de Chernobil na Ucrânia.
	
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Energia nuclear
No Brasil a energia elétrica gerada por usinas nucleares provém de Angra dos Reis, RJ, sendo o minério beneficiado em Caldas, MG. Outras duas unidades de beneficiamento estão em Catité e Lagoa Real, Bahia. As grandes reservas brasileiras de U situam-se no PA, CE e GO.
No Brasil a energia
 elétrica gerada por usi-
nas nucleares provém de
Angra dos Reis/RJ, sendo o minério beneficia- do em Poços de Caldas/MG. 
 Outras duas unidades de beneficiamento estão em Catité e Lagoa Real/BA. 
As grandes reservas brasileiras de U situam-se no PA, CE e GO.
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Energia geotermal
É a energia advinda de
fontes como exalações 
naturais e águas termais. 
O processo também pode 
ser induzido pela introdução 
de água e outros fluídos a altas 
temperaturas em rochas
porosas e permeáveis.
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Condições para que uma área
 seja reserva geotermal
Temperatura do reservatório entre 200-300°C;
volume do reservatório > do que 10 km3;
presença de rochas 
 permeáveis para 
 promover a indução de
 água e gás. 
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Condições para que uma área
 seja reserva geotermal
profundidade do reservatório entre 1-3 km;
rochas do topo impermeá-
 veis e com baixa condutibili-
 dade elétrica;
Gases sem solutos indesejá-
 veis-SiO2, CaCO3, FeO, As,B.