bioprocessos_alternativas_energeticas

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Brasília-DF. 
Bioprocessos: AlternAtivAs energéticAs
Elaboração
Juliana Cheleski
Julio Cesar Pissuti Damalio
Produção
Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração
Sumário
APRESENTAÇÃO .................................................................................................................................. 4
ORGANIZAÇÃO DO CADERNO DE ESTUDOS E PESQUISA ..................................................................... 5
INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 7
UNIDADE I
HISTÓRICO, DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS ............................................................. 9
CAPÍTULO 1
HISTÓRICO SOBRE O USO DE COMBUSTÍVEIS TRADICIONAIS ...................................................... 9
CAPÍTULO 2
O QUE SÃO COMBUSTÍVEIS? .................................................................................................. 13
CAPÍTULO 3
CONSERVAÇÃO DOS RECURSOS ENERGÉTICOS .................................................................... 17
UNIDADE II
FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS ................................................................... 21
CAPÍTULO 1
COMBUSTÍVEIS DERIVADOS DO PETRÓLEO ............................................................................. 21
CAPÍTULO 2
DESCOBERTA DE NOVAS FORMAS DE COMBUSTÍVEIS .............................................................. 30
CAPÍTULO 3
ENERGIA NUCLEAR: RISCOS E BENEFÍCIOS ............................................................................. 37
CAPÍTULO 4
OUTRAS FONTES DE ENERGIA LIMPA ....................................................................................... 43
CAPÍTULO 5
NOVAS FORMAS DE COMBUSTÍVEIS ....................................................................................... 49
PARA (NÃO) FINALIZAR ...................................................................................................................... 53
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 54
4
Apresentação
Caro aluno
A proposta editorial deste Caderno de Estudos e Pesquisa reúne elementos que se entendem 
necessários para o desenvolvimento do estudo com segurança e qualidade. Caracteriza-se pela 
atualidade, dinâmica e pertinência de seu conteúdo, bem como pela interatividade e modernidade 
de sua estrutura formal, adequadas à metodologia da Educação a Distância – EaD.
Pretende-se, com este material, levá-lo à reflexão e à compreensão da pluralidade dos conhecimentos 
a serem oferecidos, possibilitando-lhe ampliar conceitos específicos da área e atuar de forma 
competente e conscienciosa, como convém ao profissional que busca a formação continuada para 
vencer os desafios que a evolução científico-tecnológica impõe ao mundo contemporâneo.
Elaborou-se a presente publicação com a intenção de torná-la subsídio valioso, de modo a facilitar 
sua caminhada na trajetória a ser percorrida tanto na vida pessoal quanto na profissional. Utilize-a 
como instrumento para seu sucesso na carreira.
Conselho Editorial
5
Organização do Caderno 
de Estudos e Pesquisa
Para facilitar seu estudo, os conteúdos são organizados em unidades, subdivididas em capítulos, de 
forma didática, objetiva e coerente. Eles serão abordados por meio de textos básicos, com questões 
para reflexão, entre outros recursos editoriais que visam a tornar sua leitura mais agradável. Ao 
final, serão indicadas, também, fontes de consulta, para aprofundar os estudos com leituras e 
pesquisas complementares.
A seguir, uma breve descrição dos ícones utilizados na organização dos Cadernos de Estudos 
e Pesquisa.
Provocação
Textos que buscam instigar o aluno a refletir sobre determinado assunto antes 
mesmo de iniciar sua leitura ou após algum trecho pertinente para o autor 
conteudista.
Para refletir
Questões inseridas no decorrer do estudo a fim de que o aluno faça uma pausa e reflita 
sobre o conteúdo estudado ou temas que o ajudem em seu raciocínio. É importante 
que ele verifique seus conhecimentos, suas experiências e seus sentimentos. As 
reflexões são o ponto de partida para a construção de suas conclusões.
Sugestão de estudo complementar
Sugestões de leituras adicionais, filmes e sites para aprofundamento do estudo, 
discussões em fóruns ou encontros presenciais quando for o caso.
Praticando
Sugestão de atividades, no decorrer das leituras, com o objetivo didático de fortalecer 
o processo de aprendizagem do aluno.
Atenção
Chamadas para alertar detalhes/tópicos importantes que contribuam para a 
síntese/conclusão do assunto abordado.
6
Saiba mais
Informações complementares para elucidar a construção das sínteses/conclusões 
sobre o assunto abordado.
Sintetizando
Trecho que busca resumir informações relevantes do conteúdo, facilitando o 
entendimento pelo aluno sobre trechos mais complexos.
Exercício de fixação
Atividades que buscam reforçar a assimilação e fixação dos períodos que o autor/
conteudista achar mais relevante em relação a aprendizagem de seu módulo (não 
há registro de menção).
Avaliação Final
Questionário com 10 questões objetivas, baseadas nos objetivos do curso, 
que visam verificar a aprendizagem do curso (há registro de menção). É a única 
atividade do curso que vale nota, ou seja, é a atividade que o aluno fará para saber 
se pode ou não receber a certificação.
Para (não) finalizar
Texto integrador, ao final do módulo, que motiva o aluno a continuar a aprendizagem 
ou estimula ponderações complementares sobre o módulo estudado.
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Introdução
Vivemos em um país em que podemos fazer uso dos recursos naturais e renováveis para a geração 
de energia. Estamos em uma situação privilegiada, pois o Brasil tem intensa radiação solar, água 
dos rios e da costa oceânica em abundância, diversidade do clima, grande área para plantio de 
sementes, que podem ser utilizadas para a produção de energia. Assim, temos potencial ambiental, 
científico e tecnológico para propor e utilizar novas matrizes energéticas.
O aproveitamento dos recursos naturais deve estar sustentado no uso de recursos renováveis, sem a 
degradação do meio ambiente e que apresente segurança para os trabalhares que delas participem. 
Dentro desta discussão, os frequentes derramamentos de petróleo nos oceanos e os vazamentos 
de radiação de algumas centrais nucleares geram sérios questionamentos quanto ao uso destas 
matrizes para gerar energia. Qual o preço que todo mundo paga pela exploração destes recursos? 
São renováveis? E o que está ocorrendo com o nosso meio ambiente e nossa saúde com o aumento 
da poluição gerada por estas matrizes energéticas? Todo este processo de poluição é reversível? 
Diante da ‘tecnologia do mundo moderno’ será que, realmente, não somos capazes de criar novas 
alternativas energéticas, como carros populares com combustíveis alternativos ou casas com total 
abastecimento de energia solar, com menor custo para a população? A sociedade hoje em dia, em 
todo o mundo, vive um momento de extrema dependência da energia, principalmente a advinda do 
petróleo.
Realmente acreditamos que o Brasil pode e deve assumir independência energética e fazer com que 
todos os brasileiros tenham acesso a energia de baixo custo e possam usufruí-la para o melhoramento 
da vida do dia a dia; seja através do uso doméstico, ou do transporte, assim como a sustentação 
energética de toda a infraestrutura pública das cidades, dos estados e do país.
É nesse contexto que iniciamos nossa discussão a respeito desses temas de extrema importância e 
que de uma forma ou de outra, com as nossas decisões do dia a dia, podemos ter um rumo diferente 
no desenvolvimento científico, na sociedade e no meio ambiente.
Bons estudos!
Objetivos
 » Compreender a dependência com relação aos combustíveis fósseis ao longo da 
história. 
 » Refletirsobre as inovações atuais, avanços e limitações dos combustíveis fósseis e 
não fósseis.
 » Avaliar os aspectos que envolvem as energias limpas e suas aplicações tecnológicas 
com grande impacto social e ambiental.
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 » Entender o contexto atual dos riscos associados à energia nuclear com relação ao 
seu uso a curto e longo prazo.
 » Adquirir conhecimento das novas matrizes energéticas.
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UNIDADE I
HISTÓRICO, DEFINIÇÃO 
E CLASSIFICAÇÃO DOS 
COMBUSTÍVEIS
CAPÍTULO 1
Histórico sobre o uso de combustíveis 
tradicionais
A busca por fontes de combustíveis ao longo 
da história
A vida gira em torno da energia, ela move o mundo, as estrelas, os seres humanos. A energia é 
percebida por suas manifestações. A palavra energia vem do grego ένέργεια que significa ação.
Precisamos de combustível, em geral, o principal combustível dos animais é constituído por 
carboidratos e lipídios que proporcionam energia para o organismo, crescimento, renovação e 
regeneração celular. Por isso precisamos nos alimentar no dia a dia.
A busca por uma melhor condição de vida para os seres humanos e a sua própria sobrevivência, 
nos levou a uma relação muito próxima com a natureza. Desde os primórdios, o homem observa 
manifestações da natureza, como por exemplo a combustão proveniente de uma tempestade elétrica 
ou natural, assim nos apropriamos do fogo. Para manter o fogo acesso, fomos descobrindo quais 
materiais pegavam fogo (como gravetos, folhas secas) e quais não pegavam, o que chamamos hoje 
de materiais combustíveis.
A mitologia grega nos ensina que o fogo é tão importante para a sociedade que era uma propriedade 
dos deuses. Diziam que o titã Prometeu acabou roubando o fogo sagrado de Zeus e ofereceu aos 
humanos.
Com certeza o fogo traz muitos benefícios para os seres humanos, porque sem ele muitos materiais 
não seriam descobertos nem transformados. Dominar o fogo significa se fortalecer frente às diversas 
situações ambientais. O fogo pode ser utilizado para a iluminação, espantar animais ferozes, aquecer 
e afastar as temperaturas extremas do inverno, preparar os alimentos; e o trabalho pesado, que era 
inicialmente realizado à custa da energia muscular humana ou animal, foi substituído por energia 
proveniente da combustão (calor e trabalho).
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UNIDADE I │ HISTÓRICO, DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS
Porém, desde os primórdios, apesar de muito poluente, a madeira é um dos principais materiais 
combustíveis e ainda é utilizada pela sociedade atual. As florestas europeias começaram a se esgotar 
em torno do século XVIII porque o carvão vegetal, derivado da madeira, tem sido usado desde pelo 
menos 6.000 a.C. 
Aqui no Brasil seguimos para o mesmo rumo, estamos acabando com as nossas florestas, seja para 
produção de carvão, móveis, suplementos industriais, alimentícios e ainda para o tráfico de plantas 
e animais silvestres.
Dentro deste contexto o carvão mineral (retirado do solo, das minas de carvão) também se tornou 
indispensável para o funcionamento dos primeiros motores a vapor, nos séculos XVIII e XIX. A 
exploração das fontes de energia teve um significativo aumento com a Revolução Industrial para 
que se mantivessem em funcionamento os motores movidos a vapor. Assim, produção industrial 
em larga escala e a busca por novas tecnologias industriais motivou a busca por novos combustíveis. 
Assim, no século XIX, o petróleo foi descoberto e desde este momento se tornou praticamente 
indispensável à vida da sociedade moderna.
A demanda internacional por combustíveis aumentou com a popularização dos 
automóveis. Os combustíveis fósseis que eram empregados para obtenção do 
querosene passaram a ser fonte de obtenção da gasolina.
Algum tempo depois, o diesel se transformou em um combustível de grande uso, a partir da Segunda 
Guerra Mundial. Na década de 1940, a física nuclear começou a pesquisar a energia nuclear como 
fonte de produção de energia. Mesmo com o argumento de que seria uma importante fonte de 
energia, a construção de usinas nucleares gerou (e ainda gera) preocupação entre a população, as 
autoridades políticas e ambientais. 
Aqui no Brasil, entre 1892 e 1897, o fazendeiro Eugênio Ferreira de Camargo obteve uma concessão 
na região de Bofete, em São Paulo, para perfurar um dos primeiros poços de petróleo do país. Para 
isso trouxe dos Estados Unidos uma sonda e uma equipe para perfurar o poço de 488 metros de 
profundidade. Dele foi retirado somente água sulfurosa e dois barris de petróleo. Apesar desse 
resultado limitado, a partir daí, o Brasil passou a ser considerado como uma fonte para a busca de 
petróleo.
A possibilidade dos países não sustentarem suas matrizes industriais e todo mercado econômico, pela 
possível falta de combustível, principalmente dos derivados de petróleo (que não são renováveis), 
levou a uma corrida pela busca de novas fontes de energia.
Esta busca foi impulsionada, durante a década de 1970, pela crise mundial do petróleo. A crise do 
petróleo levou o preço do petróleo a sofrer muitas variações e instabilidades. O petróleo se tornou um 
produto tão precioso que passou a ser chamado de “ouro negro”, porque aqueles que encontraram 
poços de petróleo tornaram-se muito ricos.
Em 1908, uma grande quantidade de petróleo foi descoberta no Irã, que passou a ser um forte 
atrativo devido a importância da descoberta. Assim, esta região passou a ser visada e explorada por 
países do mundo todo.
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HISTÓRICO, DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS │ UNIDADE I
Os maiores produtores de petróleo do mundo se encontram na região do Golfo Pérsico (Figura 
1): Arabia Saudita, Iraque, Irã e Kuwait. Apenas a Venezuela como representante da América se 
encontra nesta lista. Os países produtores de petróleo estavam acumulando bilhões de dólares, que 
ofereciam sob forma de empréstimos aos países importadores de petróleo.
Figura 1. Região do Golfo Pérsico, local onde se encontra uma das maiores reservas de petróleo do mundo. Por 
causa do interesse pelo petróleo, uma série de conflitos ocorreram com os países árabes: a guerra dos Seis Dias 
(1967), a Guerra do Yom Kipur (1973), a revolução Islamica do Irã (1979) e a Guerra Irã-Iraque, a partir de 1980.
Extraído de <http://www.alunosonline.com.br/geografia/golfo-persico.html>
Tendo em vista o enriquecimento dos petroleiros, o Brasil se utilizou desses financiamentos para 
consolidar seu crescimento interno e para aumentar suas reservas internacionais, época chamada 
de “milagre econômico” (Figura 2).
Figura 2. Petróleo: Conhecido como ouro negro por causa do seu grande valor comercial.
Extraído de: <http://www.dn.pt/revistas/nm/interior.aspx?content_id=2546113>
A alta nos preço do petróleo causou uma desestabilização na economia por todo o mundo. Este 
momento coincide com o fim do “milagre econômico” ocorrido na ditadura militar no Brasil. 
Em 1953, foi fundada a PETROBRAS (PETRÓLEO BRASILEIRO S/A) para investir em tecnologia 
e explorar o petróleo no Brasil. As perfurações petrolíferas do país foram avançando, buscando-se 
em cada vez lugares mais profundos. Isto tornou a empresa referência em extração de petróleo em 
águas profundas.
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UNIDADE I │ HISTÓRICO, DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS
Assista o filme Ouro Negro - A Saga do Petróleo Brasileiro que reconstitui vários 
episódios que culminaram com a abertura do primeiro poço produtivo de petróleo 
no Brasil. Para mais informações, acesse o site: <http://www.ouronegrofilme.com.
br/sinopse.php>.
Podemos perceber que a trilha do desenvolvimento da sociedade moderna se sustenta pelo uso 
de combustíveis não renováveis. Isso vem gerando a preocupação dos cientistas e estudiosos que 
buscam desenvolver fontes de energia alternativa, renovável e com baixo impacto ambiental, se 
possível, nulo.
Até meados da década de 1980, o álcool anidro, obtido da cana de açúcar por meio da fermentação 
da sacarose, passou a ser utilizado em veículos e oferecia menores índices na emissão de gases 
poluentes. O mercado internacional,atualmente, ganhou novos impulsos devido ao desenvolvimento 
dos biocombustíveis. 
Uma nova fase se iniciou na história dos combustíveis com a preocupação dos impactos ambientais, 
na saúde humana, causados pela emissão dos gases poluentes. A construção de usinas hidrelétricas, 
placas de captação de energia solar, eólica ganham destaque e vêm tendo cada vez mais utilização 
como fontes limpas de energias (Figura 3).
Figura 3. Diferentes fontes de emissão de gases poluentes na atmosfera. A queima de combustíveis não 
renováveis, além de gerar poluição (e o aumento do efeito estufa), levam a diminuição da qualidade de vida 
dos seres vivos.
Figura adaptada de: <http://www.mundoeducacao.com/quimica/oxidos-efeito-estufa.htm>
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CAPÍTULO 2
O que são combustíveis?
Para aprofundarmos os estudos sobre bioprocessos, energia e combustíveis, primeiro nos 
perguntamos, o que é um combustível? Segundo a definição do dicionário Aurélio, combustível é 
aquilo que “que tem a propriedade de se queimar: matérias combustíveis”; “matéria cuja combustão 
produz energia calorífera: o carvão e a lenha são os combustíveis mais usados”. 
Combustível é um material cuja queima é utilizada para produzir calor, energia ou luz. Um exemplo 
é a madeira (combustível) que na presença de oxigênio (comburente) não reage por si só, mas 
necessita de uma fonte de calor externa (faísca, um fósforo, um raio etc.) para iniciar a combustão.
Assim, podemos expandir nossa definição para “uma substância que reage com o comburente (mais 
comum o oxigênio) de forma a produzir calor, chamas e gases”. A reação de combustão é exotérmica. 
Este processo de combustão faz com que os veículos automobilísticos possam funcionar. 
Esta combinação de comburente, combustível e calor forma o triângulo necessário para que o fogo 
se inicie, descrito como “triângulo do fogo” (Figura 4). Na falta de pelo menos um dos componentes, 
o fogo não se inicia e se estiver acesso, apagará.
Pesquise como apagar o fogo (ou seja, retirar o calor) de diferentes materiais 
comburentes. Uma dica: este conhecimento é extremamente útil na fabricação de 
diferentes tipos de extintores de incêndio. 
Figura 4. Representação do triângulo do fogo e ao lado o símbolo de risco “O” inerente as substâncias 
comburentes.
 
Fonte: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Comburente>
Os combustíveis podem ser classificados quanto ao seu estado físico, como sólido, líquido ou gasoso. 
Estes podem ser de origem fóssil (não renováveis) e vegetais (renováveis). Ao nosso redor existem 
várias substâncias que podem ser usadas como combustível. 
Existem vários tipos de combustão: lenta, rápida e explosão. A combustão lenta se produz em 
baixas temperaturas. A formação de ferrugem das grades das casas, que se trata da oxidação de um 
metal (cobre, ferro, zinco etc.) em contato com a água da atmosfera, é um exemplo deste tipo de 
combustão. 
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UNIDADE I │ HISTÓRICO, DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS
A combustão rápida produz chama (fogo) devido à mistura dos gases inflamados com o ar. Se 
a substancia for sólida, e a combustão ocorre na superfície, ocorre a incandescência e também a 
formação de brasas. 
A explosão é a combustão de alta velocidade resultante da mistura de gases ou partículas com o ar, 
em uma porcentagem definida, provocando uma elevação da temperatura e/ou da pressão ao seu 
redor. Uma explosão provoca ondas de pressão ao redor do local onde ocorre. 
As reações de combustão podem ser completa e incompleta. A combustão completa ocorre 
quando há oxidação total dos átomos de carbono da cadeia carbônica e os produtos formados serão 
dióxido de carbono (CO2) e água. 
Como exemplo, a reação de combustão completa do isoctano (um dos componentes da gasolina): 
C8H18(g) + 25/2 O2 (g) → 8 CO2 (g) + 9 H2O (l) + energia
Já na combustão incompleta não há quantidade de comburente (oxigênio) para queimar todo o 
combustível e os produtos formados são monóxido de carbono (CO) e água, como no exemplo abaixo:
C8H18 (g) + 17/2 O2 (g) → 8 CO (g) + 9 H2O (l) + energia
Para melhor compressão, abaixo está uma tabela com os tipos de combustíveis mais comuns e suas 
classificações:
Tabela 1.
Os combustíveis também podem ser classificados quanto a sua volatilidade. A volatilidade está 
relacionada às forças intermoleculares que compõe as substâncias, podendo levar a mudanças de 
fase, por exemplo, da fase líquida para fase gasosa. Assim, uma substância com alta volatilidade tem 
fracas forças intermoleculares e com baixa volatilidade altas forças intermoleculares.
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HISTÓRICO, DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS │ UNIDADE I
Combustíveis voláteis são aqueles que podem inflamar em temperatura ambiente, como o éter, 
benzina e álcool. Os não voláteis precisam ser aquecidos acima da temperatura ambiente para 
inflamar, como por exemplo, o óleo combustível e o óleo lubrificante.
Os combustíveis em geral apresentam em sua composição os seguintes elementos: carbono, 
hidrogênio, oxigênio, enxofre e nitrogênio. Carbono e hidrogênio são os elementos que mais 
contribuem para o poder calorífico dos combustíveis. Embora o enxofre também seja um combustível, 
traz consequências prejudiciais ao meio ambiente e a saúde do homem, ele é causador da “chuva 
ácida”.
Os metais níquel, vanádio, cálcio, sódio, potássio e manganês também estão presentes nos 
combustíveis, porém em concentrações muito pequenas. A água é normalmente encontrada em 
todos os combustíveis, principalmente nos combustíveis sólidos na forma de umidade. A presença 
da água diminui o poder calorífico do combustível.
Os combustíveis líquidos são amplamente utilizados na indústria, devido às facilidades de operação, 
armazenamento e transporte. As importantes propriedades dos combustíveis líquidos que devem 
ser conhecidas para sua segurança no armazenamento e na sua aplicação são: 
 » Ponto de fulgor: ponto de fulgor é a temperatura do combustível na qual, sob 
a ação de uma chama sobre a superfície do mesmo, provoca ignição e combustão 
transitória.
 » Ponto de ignição: ponto de ignição é a temperatura do combustível na qual a 
chama provoca uma combustão contínua. 
 » Temperatura de autoignição: temperatura de autoignição é a temperatura 
mínima de uma mistura ar/combustível na qual a combustão é iniciada e se mantém 
sem a presença de uma chama.
 » Ponto de fluidez: ponto de fluidez é a temperatura mínima necessária para que o 
combustível se torne um fluido.
 » Viscosidade: a viscosidade é a resistência de um fluido (gás ou líquido) a fluir, 
quanto maior a viscosidade, mais lento o fluxo. Esta é uma importante propriedade 
que determina a temperatura de armazenamento, sistema de bombeamento e 
pulverização para combustão.
Outras propriedades de combustíveis líquidos são aplicáveis apenas a combustíveis automotivos 
(gasolina, óleo diesel), tais como a octanagem, período de indução e volatilidade.
Por exemplo, a principal propriedade da gasolina é a sua facilidade em transformar-se rapidamente 
de líquido em vapor, isto é a volatilidade. A ignição do motor depende inteiramente da volatilidade 
da gasolina. 
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UNIDADE I │ HISTÓRICO, DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS
A pureza também é um fator importante para cada tipo de combustível. Para uma “boa” gasolina, 
esta deve ser livre de ácidos, enxofre, água e sedimentos. Os ácidos perfuram e corroem o motor. Os 
demais produtos quando queimados geram mais gases poluentes para a atmosfera. 
Você sabia que o combustível que dá vida as estrelas é o hidrogênio, devido à fusão 
nuclear. Esta é uma reação que gera quantidades enormes de energia, exemplo 
disso é a bomba H. Esta energia não foi dominada adequadamente pelo homem. 
Porque libera tanta energia?
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CAPÍTULO 3
Conservação dos recursos energéticos
Os recursos energéticos são todos aqueles recursos que direta ou indiretamente originam ou 
acumulam energia que possa ser utilizada para o nosso benefício (Figura 5).
Algumas fontes de energia têm umimpacto maior do que outras no meio ambiente. Mesmo buscando 
aproveitar uma maior eficiência dos recursos, de alguma forma parte desta energia é perdida para 
o ambiente durante qualquer transformação de energia, e se perde normalmente na forma de calor.
Observe quando se utiliza o computador ou o carro: você sente que na região da bateria ou próxima 
a ela há a liberação de calor depois de ter sido usado por um tempo. Esta observação pode ser 
estendida para todas as conversões de energia: nenhuma delas são completamente eficientes. Desta 
forma, o uso racional e a conservação dos recursos existentes seria a forma mais consciente de 
melhor aproveitá-las.
Figura 5. Diferentes recursos energéticos: energia atômica, solar, eólica, mineral, fóssil, água, fogo e dos alimentos.
Fonte: <http://www.energy4me.org/energy-facts/energy-sources/>
O grande benefício da conservação de combustíveis fósseis é que se for economizado, pode ser 
utilizado para as gerações futuras. Se a retirada do petróleo continuar no ritmo que se encontra hoje 
em dia, a estimativa é que se tenha este recurso por no máximo 40 ou 60 anos. 
O carvão mineral é outro combustível que deve ser usado com cautela, pois suas fontes não são 
renováveis. O carvão mineral é um combustível fóssil natural extraído da terra por processos de 
mineração, de coloração preta ou marrom. Dentre os combustíveis fósseis, é o mais abundante da 
natureza. 
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UNIDADE I │ HISTÓRICO, DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS
O principal uso do carvão ocorre na indústria siderúrgica e para geração de eletricidade. 
Segundo dados do governo brasileiro, publicado dia 18/8/2013, <http://www.brasil.gov.br/
infraestrutura/2011/12/carvao-mineral-recebe-investimentos-em-tecnologia> o carvão mineral 
participa com 1,3% na matriz elétrica nacional. As reservas de carvão do país estão situadas na 
região Sul. O carvão participa com 27% da matriz energética mundial, perdendo apenas para o 
petróleo, com 33% de participação. 
Para entendermos porque o carvão não é um recurso renovável, precisamos compreender como a 
natureza levou a sua formação. O carvão pode ser definido como a parte celulósica da vegetação, 
transformada pelo tempo, pressão, bactérias e outros agentes anaeróbicos na natureza, produzindo 
assim uma “massa” carbonosa sob a forma fossilizada.
Sucessivas formações de florestas, alagamentos, mudanças geológicas podem ter ocorrido ao longo 
de milhares de anos em uma mesma região formando então as camadas de carvões, encontradas em 
diferentes partes do mundo.
O carvão como combustível gera problemas para o meio ambiente (Figura 6), pois é o que mais libera 
dióxido de carbono na atmosfera, e também para a saúde do trabalhador na indústria carbonífera. Por 
exemplo, um trabalhador com aproximadamente trinta anos de serviço nesta indústria apresentará 
pneumoconiose (devido à ingestão de partículas de pó de carvão que se acumulam nos pulmões). 
Figura 6. Carvão mineral e vegetal utilizados como combustíveis.
Figura adaptada de: <http://www.brasilescola.com/geografia/carvao-vegetal.htm>
Outra fonte de energia que tem recurso limitado por não ser renovável é baseada na exploração do 
urânio, metal radioativo. Antes do uso do urânio para obtenção de energia, este era utilizado nas 
indústrias de cabedal (fabricação de peças de couro e sola) e de madeira. Os seus compostos eram 
utilizados como corantes para a seda e a lã. 
Quando se fala da conservação de recursos energéticos, temos que falar dos recursos que são 
renováveis, assim, por mais que nos utilizemos destes meios, podemos mantê-los. 
Assim, a preservação destes recursos se tornou fundamental para a humanidade evitar a 
destruição do ecossistema e o colapso mundial pela falta de combustíveis. Lembrando que este é 
um problema que podemos viver na sociedade atual, pois ainda somos extremamente dependentes 
dos combustíveis fósseis.
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HISTÓRICO, DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS │ UNIDADE I
Algumas formas de energia que consumimos são renováveis, nas quais se incluem os biocombustíveis, 
energia hidroelétrica, eólica, solar, geotérmica, energia azul, maremotriz e ondomotriz, as quais 
explicaremos em detalhe nos próximos capítulos nesta apostila.
Todos os recursos naturais devem ser conservados para o nosso próprio benefício. Cada recurso 
preservado significa não apenas “preservação ambiental”, mas economia de energia dos recursos 
que seguem para as plantas industriais. 
Assim, devemos preservar o solo e não poluí-lo, pois ele o sustento de todo o planeta e provêm todos 
os alimentos, plantas, florestas etc. Todos os organismos vivos dependem dele. 
Se for descartar resíduos, seja de construção civil (por exemplo telhas, restos de 
cimento, cerâmicas, fios de energia) ou doméstico que não podem mais ser utilizados 
(pilhas, baterias, móveis, pneus, telhas, garrafas etc.) várias cidades oferecem pontos 
de coleta gratuito destes materiais, que são utilizados na reciclagem. Não descarte 
em terrenos vazios, rios ou deixados para a coleta do lixo comum. Verifique no site 
da prefeitura da sua cidade se existem locais para este tipo de coleta. 
A partir da água temos a energia hidrelétrica e maremotriz. A água deve ser preservada, seja por 
meio do tratamento dos efluentes domésticos e industriais, ou por seu uso racionado. Além do mais, 
a água contaminada se torna imprópria para o uso humano, causando uma série de doenças como 
diarreia infecciosa, cólera, leptospirose, hepatite etc. 
Figura 7. Apesar de o planeta terra ser chamado de planeta água, apenas 1% da água doce está acessível 
para o consumo humano.
Fonte: <http://educador.brasilescola.com/estrategias-ensino/a-distribuicao-agua-no-planeta.htm>
Devemos rever o uso dos recursos naturais no nosso dia a dia. Podemos contribuir, com a preservação 
da água, por exemplo:
 » fechando as torneiras residenciais quando não estiverem em uso;
 » coletando a água da chuva para lavar calcadas e molhar as plantas;
 » optando na construção civil por vasos sanitários que utilizam menor volume de 
água; 
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UNIDADE I │ HISTÓRICO, DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS
 » não jogando óleo na pia e no solo (alguns supermercados coletam óleos usados).
Outra forma de poupar o meio ambiente e economizar energia é por meio da reciclagem (Figura 8). 
A reciclagem de materiais pode ser explicada de uma maneira simples: triturar ou moer os materiais 
e voltar a usá-los na indústria. Este é um importante processo que ajuda a economizar energia e 
matéria prima.
Nos automóveis também é possível minimizar o consumo de combustível; por exemplo se os pneus 
estiverem devidamente cheios, o carro revisado, com óleo novo e dirigido de forma prudente e 
defensiva, gasta-se menos gasolina. 
Figura 8. A reciclagem é uma forma consciente de economizar recursos naturais e energia.
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UNIDADE II
FONTES DE 
COMBUSTIVEIS: 
VANTAGENS E 
DESVANTAGENS
CAPÍTULO 1
Combustíveis derivados do petróleo
Combustíveis fósseis
O petróleo é constituído de compostos orgânicos denominados hidrocarbonetos. Quando submetido 
à destilação fracionada, na torre de fracionamento, o petróleo “cru” dá origem a diversos produtos 
com diferentes composições de diferentes pesos moleculares (Figura 9).
Os hidrocarbonetos mais pesados, que estão na forma sólida, ficam na parte mais baixa da torre de 
fracionamento e os mais leves, que são os gases, ficam na parte mais alta. Depois de fracionado nas 
refinarias de petróleo, os produtos seguem para as diversas indústrias petroquímicas, onde serão 
convertidos em subprodutos, tais como o óleo diesel, gasolina, querosene, gás de cozinha, graxas e 
parafinas.
22
UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
Figura 9. Esquema da torre de fracionamento de petróleo e seus derivados.
Fonte: <http://hidrocarbonetos10b.no.comunidades.net>
Além disso, o petróleo está presente em outros produtos do nosso cotidiano, como por exemplo, 
embalagens plásticas, maquiagens, tintasetc.
Uma das frações importantes do petróleo é a gasolina. Esta não é uma substância totalmente pura, 
formada de uma mistura de hidrocarbonetos para gerar o produto final. Com o tempo as frações 
com menor peso molecular evaporam, então se diz popularmente que a gasolina “estragou”. 
O óleo combustível também é um das frações mais importante para o sistema industrial, devido a 
seu baixo preço, é utilizado como combustível nos veículos de carga. 
Os combustíveis gasosos tem aumentado a demanda na indústria nacional, porém há limitação 
quanto ao armazenamento e transporte, além dos riscos associados a estes processos. Já o Gás 
Liquefeito de Petróleo (GLP) é utilizado amplamente nos lares e na indústria metalúrgica, alimentícia 
e de cerâmica (Figura 10). 
Qual a diferença entre os álcoois metanol e etanol? Qual deles utilizamos para 
abastecer os carros, podemos utilizar qualquer um? 
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FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
Outros combustíveis derivados do petróleo
Querosene
O querosene é um composto líquido fracionado entre a gasolina e o óleo diesel. É um composto 
formado por uma mistura de hidrocarbonetos alifáticos, naftalênicos e aromáticos. Os usos mais 
comuns são para iluminação, solventes e querosene para aviação. 
Diesel 
O óleo diesel é constituído basicamente por hidrocarbonetos em baixas concentrações de enxofre, 
nitrogênio e oxigênio, selecionados de acordo com as características de ignição e de escoamento 
adequadas ao funcionamento dos motores diesel. É inflamável e tóxico. Empregado como combustível 
nos automóveis, ônibus, caminhões e embarcações marítimas. O Extra Diesel Aditivado é um óleo 
diesel que contém aditivos com objetivo de manter limpo o sistema de alimentação de combustível. 
Figura 10. Imagem ilustrando a abertura de um poço de extração de petróleo.
Reservas mundiais de petróleo
O Brasil se encontra na 15o posição com relação às reservas de petróleo no mundo, contribuímos 
com apenas 0,9% na participação mundial. As maiores reservas de petróleo se encontram na região 
do Golfo Pérsico e na Venezuela (primeiro lugar no mundo com relação quantidade de barris de 
petróleo) (Figura 11).
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UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
Figura 11. Reservas de petróleo do mundo.
Fonte: <http://exame.abril.com.br/meio-ambiente-e-energia/noticias/as-15-maiores-reservas-de-petroleo-no-mundo>
As 15 maiores reservas de petróleo do mundo atingiram 1,6 trilhões de barris no 
final de 2012, conforme os dados da BP Statistical Review of World Energy 2013. Para 
mais informações acesse: <http://www.bp.com>.
Tabela 2. Dados do final de 2012 mostram as reservas de petróleo no mundo. 
Fonte: BP Statistical Review of World Energy 2013 <http://www.bp.com>.
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FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
No Brasil, com a descoberta do pré-sal, estima-se que temos um potencial muito grande para 
exploração de petróleo, que nos colocaria nas primeiras posições mundiais em reservas de 
petróleo. Estima-se que, a partir de 2016, aumente a produção de petróleo no Brasil, chegando-se 
a autonomia petrolífera brasileira, sendo que hoje importamos grande parte do combustível que 
consumimos.
No pré-sal, o petróleo e o gás ficam localizadas abaixo da “camada de sal” localizada na costa litorânea 
brasileira, entre os litorais do Espírito Santo e de Santa Catarina, em uma extensão estimada de 
cerca de 800 quilômetros. O petróleo se encontra em uma região com uma profundidade de cerca 
de 5000 m de profundidade do nível do mar. Somente a camada de sal chega a ter cerca de 2000 m 
de espessura (Figuras 12 e 13).
O campo de Libra, localizado na Bacia de Campos, é a primeira região que o governo brasileiro 
concedeu (no dia 21 de outubro de 2013) para exploração de petróleo e gás natural na região do pré-
sal sob o regime de partilha de produção.
A Petrobrás terá 40% de participação na exploração da bacia. Devido à pequena porcentagem do 
Brasil na exploração do petróleo, houve muitas críticas afirmando que é o primeiro passo para a 
privatização de uma das maiores riquezas brasileiras.
Figura 12. Áreas do pré-sal e o volume estimado em barris de petróleo. No mapa está o Campo de Libra, Tupi, 
Iara, Guará e a Bacia de Campos na costa do estado de São Paulo e Rio de Janeiro.
Fonte: <http://g1.globo.com/economia/negocios/noticia/2013/09/veja-como-devera-ser-o-leilao-do-campo-de-libra.html>
A exploração de petróleo na camada pré-sal trouxe a expectativa de uma enorme 
nova fonte riqueza para o Brasil. Assista o vídeo no Youtube explicando sobre o pré-
sal: <http://www.youtube.com/watch?v=mBL3xAqsEsM>.
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UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
Figura 13. Ilustrando a região de petróleo e gás natural abaixo da camada de pré-sal.
Fonte: <http://g1.globo.com/economia/pre-sal/leilao-de-libra/platb/>
Gás natural
O gás natural é um gás proveniente da decomposição da matéria orgânica, proveniente de jazidas 
naturais, de fontes não renováveis, rico em metano, e em menores quantidades, de gás propano, 
butano, nitrogênio e dióxido de carbono. O gás natural tem alto poder calorífico e é menos poluente 
que o petróleo.
Difere dos gases GLP (gás liquefeito de petróleo) e gás de refinaria que são provenientes de processos 
industriais. O gás natural também pode ser obtido a partir de biodigestores.
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FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
Existem dois tipos de gás natural. O que é encontrado em reservatórios onde há pouca quantidade de 
petróleo é denominado não associado. Já aquele que é encontrado misturado ao petróleo é chamado 
de gás associado. Pode ser armazenado na forma de gás (forma natural) ou líquida (comprimida nos 
cilindros de gás). Com relação ao seu uso no transporte, há a desvantagem devido ao aumento do 
peso dos veículos. 
A oferta de gás natural teve um aumento significativo em 1999, com o Gasoduto Brasil-Bolívia, 
denominado Rede Gás Energia. Dessa forma, o seu uso foi estimulado em termoelétricas e em 
veículos automotivos. Vários esforços tecnológicos foram feitos para instalar cilindros nos veículos, 
para que tivessem o peso reduzido, proporcionassem segurança no transporte e pudessem ser 
abastecidos em diversos postos de combustíveis no país.
Hoje em dia, as fontes de gás natural foram reivindicadas, e estão em posse do governo da Bolívia. 
O que acabou encarecendo os custos para a utilização do gás natural pelo Brasil. 
O gás natural não possui cheiro. Aquele cheiro que sentimos é adicionado pelas 
companhias de gás para que possamos identificar um possível vazamento. Este 
procedimento começou a ser tomado após um sério acidente ocorrido em 1937 em 
uma escola dos EUA. 
Gás de Xisto retirado a partir do 
fracionamento (fracking)
Gás de xisto é o gás natural que pode ser encontrado dentro de formações de minérios de xisto. 
O xisto é uma rocha dura feita de sedimentos depositados há milhões de anos no leito do mar e 
de lagos. O gás de xisto vem se tornando uma fonte cada vez mais importante de gás natural nos 
Estados Unidos desde o início deste século.
Em 2000 o gás de xisto fornecia apenas 1% da produção dos EUA, já em 2010 passa de 20%. 
Seguindo os ritmos de exploração, o governo dos EUA prevê um aumento de até 50% em 2035.
A tecnologia conhecida como fracking (ou fracionamento para obter o gás) combina técnicas de 
sondas de perfuração horizontal do solo. Ao atingir o xisto, a mistura de água e produtos químicos 
de fracking quebra a rocha e a areia mantém as fraturas abertas, permitindo que o gás flua para a 
superfície. 
A Agência de Proteção Ambiental Norte-Americana, em seu relatório sobre as emissões de gases 
do efeito estufa da indústria de óleo e gás local, concluí que a extração de gás de xisto emite mais 
metano do que aquela de gás convencional.
Além disso, estudos apontam que a produção de eletricidade com o gás de xisto emite a mesma 
quantidade ou até mais gases de efeito estufa aolongo de seu ciclo produtivo quanto àquela baseada 
em gás ou carvão.
28
UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
Pesquisadores da área sísmica dizem que a injeção de produtos em falhas geológicas tende a 
causar sismos devido ao escorregamento das mesmas. Aumenta-se as suspeitas de que o fracking 
é responsável pelo aumento significativo na frequência de tremores, igual ou superior a 3 na escala 
Richter, na região central do continente norte-americano. 
Coletando dados desde 2001, serviço geológico dos EUA, concluiram que a atividade sísmica na 
região, em 2011, seria seis vezes superior à média do século 20.
Há pelo menos um caso de sismo inequivocamente relacionado à extração de gás de xisto, no 
noroeste da Inglaterra, em 2011. Isso levou a empresa inglesa Cuadrilla Resources a suspender 
suas operações.
Além disso, os fluidos da fratura hidráulica prejudicam a qualidade da água a ponto de o pH da 
água diminuir de 7,5 para 5,6, o que significa que água se torna mais ácida. O processo também 
aumenta a condutividade da água devido aos níveis elevados de metais como ferro, alumínio e 
outros elementos dissolvidos na água, tornando-se impropria para o consumo humano.
Assista ao vídeo no Youtube para entender o processo de retirada do Gás de Xisto por 
meio do processo de fracking: <http://www.youtube.com/watch?v=VY34PQUiwOQ>. 
Problemas associados aos combustíveis fósseis
Os grandes problemas das indústrias de petróleo estão associados a grande quantidade de derrames 
de petróleo. Para minimizar possíveis impactos ambientais, os produtores de petróleo e gás estão 
tomando medidas de maior controle durante a exploração, como diminuir o número de perfurações 
para minimizar os danos à superfície, assim como o uso de produtos químicos menos tóxicos ao 
ambiente, para que seja restaurada a superfície após a perfuração. 
Um exemplo de um acidente, que ocorreu em 2001, foi o vazamento de óleo que deu origem a 
explosão da plataforma P-36 da Petrobras, no Rio de Janeiro, causando a morte de vários funcionário 
e vazamento de óleo na Baia da Guanabara. 
Os derrames que ocorrem durante o transporte também são frequentes, envolvendo navios. O 
escoamento urbano, através da chuva que arrasta as gotas de óleo de automóveis ou de máquinas 
no solo, é outra fonte de contaminação para os rios e solo. 
A poluição do ar, devido à queima de combustíveis de petróleo, produz monóxido de carbono 
(gás venenoso), óxido de nitrogênio (principal fonte de poluição urbana) e hidrocarbonetos. Os 
catalisadores instalados nos carros minimizam parte desta poluição. 
Não são apenas os carros que emitem estes gases, mas também as indústrias que utilizam estes tipos 
de combustíveis. Nas grandes cidades, nos invernos, principalmente com baixa umidade no ar, há 
um fenômeno que amplia a poluição na atmosfera, chamado de inversão térmica. 
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FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
O dióxido de carbono que sai do escapamento do carro é um dos gases causadores do aumento do 
efeito estufa. As mudanças climáticas que estamos vendo são causadas por este efeito. O derretimento 
das calotas polares, com o aumento do nível do mar já pode ser percebido pela diminuição da costa 
litorânea em várias praias do Brasil e do mundo.
Figura 14. Poluição ambiental devido à emissão de gases poluentes. Neblina escura acima dos carros devido à 
poluição gerada pela queima da gasolina.
Ao queimar 2,5 litros de gasolina um veículo lança cerca de 2 kg de carbono na 
atmosfera!
As indústrias automobilísticas deram um importante passo ao lançarem os veículos “total flex”, 
pois podemos optar por abastecer com gasolina ou álcool. Mas será que o álcool não polui, mas a 
gasolina sim?
Infelizmente o álcool também polui, em menos proporção que a gasolina, mas não pode ser 
classificado como não poluente. Porém o álcool e a gasolina poluem consideravelmente menos do 
que o diesel, desde que no carro tenha o catalisador.
O mercado automobilístico vem inserindo novas formas motor, umas delas é o automóvel híbrido, 
que possui um motor de combustão interna (gasolina ou diesel) e um motor elétrico, que permite 
reduzir o uso do motor de combustão e assim reduzir os consumos de combustível e emissões de 
gases poluentes.
Pesquise como funcionam os catalisadores nos automóveis e porque são importantes 
na diminuição dos gases poluentes.
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CAPÍTULO 2
Descoberta de novas formas de 
combustíveis
O desenvolvimento de novas formas de produzir combustíveis alternativos, menos dependentes de 
petróleo, vem fazendo com que os países corram com as pesquisas científicas para as descobertas 
de novas fontes de energia. 
As características desejáveis deste novo combustível devem ser: mais inflamável que os combustíveis 
tradicionais, rentável, não ocupar espaço destinado à plantação de alimentos, não ser tóxico e ser 
renovável.
A matriz energética mundial (segundo dados da Key World Energy Statistics 2006) apenas 14% 
envolve energias renováveis (de biomassa, hidráulica, solar, eólica e geotérmica). Ou seja, mesmo 
existindo outras fontes de energias, ainda são pouco empregadas no mundo.
Na busca por “energias renováveis” os combustíveis vêm sendo apontados como substitutos ao uso 
dos combustíveis fósseis. 
No Brasil, o uso extensivo de biocombustíveis iniciou na década de 1970, com base no Decreto-lei 
no 76593, criado o programa Proálcool. Este programa tem como objetivo governamental, limitar 
o aumento excessivo nos preços do petróleo, colocando o etanol para substituir a gasolina, além de 
apoiar, financeiramente, o desenvolvimento tecnológico da indústria do álcool no Brasil.
Os biocombustíveis de maior interesse econômico são os que geram o álcool combustível (etanol) e 
o biodiesel.
O álcool que utilizamos é o álcool etílico: líquido incolor, que evapora facilmente e tem odor 
característico. No Brasil, o álcool combustível pode ser usado sob duas formas:
 » álcool anidro: usado como aditivo para a gasolina; e
 » álcool hidratado: usado diretamente como combustível para os carros a álcool ou 
bicombustíveis (carros flex).
Mas qual é a diferença entre o álcool anidro e o hidratado? Por que se adiciona o 
álcool à gasolina?
Biocombustíveis
Vamos iniciar falando dos biocombustíveis. Porém, o que são biocombustíveis? Biocombustíveis ou 
agrocombustíveis podem ser definidos como combustíveis de origem biológica e não fóssil.
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FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
Os biocombustíveis podem ser produzidos a partir da cana de açúcar, soja, mamona, mandioca, 
milho, canola, beterraba, babaçu etc. A cada dia as pesquisas descobrem novas sementes que podem 
ser utilizadas para produção de biocombustíveis.
As matérias primas devem ser ricas em carboidratos (sacarose, amido e celulose) para que 
sejam convertidos em álcool. As matérias-primas que contêm sacarose são industrialmente mais 
econômicas quando comparadas com aquelas que contêm amido ou celulose para produção de 
álcool, uma vez que as matérias-primas que contém amido ou celulose requerem pré-tratamentos 
para a produção do álcool (chamados de biocombustíveis de segunda geração).
As reações químicas que devem ocorrer são a transformações de sacarose, amido e celulose em 
glicose ou frutose, para em seguida serem transformadas em álcool, na presença de leveduras.
Os biocombustíveis parecem uma boa solução energética, pois as plantas absorvem dióxido de 
carbono da atmosfera (gás poluente), são renováveis e podem ser plantadas para repor as fontes 
colhidas. Soma-se isto ao fato de serem biodegradáveis, diminuindo o impacto ambiental decorrente 
de sua utilização, transporte e armazenamento. 
Até o momento, o Brasil é reconhecido como o país que possui o sistema mais eficiente do mundo 
para a produção de biocombustíveis, principalmente a partir da cana de açúcar. 
O sucesso da cana de açúcar no Brasil não está relacionado à planta em si, mas com as sucessivas 
crises no preço do petróleo, quelevaram o país a construir um sistema industrial de produção de 
etanol a partir da cana (Figura 15). 
Figura 15. Cana de açúcar para geração de biocombustíveis.
Para a produção de biocombustível no Brasil, além da cana de açúcar, a planta switchgrass (Panicum 
virgatum), o miscanto (Miscanthus spp), o sorgo doce (Sorghum vulgare), a beterraba açucareira 
(Beta vulgaris L.), o milho (Zea mays), o choupo (Populus ssp) e o salgueiro (Salix spp) estão sendo 
testados.
Os biocombustíveis são obtidos pelos seguintes processos: fermentação, esterificação ou pela 
transesterificação. São considerados biocombustíveis: 
32
UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
 » Bioetanol: etanol produzido a partir de biomassa e/ou da fração biodegradável de 
resíduos.
 » Biodiesel: éster metílico e/ou etílico, produzido a partir de óleos vegetais ou 
animais, com qualidade de combustível para motores a diesel. 
 » Biogás: gás combustível produzido a partir de biomassa e/ou da fração 
biodegradável de resíduos, que pode ser purificado até à qualidade do gás natural.
 » Biometanol: metanol produzido a partir de biomassa.
 » Bioéter dimetílico: éter dimetílico produzido a partir de biomassa.
 » Bio-ETBE (bioeteretil-terc-butílico): ETBE produzido a partir do bioetanol, 
sendo a percentagem em volume de bio-ETBE considerada como biocombustível 
igual a 47%.
 » Bio-MTBE (bioetermetil-terc-butílico): combustível produzido com base 
no biometanol, sendo a porcentagem em volume de bio-MTBE considerada como 
biocombustível de 36%.
 » Biocombustíveis sintéticos: hidrocarbonetos sintéticos ou misturas de 
hidrocarbonetos sintéticos produzidos a partir de biomassa.
 » Bio-hidrogênio: hidrogênio produzido a partir de biomassa e/ou da fração 
biodegradável de resíduos.
 » Bio-óleo: óleo combustível obtido quando substâncias de origem vegetal, animal e 
outras são submetidas ao processo de pirólise.
 » Óleo vegetal puro produzido a partir de plantas oleaginosas: óleo 
produzido por pressão, extração ou processos comparáveis, a partir de plantas 
oleaginosas, em bruto ou refinado, mas quimicamente inalterado, quando a sua 
utilização for compatível com o tipo de motores e os respectivos requisitos relativos 
a emissões.
O Brasil não tem medido esforços para ampliar o uso de biocombustíveis. Iniciado em 2013, o 
projeto chamado Contribuição da Bioenergia Latino América, Caribe e África do Sul para o sustento 
Global de Bioenergia (LACAF-cana) tem como meta estender a produção de etanol de cana em 
quatro países: Colômbia, Guatemala, Moçambique e África do Sul. Este projeto visa incentivar o 
desenvolvimento sustentável dos biocombustíveis, analisando as possibilidades de substituir 25% 
da energia usada hoje no planeta por bioenergia.
A ANP (Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) implantada em 1998, 
regula, fiscaliza e contrata as atividades na indústria petrolífera, de gás natural e biocombustíveis 
no Brasil.
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FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
Quais as desvantagens dos biocombustíveis?
A produção da matéria-prima para a produção de grandes quantidades de biocombustíveis pode 
levar ao esgotamento dos minerais do solo, destruição da fauna e flora, erradicação de espécies 
animais e vegetais devido à invasão das áreas de florestas tropicais pelas lavouras (Figura 16).
A energia necessária para a irrigação, aplicação de adubos e utilização de máquinas agrícolas, 
transporte e armazenamento não é levada em conta no balanço de emissão de gases poluentes.
Porém um fator extremamente importante que deve ser discutido sobre os biocombustíveis é como 
sua produção pode afetar a produção e os preços dos alimentos.
Figura 16. Como a produção de biocombustíveis pode afetar a produção de alimentos?
Charge adaptada de <http://gulfofmexicooilspillblog.com/2011/02/14/gulf-of-mexico-oil-spill-blog-biofuels-world-food-crisis/> 
Podemos estender esta discussão para o Brasil, pois a principal matéria-prima usada na produção 
do etanol é a cana, usada na produção de açúcar e materiais amiláceos.
Nos Estados Unidos, ao invés da cana, usa-se o milho para produzir o etanol, que é a base para 
vários alimentos humano e rações para animais.
Ninguém ainda sabe ao certo como ampliar a oferta da matéria-prima para produção de 
biocombustíveis, sem causar grandes impactos ambientais nem ameaçar a segurança alimentar, 
mas seria a combinação dos fatores: 
 » Rever o tamanho da área plantada: Como aumentar a produtividade com a menor 
área possível? 
 » Aumento da eficiência com a produção do etanol de segunda geração.
 » Melhor exploração do que hoje é considerado lixo, como a palha e o bagaço da cana.
 » Fracionamento da biomassa para obter subprodutos de alto valor agregado, como 
polímeros e produtos químicos de interesse industrial.
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UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
Biocombustíveis de segunda geração
Uma opção seria o etanol de segunda e/ou terceira geração, que usa a celulose das plantas e o 
bagaço da cana para produção de biocombustíveis. A celulose não pode ser utilizada na alimentação 
humana (Figura 17).
As matérias-primas de celulose são principalmente resíduos da agroindústria e podem ser utilizados 
como fontes de obtenção de combustíveis. Como por exemplo: o bagaço de cana de açúcar, que 
é o principal resíduo agroindustrial brasileiro, sendo produzidos cerca de 250 kg de bagaço por 
tonelada de cana de açúcar.
Apesar do grande potencial desta matéri-prima, grande parte desse resíduo agroindustrial é 
queimada nas usinas para produção de energia e uma fração menor é empregada na composição de 
ração animal, sobrando excedentes.
A hidrólise total da celulose gera apenas glicose, que pode ser convertida em uma série de substancias 
químicas e bioquímicas. A glicose, por ter uma via metabólica exclusiva e comum à grande maioria 
dos seres vivos, pode ser, igualmente como a sacarose, convertida biologicamente a etanol, bem 
como utilizada para a produção de várias de substancias como: ácidos orgânicos, glicerol, sorbitol.
Figura 17. Ilustração da produção de etanol de segunda geração.
Fonte: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2012/10/11/entre-acucares-e-genes/> 
A utilização efetiva dos materiais lignocelulósicos na produção de etanol esbarra nos seguintes 
obstáculos: a estrutura cristalina da celulose é altamente resistente à hidrólise; a associação lignina-
celulose forma uma barreira física que impede o acesso enzimático ou microbiológico ao substrato.
Para que a tecnologia de produção de etanol de materiais lignocelulósicos possa ser implementada 
efetivamente nas industrias, os seguintes aspectos devem ser focalizados:
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FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
 » Desenvolvimento de tecnologia de pré-tratamento que seja eficaz e que não gere 
substâncias tóxicas.
 » Desenvolvimento de enzimas eficientes na hidrólise da fração celulósica das 
biomassas residuais. 
 » Realização de estudos sobre a viabilidade econômica dos processos de aproveitamento 
de resíduos agrícolas e agroindustriais.
Biomassa
A biomassa é uma fonte de energia limpa, renovável e disponível em grande abundância, pois 
provem dos materiais orgânicos restos de madeira, estrume de gado, óleo vegetal ou até mesmo do 
lixo urbano.
A humanidade está produzindo cada vez mais lixo e esse lixo também pode produzir energia. Por 
meio da transformação da biomassa em energia, vários problemas poderiam ser resolvidos, como a 
diminuição da poluição ambiental, do lixo das cidades e aumento da produção de energia. 
Desvantagens do uso da biomassa como 
combustível
A biomassa quando queimada gera emissões de gases nocivos como o dióxido de carbono e enxofre, 
porém causa menos poluição que os combustíveis fósseis. 
A eliminação da cinza resultante da queima da biomassa também pode representar um problema 
ambiental, pois pode conter metais pesados, como chumbo e cádmio.
Biodigestor
Biodigestor é um sistemadestinado à produção de biogás, tendo como principal produto o metano, 
resultado do tratamento de esgoto (dejetos humanos ou animais) sem a utilização de produtos 
químicos (Figura 18). 
A matéria orgânica (dejetos) é colocada dentro do biodigestor, que é totalmente fechado, e só 
pode ser aberto após a produção de biogás. O processo total leva cerca de noventa dias. Após a 
fermentação da biomassa, o biodigestor é aberto, limpo e novamente carregado para um novo ciclo 
de produção de biogás.
Durante o processo, a matéria orgânica é digerida pelas bactérias, que atuam na falta de oxigênio 
(processo anaeróbico). Esta digestão realizada pelas bactérias produz o biogás que pode ser 
transformado em energia. 
36
UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
Figura 18. Ilustração da produção de biogás pelo processo de biodigestão.
Fonte: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Biodigestor_anaeróbico> 
Existem inúmeras vantagens no processo de biodigestão: evita a poluição do meio ambiente com 
o despejo de dejetos orgânicos sobre as águas e solo; elimina os maus odores dos dejetos e reduz 
significativamente as moscas.
A biomassa que fica dentro do biodigestor sem contato com o ar, se torna ausente de bactérias 
aeróbicas, parasitas e germes existentes nas fezes.
Após todo o processo de produção do biogás, existe uma sobra dentro do biodigestor que tem 
características de fertilizante, chamado de biofertilizante.
O biofertilizante pode ser usado como adubo orgânico para fortalecer o solo e para o desenvolvimento 
das plantas. Apresenta várias vantagens, como: não propaga mau cheiro; é rico em nitrogênio; 
ausência de produtos químicos tóxicos como os presentes nos fertilizantes inorgânicos.
Assista ao vídeo sobre o uso de Biodigestor para gerar energia elétrica através do 
uso de dejetos de animais em propriedades rurais. Disponível em: <http://www.
youtube.com/watch?v=hJf8zPyO5n4>, acessado no dia 13/10/2013.
37
CAPÍTULO 3
Energia nuclear: riscos e benefícios
Os átomos são constituído de prótons, elétrons e nêutrons. A energia nuclear está relacionada aos 
processos que envolvem transformação dos núcleos atômicos, onde estão os prótons e nêutrons. Em 
um reator nuclear ocorre uma sequência de reações conhecida como “reação em cadeia”.
Esse processo ocorre espontaneamente em alguns elementos; em outros deve-se provocar a reação 
nuclear, como por exemplo, por meio de técnicas de bombardeamento de nêutrons.
Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor: a fissão nuclear e a 
fusão nuclear.
Na fissão nuclear ocorre a subdivisão do núcleo atômico em duas ou mais partículas. A fusão nuclear 
ocorre quando dois ou mais núcleos atômicos se unem para produzir um novo núcleo.
Um exemplo de fissão nuclear ocorre quando um nêutron atinge o núcleo de um átomo de urânio-235, 
dividindo-o com emissão de 2 a 3 nêutrons, parte da energia que ligava os prótons e os nêutrons é 
liberada em forma de calor. 
Enriquecimento de urânio
Para que seja possível a ocorrência de uma reação de fissão nuclear em cadeia, é necessário haver 
quantidade suficiente de urânio-235, que é fissionado por nêutrons. 
A quantidade de urânio-235 na natureza é muito pequena: para cada 1.000 átomos de urânio, 7 
são de urânio-235 o restante são do urânio-238. O processo físico de isolamento do urânio-238, do 
urânio natural, é conhecido como enriquecimento de urânio.
Se o grau de enriquecimento for muito alto (mais de 90%), ou seja, se houver quase só urânio-235, 
pode ocorrer uma reação em cadeia muito rápida, de difícil controle, mesmo a uma quantidade 
relativamente pequena de urânio, podendo assim constituir-se em uma “bomba atômica” (Figura 19).
Figura 19. Ilustração da reação de fissão nuclear (reação em cadeia) que resulta na geração de átomos com 
núcleos menores. Este processo libera muito calor.
38
UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
Existem vários processos de enriquecimento de urânio, entre eles o da ultracentrifugação (em escala 
industrial), difusão gasosa, jato centrifuga e o processo a laser. 
A fissão dos átomos de urânio nas usinas nucleares ocorre dentro das varetas com combustível, 
que aquecem a água que passa pelo reator. Para que a água não entre em ebulição, o que ocorreria 
aos 100 C, a água é mantida sob alta pressão, acima da pressão atmosférica. A água se transforma 
em vapor e movimenta a turbina que, por sua vez, aciona o gerador elétrico. Esse vapor, depois de 
mover a turbina, passa por um condensador, onde é refrigerado pela água do mar.
O reator nuclear é um equipamento onde se processa uma reação de fissão nuclear, assim como um 
reator químico é um equipamento onde se processa uma reação química.
Um reator nuclear é uma central térmica para gerar energia elétrica, onde a fonte de calor é o 
urânio-235, em vez de óleo combustível ou de carvão. É, portanto, uma central térmica nuclear.
As usinas nucleares apresentam uma blindagem radiológica que permite aos trabalhadores acessar 
as áreas próximas ao reator. Os vasos que contêm as varetas com uranio são projetados para resistir 
a acidentes nucleares (Figura 20).
Figura 20. Funcionamento de uma usina nuclear.
Fonte: <http://www.eletronuclear.gov.br/Saibamais/EspaçodoConhecimento/Pesquisaescolar/EnergiaNuclear.aspx> 
A fissão do átomo de urânio é a principal técnica empregada para a geração de eletricidade nas 
usinas nucleares. É usada em mais de 400 centrais nucleares em todo o mundo, principalmente em 
países como Japão, Estados Unidos, França, Alemanha, China, Rússia, Suécia, Espanha, Coréia do 
Sul, Paquistão, Índia, entre outros.
39
FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
Segundo a Associação Nuclear Mundial (sigla em Inglês WNA), cerca de 14% da energia elétrica no 
mundo é gerada por usinas nucleares e este percentual tende a crescer com a construção de novas 
usinas, principalmente nos países em desenvolvimento (China, Índia etc.). 
O maior parque nuclear do mundo está nos Estados Unidos, com 104 usinas em operação. Na 
França, 58 reatores estão em atividade, 50 no Japão, seguidos por 33 na Rússia e 12 na Coréia do 
Sul.
Uma das vantagens da geração elétrica pelas usinas nucleares é a não utilização de combustíveis 
fósseis, ocupam áreas relativamente pequenas e não dependem de fatores climáticos (chuva, vento 
etc.) para o seu funcionamento.
Uma das questões mais polêmicas em torno da energia nuclear é a da disposição final dos 
resíduos, pois não existem depósitos definitivos para esses materiais, que estão sendo estocados 
provisoriamente no interior das próprias usinas. 
Os resíduos nucleares, altamente radioativos, devem ser armazenados em instalações especialmente 
projetadas, para permanecerem por centenas de anos, para que possam sofrer decaimento radioativo. 
Além disso, os equipamentos das centrais nucleares também são contaminados com a radiação. 
Os principais riscos dos materiais radioativos estão associados às emissões de radionuclídeos, 
como isótopos de xenônio e criptônio, que podem afetar todas as formas de vida (geração de graves 
queimaduras, diversos tipos de câncer, problemas cardíacos e cerebrais além de gerar deformidades 
em diferentes partes do organismo) (Figura 21).
Figura 21. Efeitos da radiação no organismo humano.
Fonte: <http://darcylainemartins.blogspot.com.br/2011/05/quais-sao-os-efeitos-da-radiacao-no.html> 
40
UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
O minério de urânio mais importante é a uranita. Como todo mineral, a retirada em excesso leva a 
sua escassez na crosta terrestre. Encontram-se vestígios de urânio em várias rochas sedimentares 
na crosta terrestre (Figura 22). 
Figura 22. Localização das reservas de Urânio no Brasil.
Fonte: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Ur%C3%A2nio>
Os impactos ambientais da exploração nuclear estão nas diversas etapas: mineração da uranita, 
beneficiamento, enriquecimento do urânio, produção de pastilhas, transporte,geração de energia e 
processamento dos resíduos.
A energia nuclear no Brasil representava, em 2005, 2,7% da oferta de energia elétrica. O Plano 
Nacional de Energia prevê uma expansão dessa matriz energética brasileira, devendo atingir 5% até 
2030, com o término da construção da Angra III, na mesma região onde operam as usinas de Angra 
I e Angra II. 
A Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), vinculada ao Ministério de Ciência e Tecnologia 
(MCT), regulamenta a mineração dos elementos radioativos, produção e comercialização de 
materiais nucleares. 
Pesquise o que é decaimento radioativo e sua importância no processo de 
armazenamento dos resíduos radioativos.
No dia 11 de março de 2011, ocorreu o acidente nuclear na Central Nuclear de Fukushima I, no Japão, 
em consequência dos danos causados na usina por um terremoto, seguido de tsunami. Mesmo com 
a construção de vários equipamentos de segurança, prevendo a ocorrência de fenômenos naturais 
(comum nesta região) a planta nuclear inteira, incluindo o gerador de baixa altitude, foi inundada. 
41
FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
O vazamento da radiação levou a uma evacuação de 2000 km de raio ao redor da planta e os 
trabalhadores da fábrica sofreram exposição à radiação.
Medições realizadas pelo Ministério da Ciência do Japão nas áreas do norte do pais, mostraram altos 
níveis de césio radioativo. Os alimentos produzidos na área foram proibidos de serem vendidos. A 
contaminação por plutônio foi detectada no solo das localidades da central nuclear.
Medições de iodo-131 e de césio-137 indicaram que os lançamentos radioativos de Fukushima são 
da mesma ordem de grandeza que os lançamentos de isótopos do desastre de Chernobyl em 1986.
O governo japonês foi criticado pela má comunicação com o público, com relação à gravidade do 
acidente. Especialistas dizem que levará dezenas ou centenas de anos para descontaminar a área 
(Figura 23).
Figura 23. Foto da Usina de Fukushima tirada no dia 20/8/2013, mostrando os tanques de armazenamento de 
agua radioativa dentro da usina nuclear.
Fonte: <http://g1.globo.com/mundo/noticia/2013/10/chuvas-causam-transbordamento-de-agua-radioativa-em-fukushima.
html>
Situação em 2013:
 » No dia 20/10/2013 chuvas causaram transbordamento de água radioativa em 
Fukushima, contaminando a água e o solo. A empresa responsável pela usina 
nuclear adiantou que a quantidade de água contaminada deve dobrar nos 
próximos três anos e que planeja construir tanques de água para estocá-la, em 
meados de 2015.
 » Em seguida a empresa informou que o nível de césio radioativo da água de um poço 
na área da usina era 90 vezes maior do que a esperada, e que a água contaminada se 
espalha pelo Oceano Pacífico.
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UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
 » A empresa usa, diariamente, um grande volume de água para refrigerar os reatores 
da usina que foram desativados após o acidente. Toda essa água é armazenada em 
mais de mil tanques construídos no local. Em contato com as varetas de combustível 
nuclear, a água se torna altamente radioativa. 400 toneladas de água radioativa são 
produzidas a cada dia em Fukushima.
No segundo semestre de 2013, a empresa responsável pela usina tem trabalhado com o governo 
japonês em uma solução que consiste em congelar o solo em volta dos reatores, para impedir a saída 
de água radioativa e seu contato com a água limpa. Para isso, será necessário fazer perfurações no 
solo e injetar um fluido refrigerante, em um perímetro de 1,4 km. A metodologia nunca foi testada 
nessa escala e poderá custar 40.000 milhões de ienes (310 milhões de dólares) (Figura 24).
Figura 24. Símbolo que representa a presença de radiação.
Saiba mais sobre Energia Nuclear:
Energia Nuclear: <www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/energia.pdf> 
História da Energia Nuclear: <www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/historia.pdf>
Outras Aplicações Nucleares: <www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/aplica.pdf>
Radioatividade: <www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/radio.pdf>
Radiações Ionizantes: <www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/rad_ion.pdf>
43
CAPÍTULO 4
Outras fontes de energia limpa
Quando se fala em “energia limpa” o nome já traduz o que seria esta forma de energia: ela não 
polui o meio ambiente e não apresenta riscos aos seres humanos. A energia limpa também pode ser 
descrita como aquela que não emite gás carbônico na atmosfera. Como exemplo de energia limpa 
tem-se a energia a hidrelétrica, eólica, solar e geotérmica.
Estas fontes de energia são renováveis, e também são as menos utilizadas em todo mundo. A energia 
limpa pode ser classificada como energia renovável, porque é produzida com o uso de recursos 
renováveis (movimento da água, luz solar, vento) (Figura 25).
Figura 25. A energia limpa é produzida com o uso de recursos renováveis da natureza. Produzida pelo movimento 
da água, do vento, da radiação solar ou do calor proveniente do interior da terra.
Energia hidrelétrica
A energia hidrelétrica é o aproveitamento da energia cinética da queda d’água para transformação 
em energia elétrica ou mecânica. Para que esse processo seja realizado é necessária a construção de 
usinas em rios que possuam elevado volume d’água e que apresentem desníveis em seu curso.
Não causa poluição das águas ou do ar, mas tem grande impacto ambiental: a inundação de áreas 
muito grandes para construção das usinas hidrelétricas pode prejudicar as populações de peixes, 
forçar a relocação de pessoas e animais que vivem perto do local da barragem. 
Como um exemplo disso é ocaso do Salto de Sete Quedas, que era chamado Salto Guaíra, localizado 
na fronteira entre Brasil e Paraguai na bacia do Rio Paraná. Foi a maior cachoeira do mundo em 
volume de água, até o seu desaparecimento devido à formação do lago da Usina Hidrelétrica de 
Itaipu (Figura 26). 
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UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
Figura 26. A Usina Hidrelétrica de Itaipu é uma usina binacional localizada no Rio Paraná, na fronteira entre o Brasil 
e o Paraguai. Construída por ambos os países, hoje é a segunda maior usina geradora de energia do mundo.
Alguns peixes não conseguem nadar contra a corrente e assim não conseguem desovar. Tecnologias 
como escadas de peixes, ajudam os peixes a subir nas barragens e entrar em áreas de desova.
A utilização de energia elétrica para propulsão de veículos vem ocorrendo em pequena escala. Pode 
acontecer por meio do armazenamento da energia em baterias ou capacitores. As baterias atuais, 
após utilizadas, se tornam resíduos tóxicos e de difícil reciclagem.
As vantagens da utilização deste tipo de energia são: a emissão zero de gases poluentes pelo veículo 
e o reaproveitamento da energia cinética do veículo para geração de mais energia para poder 
reabastecer as baterias.
Atualmente, a autonomia dos veículos com armazenamento interno é limitada. A eficiência das 
baterias (sua capacidade e seu peso) ainda é uma barreira tecnológica. 
Energia eólica
O vento é um recurso de energia que foi muito utilizado no passado como força motriz para o 
deslocamento de embarcações e moagem.
A energia eólica advém da transformação da energia do deslocamento do vento (sobre as turbinas) 
em energia mecânica, que por sua vez pode ser transformada em energia elétrica (Figura 27).
O vento é uma fonte de energia limpa. Não produz poluição do ar ou da água porque nenhum 
combustível é queimado para gerar eletricidade. 
A partir de 1980, iniciou-se o desenvolvimento de tecnologia capaz de transformar a energia do 
vento em energia elétrica em larga escala. Desde 1990, a energia eólica é a energia renovável que 
mais vem crescendo na Europa.
Para a produção deste tipo de energia é necessário ambiente que apresente geografia uniforme, e 
ventos com velocidade e regularidade apropriada.
O Brasil possui um grande potencial para a geração desse tipo de energia. Mas por enquanto o alto 
custo desta tecnologia não a torna competitiva no cenário nacional.
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FONTESDE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
Figura 27. Turbinas utilizadas para geração de energia eólica.
O impacto ambiental mais grave de energia eólica pode ser seu efeito sobre as aves. O desenho de 
turbinas eólicas mudou drasticamente no último par de décadas para reduzir esse impacto. As pás 
da turbina são sólidas, portanto, não há estruturas de rede que atraem o pouso das aves. 
O aumento da área superficial das lâminas faz com que elas não precisem girar mais rápido para 
gerar energia. Lâminas mais lentas significam menos colisões de aves (Figura 28).
Figura 28. Movimento do vento sobre a turbina para gerar energia elétrica.
Fonte: <http://www.laboratoriodefisica.com.br/noticias/energiaeolica.html> 
Figura 29. Locais no Brasil que já estão utilizando a energia eólica. 
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UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
Energia solar
A energia solar é designada a todo tipo de captação de energia luminosa, energia térmica proveniente 
do sol, e posterior transformação dessa energia para geração de energia elétrica ou térmica. 
Assim, as aplicações práticas da energia solar, podem ser divididas em dois grupos: 
1. energia solar fotovoltaica: processo de aproveitamento da energia solar para 
conversão direta em energia elétrica, utilizando os painéis fotovoltaicos; e
2. energia térmica: relacionada basicamente aos sistemas de aquecimento de água.
As chamadas células fotovoltaicas para captação de energia solar permitem a conversão direta 
de energia luminosa em energia elétrica e o seu funcionamento é semelhante ao de um díodo 
fotossensível; baseia-se nas propriedades dos materiais semicondutores.
A célula é composta por duas camadas de material semicondutor. Desta forma, existe uma diferença 
de potencial entre estas duas camadas. Os elétrons da célula fotovoltaica, ao captar a energia dos 
fótons, geram uma corrente contínua. O material que normalmente é usado nas células solares é o 
silício, um semicondutor. O efeito fotovoltaico foi descoberto em 1887 pelo físico alemão Heinrich 
R. Hertz .
A desvantagem estão relacionadas ao alto custo de fabricação do painel solar. Além disso, existe 
variação nas quantidades de luminosidade, de acordo com a situação atmosférica (chuvas, neve), 
além do mais, durante a noite não existe produção, o que exige meios de armazenamento da energia 
produzida durante o dia.
Pela sua localização e extensão territorial, o Brasil recebe energia solar da ordem de 1013 MWh 
(megawatt hora) anuais, o que corresponde a cerca de 50 mil vezes o seu consumo anual de 
eletricidade. Apesar disso, pouco desse potencial é utilizado na conversão de energia solar em outros 
tipos de energia.
Assista o video no Youtube falando sobre energia solar: <http://www.youtube.com/
watch?v=Y-JcNXugAKU>.
Se houvesse um maior incentivo na utilização da energia solar por toda população brasileira, 
poderíamos estar contribuindo para diminuir o incentivo à construção de barragens de usinas 
hidrelétricas, queima de combustíveis fósseis, exploração do petróleo, desmatamentos para 
produção de lenha e construção de usinas atômicas.
Assim como a energia eólica e a do mar, a energia solar se caracteriza como inesgotável e muito 
promissora para enfrentar os desafios da expansão da oferta de energia com menor impacto 
ambiental.
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FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS │ UNIDADE II
Em março de 2007, entrou em funcionamento a Central Solar Fotovoltaica de Serpa (CSFS), situada 
em Portugal, em uma das áreas de maior exposição solar da Europa. Tem capacidade instalada de 11 
MW, suficiente para abastecer cerca de oito mil habitações.
Em março de 2013, foi inaugurada, nos Emirados Árabes, a maior central fotovoltaica do mundo, 
com uma capacidade de 100 megawatts, que permite fornecer energia a 20.000 casas. O parque está 
instalado em pleno deserto de Madinat Zayed, na região ocidental do país, uma das regiões mais 
ensolaradas e quentes do mundo (Figura 30).
Figura 30. Imagens de “usinas” solares.
Fonte: <http://www.blue-sol.com/energia-solar/plano-decenal-de-expansao-de-energia-2022-pode-incluir-1400-mw-de-solar-
em-geracao-distribuida/> e <http://pt.wikipedia.org/wiki/Usina_solar>.
Energia geotérmica
A Terra é formada por grandes placas, que nos mantém isolados do seu interior, no qual encontramos 
o magma. Com o aumento da profundidade a temperatura dessas rochas aumenta cada vez mais, no 
entanto, há zonas de intrusões magmáticas, onde a temperatura é muito maior. Essas são as zonas 
onde há elevado potencial geotérmico (Figura 31).
Figura 31. Exemplo do funcionamento de uma usina geotérmica.
Fonte: <http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/index2.aspx> 
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UNIDADE II │ FONTES DE COMBUSTIVEIS: VANTAGENS E DESVANTAGENS
A energia geotérmica é produzida pelo aproveitamento da energia térmica do subsolo. Ela pode ser 
utilizada por meio do aproveitamento da água quente que brota à superfície (gêiseres) ou por meio 
de sondas que perfuram bolsões de água quente no subsolo. 
O calor da terra é detectado em uma parte por baixo da superfície do planeta, mas em algumas 
partes está mais perto da superfície do que outras, o que torna mais fácil a sua utilização. 
Na crosta terrestre, o calor aumenta 25º a 30ºC por cada quilómetro de profundidade em direção ao 
centro da terra. Em certos locais, fazendo furos de apenas cem metros é possível alcançar calor útil, 
assim como existem zonas onde existem nascentes de água quente completamente espontâneas. 
Na maior parte do mundo é necessário fazer furos de quilómetros de profundidade para encontrar 
calor significativo. É um recurso de energia pouco utilizado ainda, mas com grande potencial de 
aproveitamento.
As centrais geotérmicas têm relativamente pouco impacto ambiental. Estas plantas criam pequenas 
quantidades de dióxido de carbono e compostos de enxofre, mas as emissões geotérmicas são muito 
menores do que aquelas criadas por usinas de combustíveis fósseis.
Dependendo do local, quando não existem gêiseres, e as condições são favoráveis, é possível 
estimular o aquecimento d’água usando o calor do interior da Terra. Um experimento realizado na 
Califórnia mostrou a possibilidade de execução deste tipo de usina. No terreno foram perfurados 
dois poços a 35 metros de distância. Em um dos poços é injetada água, ela se aquece na rocha e é 
expelida por outro poço. 
A energia geotérmica tem muitas aplicações práticas, pode servir para aquecer habitações, piscinas, 
estufas de agricultura e centrais geotérmicas para a produção de energia elétrica.
Aproximadamente todos os fluxos geotérmicos de água contêm gases dissolvidos, sendo que estes 
gases são enviados a usina de geração de energia junto com o vapor de água, estes gases acabam 
indo para a atmosfera porém em menores proporções que os combustíveis fosseis. 
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CAPÍTULO 5
Novas formas de combustíveis
Energia dos oceanos
É a forma de energia renovável menos utilizada hoje, mas fonte de inúmeros estudos e pesquisas. 
O aproveitamento da energia dos oceanos pode ser feito de várias formas: energia das mares 
(maremotriz), energia associada ao diferencial térmico, correntes marítimas e energia das ondas 
(ondomotriz) (Figura 32). 
A energia da maré é a energia retirada do fluxo diário de marés e de outras situações que envolvem 
água em movimento. Os sistemas termais oceânicos exploram o calor solar absorvido pelas águas 
marítimas para gerar energia limpa.
No Brasil, existem projetos pilotos sendo implantados no Ceará e no Rio de Janeiro, ambas para 
conversão de energia de ondas em energia elétrica. As tecnologias de maré e de onda convertem a 
energia cinética do movimento da água em eletricidade nas turbinas. 
O Brasil tem um grande potencial para explorar este tipo de obtenção de maremotriz. Devido 
ao pouco desenvolvimento tecnológico referente ao uso, este tipo de energia apresenta grande 
complexidade em sua instalação. A constância e previsibilidade da ocorrência das marés e o fato 
das marés serem