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Os combustíveis fósseis são matéria-prima para produção de energia. São recursos naturais não renováveis, originados de restos orgânicos acumulados na crosta terrestre ao longo de milhões de anos. Formação: de acordo com a teoria biogênica, o petróleo se origina da lenta degradação, feita por bactérias anaeróbicas, de organismos aquáticos, vegetais e animais, ao longo de milhões de anos. Essa matéria orgânica é coberta por sedimentos, fazendo com que a pressão e a temperatura elevadas exercidas sobre essa matéria orgânica causassem reações químicas complexas que deram origem ao petróleo. Esse material permaneceu armazenado nas rochas permeáveis, formando jazidas de onde se extraem petróleo, água e gás natural (metano e etano). A idade de uma jazida pode variar de 10 a 400 milhões de anos. Camada de pré-sal: jazida de petróleo em território brasileiro, localizada em profundidades de 5 a 7 km abaixo do solo marítimo, abaixo de uma camada de 2 km de sal. Petróleo é um recurso de grande valor econômico por ser uma fonte de matéria-prima para inúmeros produtos e também é uma importante fonte energética (sobretudo na produção de combustíveis). Depois da extração, o petróleo é encaminhado para as refinarias. Destilação fracionada: Após um aquecimento prévio e vaporização parcial nas refinarias, o petróleo é direcionado pra uma coluna de destilação fracionada, composta de várias seções (chamadas de bandejas). A destilação fracionada é um método de separação de misturas homogêneas que apresentam dois ou mais líquidos em sua constituição. Tais componentes apresentam pontos de ebulição diferentes. Cada fração do petróleo (mistura complexa de hidrocarbonetos) é vaporizada e depois recolhida em uma das bandejas. As primeiras frações (do topo) correspondem aos compostos mais voláteis (menores TE). Quanto maior o número de átomos de carbono do componente da mistura, mais alta é a temperatura de ebulição (isso porque aumenta-se a intensidade das interações intermoleculares). Combustíveis fósseis Craqueamento: O craqueamento do petróleo consiste na quebra de moléculas de frações mais pesadas (frações com componentes de moléculas grandes de hidrocarbonetos) em moléculas menores e de maior interesse comercial. Esse procedimento é executado em alta temperatura e na presença de catalisadores. Geralmente quebram-se moléculas de frações do gasóleo ou do querosene e transformam-nas em moléculas menores, da fração da gasolina. Reforma catalítica: É outro processo de refino do petróleo, que se baseia na transformação de compostos simples em ramificados, cíclicos e aromáticos, com o objetivo de melhorar as funções energéticas do composto petrolífero (por exemplo, o ponto explosivo da gasolina). O gás natural é composto por uma mistura de hidrocarbonetos leves (metano - principal, etano, propano, butano e outros gases em menores proporções) que submetido à temperatura ambiente e pressão atmosférica permanece no estado gasoso. É uma fonte energética encontrada na natureza em duas formas distintas. Ele pode ser obtido em jazidas finitas e através da queima de biomassa (bagaço de cana-de-açúcar). O gás natural de jazidas é aquele considerado combustível fóssil. É comumente associado ao petróleo, mas pode ser encontrado em jazidas com ou sem petróleo. Nas indústrias, sua utilização ocorre, principalmente, para a geração de eletricidade. Nas residências, o gás natural é usado para o aquecimento ambiental e de água. Nos automóveis, essa fonte energética substitui os combustíveis comuns. Fração Temperatura de ebulição (°C) Composição aproximada Usos 1. Gás residual 2. Gás liquefeito de petróleo (GLP) Até 40 1. C1 - C2 2. C3 - C4 1. Gás combustível. 2. Gás combustível engarrafado, uso doméstico e industrial. Gasolina 40 - 175 C5 - C10 Combustível de automóveis, solvente. Querosene 175 - 235 C11 - C12 iluminação, combustível de aviões a jato. Gasóleo leve 235 - 305 C13 - C17 Diesel, fornos. Gasóleo pesado 305 - 400 C18 - C25 combustível, matéria- prima para lubrificantes. Lubrificantes 400 - 510 C26 - C38 óleos lubrificantes Resíduos Acima de 510 C38 + asfalto, piche, impermeabilizantes. O carvão mineral é um combustível fóssil muito usado atualmente nas siderúrgicas e usinas termoelétricas para produção de energia. É um recurso natural não renovável originado de restos de plantas ao longo de milhões de anos (combustível fóssil de origem vegetal). O carvão é composto de hidrocarbonetos, ou seja, na sua composição há principalmente carbono e hidrogênio, além de enxofre e outros elementos. A quantidade de carbono presente na sua estrutura determina o tipo de carvão. Quanto maior o teor de carbono, mais puro e maior o poder energético do carvão. E o teor de carbono varia conforme do tempo do depósito natural. Hulha: é um tipo de carvão mineral com alto teor de carbono (cerca de 80%). É empregada tanto como combustível quanto como redutor de óxidos de ferro. Além disso, possui impurezas usadas para produzir substâncias de emprego industrial. Diferença entre carvão vegetal X mineral: O carvão vegetal é um produto obtido por meio da carbonização da biomassa proveniente da madeira. A queima tem como resultado uma substância negra utilizada como fonte de energia. Já o carvão mineral corresponde a uma rocha sedimentar formada por meio da decomposição da matéria orgânica. É, portanto, um combustível fóssil. O xisto é uma camada de rocha sedimentar, originada sob temperaturas e pressões elevadas, contendo matéria orgânica (querogênio) disseminada em seu meio mineral. Consiste numa fonte energética não renovável. A partir do querogênio podem ser produzidos hidrocarbonetos líquidos chamados de petróleo de xisto. O petróleo de xisto é um substituto para o petróleo convencional. O xisto não pode ser extraído pelos solventes comuns do petróleo, mas pode ser transformado em gás e óleo por aquecimento.
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