IDELTON LEMOS FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA NA GERAÇÃO DE ELETRICIDADE APLICAÇÕES E PERSPECTIVAS DA CELULAS FOTOVOLTAICAS E OUTRAS FONTES DE ENERGIA - PDF
IDELTON LEMOS FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA NA GERAÇÃO DE ELETRICIDADE APLICAÇÕES E PERSPECTIVAS DA CELULAS FOTOVOLTAICAS E OUTRAS FONTES DE ENERGIA
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Catarina Peixoto Marques
1 A-PDF MERGER DEMO IDELTON LEMOS FONTES ALTERNATIVAS DE ENERGIA NA GERAÇÃO DE ELETRICIDADE APLICAÇÕES E PERSPECTIVAS DA CELULAS FOTOVOLTAICAS E OUTRAS FONTES DE ENERGIA Monografia apresentada ao Departamento de Engenharia da Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do curso de Pós-Graduação Lato Sensu em Fontes Alternativas de Energia, para a obtenção do título de especialista em Fontes Alternativas de Energia. APROVADA em de de Prof. Prof. Prof. UFLA ( Orientador) LAVRAS MINAS GERAIS -BRASIL 2005
2 SUMÁRIO 1.0 Introdução A História da Energia Energia na Terra Energia Primária Energia Secundária Fontes de energia não renovável para geração de eletricidade O uso da madeira como combustível e a biomassa A biomassa ganha espaço como combustível Biomassa e Eletricidade O uso dos derivados do petróleo como combustível Principais Acidentes com Petróleo e Derivados no Brasil A geração de energia a partir do petróleo O uso do gás natural como combustível Impactos ambientais que podem ser causados e problemas O uso do carvão como combustível Funcionamento de uma termelétrica O Carvão e os problemas com o meio ambiente O uso da fissão nuclear como combustível Energia nuclear no mundo A energia nuclear é segura? A energia geotérmica As fontes renováveis de energia A geração de eletricidade por usinas hidrelétricas Problemas causados por hidrelétricas A geração de eletricidade por eólicas O uso da energia eólica
3 3.2.2 Uma visão global das fontes geradoras eólicas Geração de energia elétrica por eólicas Energia Maremotriz Energia Solar Energia Solar Fototérmica Energia Solar Fotovoltaica Histórico Vantagens da Geração de Energia Solar Fotovoltaica Observações importantes para uso da Energia Solar Fotovoltaica Componentes do Sistema Fotovoltaicos O gerador Fotovoltaico O efeito fotovoltaico A célula fotovoltaica Baterias Controladores de carga Inversor de CC para CA Conversor de CC para CC Sistemas Isolados Sistemas Híbridos Exemplos de uso da energia solar Sistema de bombeamento solar Sistema residencial de energia solar fotovoltaica Sistema de energia solar para telecomunicações Sistema de sinalização noturna Hidrogênio para células a combustível gerado por energia solar Conclusão Referências Bibliográficas ANEXOS
4 LISTA DE FIGURAS Figura 01: Da energia à vida Figura 02: Vazamento de petróleo óleo cru Figura 03: Bomba de abastecimento de gás natural Figura 04: Exemplo de funcionamento de uma termelétrica Figura 05: Termelétrica Jorge Lacerda Tubarão SC Figura 06: Transformador elevador - Termelétrica Jorge Lacerda Figura 07: Depósito de carvão a céu aberto Figura 08: Planta típica de uma usina nuclear Figura 09: Percentual de formas de geração de energia elétrica Figura 10: Exemplo de uma Usina Nuclear Figura 11: Usina Nuclear de Angra dos Reis RJ Figura 12: Exemplo de energia geotérmica Figura 13: Itaipu: a) eixo de um gerador b) saída turbinas c) manutenção gerador Figura 14: Subestação elevadora de Ita Figura 15: Organograma para uso do vento Figura 16: Duas turbinas geradoras de 630 kw Figura 17: Mapa das potencialidades eólicas do Brasil Figura 18: Exemplos de geradores eólicos Figura 19: Exemplo de geração de energia elétrica por eólica Figura 20: Utilização das marés e movimento das ondas para gerar energia Figura 21: Usina talasselétrica Figura 22: Balanço energético da energia solar incidente na Terra Figura 23: Conversão da radiação solar em calor Figura 24: Aquecimento d água térmico solar Figura 25: Conversão da energia solar em eletricidade na célula fotovoltaica Figura 26: Junção pn de uma célula fotovoltaica Figura 27: Célula de silício monocristalino Figura 28: Célula de silício policristalino
5 Figura 29: Célula fotovoltaica orgânica Figura 30: Célula solar plástica Figura 31: Uso de células solares resistentes ao sol Figura 32: Circuito elétrico básico de controladores de carga tipo paralelo Figura 33: Circuito elétrico básico de controladores de carga tipo série Figura 34: Diagrama de sistemas fotovoltaicos em função da carga utilizada Figura 35: Exemplo de sistema híbrido Figura 36: Sistema de bombeamento d água por energia solar fotovoltaica Figura 37: Uso da energia solar fotovoltaica em residências Figura 38: Sistema de comunicação por energia fotovoltaica Figura 39: Sistema de sinalização por energia fotovoltaica
6 1.0 Introdução São muitos os desafios da humanidade em busca de fontes alternativas de energia, é sabido que o consumo crescente de energia elétrica no planeta esta relacionado com o progresso e conforto de cada um. A nação que não correr de atrás de fontes alternativas de energia corre o risco de sofrer, em curto tempo, sérias conseqüências pela falta da mesma. Paises que somente se utilizam fontes de energias não renováveis, o caso dos combustíveis fosseis e seus derivados, estão com seus dias contados, as perspectivas de que estes tipos de fontes de energia venham a se esgotar em curto espaço de tempo são muito grandes, os consumos mundiais são crescentes em todas as classes sociais. Logo, cada nação deve procurar pelo melhor método a ser aplicado, de acordo com sua posição no planeta e seu poder econômico, o seu sistema de geração de energias alternativas. São muitas as alternativas, mais poucas ainda tem o poder de gerar energia elétrica com potências suficientes para abastecer grandes cidades, e gerar combustíveis para os meios de transporte em massa, pesquisas estão avançando neste sentido. Combustíveis alternativos como o Biodiesel e o Hidrogênio para transporte, estão em boa fase de desenvolvimento, sendo que para obter o Hidrogênio o processo ainda esta muito caro, devido ao processo de eletrólise. As fontes de energia limpas e renováveis estão ganhando espaço, muitas pesquisas estão sendo feitas nesta área com o objetivo de baratear o valor do kwh. Em destaque podemos citar a energia solar fotovoltaica que a cada dia que passa esta cada vez mais ganhando seu espaço em paises onde há uma boa incidência dos raios solares. 8
7 1.1 - A História da Energia A história da humanidade se confunde com a história da energia, pois a primeira energia utilizada pelo homem foi a de seus próprios corpos na luta pela sobrevivência num mundo onde somente os fortes sobreviviam. Começa na pré-história quando os homens das cavernas descobriram as utilidades do fogo para sua alimentação e proteção. No início quando um raio (descarga atmosférica) incendiava a vegetação eles pegavam as madeiras em chamas e as carregavam em suas andanças, mantendo-as acesas o tempo todo, pois ainda não sabiam como fazer o fogo. Logo, com a descoberta do homem pré-histórico de como fazer fogo, com o atrito de pedras e madeiras, onde as fagulhas incendiavam a palha seca, começou então o domínio do homem sobre a produção de energia em seu benefício, como cozer os alimentos, aquecer as noites frias, iluminar e afastar os animais e outros grupos inimigos. Mais tarde ele usaria o fogo para derreter os minerais e forjar suas armas e ferramentas para o trabalho, como também usar o fogo para dar resistência às peças cerâmicas que produziam. Também foi marcante na história da energia quando o homem passou a utilizar a energia dos animais que domesticavam, para realizar os trabalhos mais pesados, como arar a terra, girar moendas e os transportes de cargas. A energia dos ventos teve papel importantíssimo para o desenvolvimento da humanidade, pois foi o grande responsável pelas descobertas dos grandes navegadores europeus, que se aventuravam em suas caravelas movidas pela força dos ventos para navegarem pelos mares, descobrindo e colonizando novos continentes. A energia dos 9
8 ventos também teve grande importância na transformação dos produtos primários através dos moinhos de vento que foram um dos primeiros processos industriais desenvolvidos pelo homem. Mais foi no século XVIII com a invenção da Máquina a Vapor que deu início a era da Revolução Industrial na Europa, marcando definitivamente o uso e a importância da energia para os tempos modernos que se iniciavam. As invenções da Locomotiva e dos teares mecânicos foram umas das primeiras aplicações para o uso da energia das máquinas a vapor, em seguida vieram muitas outras como os navios movidos a vapor que contribuíram imensamente para o desenvolvimento do comércio por toda parte do mundo. Na metade do século XIX inicia-se a utilização das novas fontes de energia conhecidas como petróleo e eletricidade, que seriam as responsáveis pelo grande salto no desenvolvimento da humanidade, fazendo com que chegássemos aos dias de hoje, podendo ultrapassar as fronteiras do espaço e disponibilizando todo o conforto e perspectivas que nossas vidas passaram a ter em função do incremento dessas duas fontes de energia. A ENERGIA é à base da vida. Sem a energia não haveria nenhuma forma de vida. A energia é que dá movimento às coisas, ao vento, às ondas do mar, às marés. A energia é que nos permite viver, respirar, sentir, amar. A energia é que permite a realização de tarefas, de plantar, de fabricar, de transportar. A energia é que permite que nós possamos sentir a vida, as sensações, as emoções. Figura 01 Da energia à vida 10
9 1.2 - Energia na Terra A energia flui de forma contínua, em ambas direções, através do meio que rodeia a Terra. A fonte principal de energia é a radiação do Sol, acrescida de pequenas quantidades de calor provindas do interior do planeta e da energia das marés devidas à interação gravitacional da Terra com o Sol e a Lua. Da radiação solar, aproximadamente 30% é refletida de volta para o espaço. Quase 50% é absorvida pela atmosfera, pela a superfície terrestre e pelos oceanos e convertida em calor. Alguma coisa por volta de 20% participa nos ciclos hidrológicos (evaporação, precipitação e circulação da água); resta uma pequena fração causadora dos ventos e das ondas do mar, sendo uma fração ainda menor a que se incorpora à biomassa do planeta, através do processo de fotossíntese que acontece nas folhas verdes das plantas e foi essa pequeníssima fração, "corporizada" nos seres vivos, que nos últimos 600 milhões de anos deu lugar (através de complexos fenômenos bioquímicos, geológicos, mecânicos, etc.) aos combustíveis fósseis, petróleo, carvão mineral e gás natural Energia Primária Entende-se por energia primária as fontes energéticas providas pela natureza, na sua forma direta, como petróleo, gás natural, xisto, carvão mineral, resíduos vegetais e animais, energia solar, eólica e os produtos da cana-de-açúcar, como o caldo de cana, o melaço e o bagaço. 11
10 1.4 - Energia Secundária A energia secundária é o resultado dos diferentes centros de transformação cujo destino são os diversos setores de consumo e, eventualmente, outro centro de transformação. Fontes de Energia Secundária são: Óleo diesel, óleo combustível, gasolina (automotiva e de aviação), gás liquefeito de petróleo - GLP, nafta, querosene (iluminante e de aviação), gás de xisto, eletricidade, carvão vegetal, álcool etílico (anidro e hidratado). Outras Fontes Secundárias são: Agrupamento de outros combustíveis derivados de petróleo, tais como: coque de petróleo, gás de refinaria e alcatrão. Produtos Não-Energéticos Derivados de petróleo, que mesmo tendo significativo conteúdo energético são utilizados para outros fins. Entre eles se encontram as graxas, lubrificantes, parafinas, asfalto e solventes. 12
11 2.0 - Fontes de energia não renovável para geração de eletricidade As fontes de energia mais utilizadas pelo homem na geração de eletricidade são muitas. Para cada tipo usado, existem obstáculos na sua produção, seja de caráter financeiro para execução da mesma ou pelo impacto ambiental que a mesma possa representar. Na tabela 01 em anexo 01, tem a avaliação comparativa das fontes geradoras de energia elétrica O uso da madeira como combustível e a biomassa A madeira é provavelmente o combustível mais antigo, e conhecido do homem, já que o início de sua utilização está diretamente vinculado com o descobrimento do fogo. Nos dias atuais a utilização da madeira como combustível está normalmente relacionada com os produtos secundários obtidos da mesma, como por exemplo, o carvão vegetal. O desenvolvimento da humanidade está de fato relacionado ao aumento de consumo de energia pelo homem, já que o modelo tecnológico adotado pelo mundo moderno, apoiou-se muito cedo no emprego da energia proveniente dos combustíveis. Preferencialmente os combustíveis fosseis foram adotados para gerar energia para o homem, mas a madeira e seus sub-produtos também são da ampla utilização como fonte de energia. A madeira apresenta como vantagem o fato de ser um combustível renovável e de baixo custo e como desvantagem podemos citar o seu baixo poder calorífico em relação aos combustíveis fosseis. A utilização direta da madeira como combustível primário, ou seja, o uso direto da madeira para a produção de energia corresponde a aproximadamente 4% da energia 13
12 utilizada no Brasil, sendo que se considerarmos a madeira e seus produtos secundários obteremos um total de 30% da energia consumida. Vemos portanto que a quantidade de energia produzida pela queima direta da madeira é muito pequena em relação a seus subprodutos. A utilização direta da madeira está cada vez mais se restringindo ao seu uso doméstico no interior e a tendência é de que ela no futuro venha a ser utilizada apenas através de seus sub-produtos, já que estes apresentam um rendimento energético superior ao da madeira (em sua forma primária). A utilização da madeira, baseada exclusivamente no saque às reservas nativas, está em vias de ter encerrado o seu ciclo. Os anos sessenta podem ser definidos como de transmissão. Antes, não se tratava de uma atividade econômica, pois era meramente extrativista, sem a preocupação de repor o que se utilizava. Na década seguinte, a atividade florestal ganha impulso com o advento dos incentivos fiscais, surgidos ainda nos anos sessenta. Nesta época, a atividade florestal perde o seu caráter aleatório e o seu sentido de deseconomia, para se transformar num ramo dinâmico da estrutura produtiva, capaz de gerar riqueza de modo permanente e de proporcionar estabilidade e bem estar social. Esta transformação surgiu com a conscientização da esgotabilidade daqueles recursos. Criou-se assim a indústria do reflorestamento, indústria esta que no início se preocupou, em sua grande maioria, em apenas participar de uma agressiva corrida na captação de incentivos fiscais. Houve apenas a preocupação de captar o máximo de recursos, sem o emprego correto e definido desses mesmos recursos. Já em meados da década passada, esta filosofia começou a desaparecer e iniciaram empreendimentos florestais obedecendo a certos princípios que são fundamentais, tais como: O perfeito preparo do solo, emprego de 14
13 espécies ecologicamente, e o que é mais importante, o emprego de sementes geneticamente melhoradas, aliadas a uma adequada fertilização. A viabilidade da utilização da madeira como fonte de energia está diretamente relacionada a sua correta exploração, a qual só poderá ser feita com um planejamento e uso bem programado. A exploração, quando é feita na forma predatória, acarreta em um prejuízo certo para todos, já que não é possível determinar-se os custos, as quantidades disponíveis e futuras de madeira A biomassa ganha espaço como combustível Através da fotossíntese, as plantas capturam energia do sol e transformam em energia química. Esta energia pode ser convertida em eletricidade, combustível ou calor. As fontes orgânicas que são usadas para produzir energias usando este processo são chamadas de biomassa. Cerca de 10% da energia produzida hoje no Brasil é proveniente da biomassa, gerada pela queima de produtos orgânicos. Ela já é a terceira principal fonte de energia no país, ficando atrás apenas do petróleo e da energia hidrelétrica. A energia advinda da biomassa é considerada durável a partir do momento que em que pode-se através do manejo correto garantir seu ciclo, por exemplo garantindo o reflorestamento ou replantio. E é renovável no sentido de que toda a energia obtida da biomassa veio de processos biológicos que aproveitaram a energia solar, essa energia se não aproveitada pelos humanos acaba retornando ao ambiente através da digestão e da putrefação das plantas. A produção de energia elétrica a partir da biomassa, atualmente, é muito defendida como uma alternativa importante para países em desenvolvimento e 15
14 também outros países. Programas nacionais começaram a ser desenvolvidos visando o incremento da eficiência de sistemas para a combustão, gaseificação e pirólise da biomassa. Segundo pesquisadores, entre os programas nacionais bem sucedidos no mundo citamse: O PROÁLCOOl, Brasil Aproveitamento de biogás na China Aproveitamento de resíduos agrícolas na Grã - Bretanha Aproveitamento do bagaço de cana nas Ilhas Maurício Coque vegetal no Brasil No Brasil cerca de 30% das necessidades energéticas são supridas pela biomassa sob a forma de: Lenha para queima direta nas padarias e cerâmicas Carvão vegetal para redução de ferro gusa em fornos siderúrgicos e combustíveis alternativo nas fábricas de cimento do norte e do nordeste No sul do país queimam carvão mineral, álcool etílico ou álcool metílico para fins carburantes e para industria química O bagaço de cana e outros resíduos combustíveis são utilizados para geração de vapor para produzir eletricidade, como nas usinas de açúcar e álcool, que não necessitam de outro combustível, pelo contrário ainda sobra bagaço para indústria de celulose Outra forma de aproveitamento da biomassa é o biogás que é uma fonte abundante, não poluidora e barata de energia. 16
15 2.1.2 Biomassa e Eletricidade O bagaço de cana e o licor negro estão entre as fontes mais importantes, nos setores sucro-alcooleiro e de papel e celulose, respectivamente, além de diversos tipos de sistemas híbridos com combustíveis fósseis. O Plano Decenal de Expansão 2000/2009 estima o potencial técnico de cogeração nestes dois setores em MW, com um potencial de mercado de pouco mais de MW, em Na tabela 02 em anexo 02, demonstra a situação de empreendimentos termelétricos no Brasil, classificando por fonte e situação O uso dos derivados do petróleo como combustível O petróleo é considerado uma fonte de energia não renovável, de origem fóssil e é matéria prima da indústria petrolífera e petroquímica. O petróleo bruto possui em sua composição uma cadeia de hidrocarbonetos, cujas frações leves formam os gases e as frações pesadas o óleo cru. A distribuição destes percentuais de hidrocarbonetos é que define os diversos tipos de petróleo existentes no mundo. Existem reservatórios de petróleo em diversas profundidades e os mais rasos (- 10 m que podem ser explorados por mineração) são os mais pastosos e com predominância na composição com hidrocarbonetos de cadeias carbônicas pesadas (graxas), e os mais leves em grandes profundidades (na faixa de m a m). O petróleo responde por 40% de toda a energia produzida no planeta. Ainda não se encontrou substituto mais eficiente e barato para a gasolina usada nos automóveis. 17
16 O petróleo ocorre em muitas partes do mundo: extensos depósitos têm sido encontrados no golfo Pérsico, nos Estados Unidos, no Canadá, na Rússia (nos Urais e na Sibéria ocidental), na Líbia, no delta do rio Níger, na Venezuela, no golfo do México e no mar do Norte Principais Acidentes com Petróleo e Derivados no Brasil Vazamento de petróleo óleo cru Figura 02 Maio de ,7 milhões de litros de litros de óleo poluem 18 praias do litoral norte paulista. 21 de julho de Vazamento de FLO (produto usado para a limpeza ou selagem de equipamentos) no rio Cubatão (SP) - Petrobrás. 13 de outubro de Uma rachadura de cerca de um metro que liga a refinaria de São José dos Campos ao Terminal de Guararema, ambos em São Paulo, causa o vazamento de 1,5 milhão de litros de óleo combustível no rio Alambari. O duto estava há cinco anos sem manutenção. Petrobrás. 6 de agosto de Vazamento de 3 mil litros de óleo no oleoduto da refinaria da Petrobrás que abastece a Manaus Energia (Reman) atinge o Igarapé do Cururu (AM) e Rio Negro. Danos ambientais ainda não recuperados. 18
17 24 de agosto de Na Repar (Petrobrás ), na grande Curitiba houve um vazamento de 3 metros cúbicos de nafta de xisto, produto que possui benzeno. Durante três dias o odor praticamente impediu o trabalho na refinaria. Novembro de Falha no campo de produção de petróleo em Carmópolis (SE) provoca o vazamento de óleo e água sanitária no rio Siriri (SE). A pesca no local acabou após o acidente (Petrobrás). 18 de janeiro de O rompimento de um duto da Petrobrás que liga a Refinaria Duque de Caxias ao terminal da Ilha d'água provocou o vazamento de 1,3 milhão de óleo combustível na Baía de Guanabara. A mancha se espalhou por 40 quilômetros quadrados. Laudo da Coppe/UFRJ, divulgado em 30 de março, concluiu que o derrame de óleo foi causado por negligência da Petrobras, já que as especificações do projeto original do duto não foram cumpridas. 16 de março de O navio Mafra, da Frota Nacional de Petróleo, derramou litros de óleo no canal de São Sebastião, litoral Norte de São Paulo. O produto transbordou do tanque de reserva de resíduos oleosos, situado no lado esquerdo da popa. A Cetesb multou a Petrobrás em R$ 92,7 mil. 26 de junho de Nova mancha de óleo de um quilômetro de extensão apareceu próximo à Ilha d'água, na Baía de Guanabara. Desta vez, 380 litros do combustível foram lançados ao mar pelo navio Cantagalo, que presta serviços à Petrobrás. O despejo ocorreu numa manobra para deslastreamento da embarcação. 16 de julho de Quatro milhões de litros de óleo foram despejados nos rios Barigüi e Iguaçu, no Paraná, por causa de uma ruptura da junta de expansão de uma tubulação da Refinaria Presidente Getúlio Vargas (Repar - Petrobrás). O acidente levou duas horas para 19
18 ser detectado, tornando-se o maior desastre ambiental provocado pela Petrobrás em 25 anos. Julho de Fernandez Pinheiro - na região de Ponta Grossa : Um trêm da Companhia América Latina Logística - ALL, que carregava 60 mil litros de óleo diesel descarrilou. Parte do combustível queimou e o resto vazou em um córrego próximo ao local do acidente. 23 de setembro de Morretes: Um trem da Companhia América Latina Logística - ALL, com trinta vagões carregando açúcar e farelo de soja descarrilou, vazando quatro mil litros de combustível no córrego Caninana. Novembro de mil litros de óleo vazam de cargueiro (Petrobrás) e poluição atinge praias de São Sebastião e 6 de Ilhabela SP. Janeiro de Um acidente com o Navio Jéssica causou o vazamento de mais de 150 mil barris de combustível no Arquipélago de Galápagos. 16 de fevereiro de Rompe mais um duto da Petrobrás, vazando mil litros de óleo diesel no Córrego Caninana, afluente do Rio Nhundiaquara, um dos principais rios da região. Este vazamento trouxe grandes danos para os manguezais da região, além de contaminar toda a flora e fauna. O Ibama proibiu a pesca até o mês de março. 15 de abril de Vazamento de óleo do tipo MS 30, uma emulsão asfáltica, atingiu o Rio Passaúna, no município de Araucária, Região Metropolitana de Curitiba. 30 de maio de O rompimento de um duto da Petrobrás em Barueri em São Paulo, ocasionou o vazamento de 200 mil litros de óleo que se espalharam por três residências de luxo do Condomínio Tamboré 1 e atingiram as águas do Rio Tietê e do Córrego Cachoeirinha. 20
19 15 de junho de A Construtora Galvão foi multada em R$ pelo vazamento de GLP (Gás liquefeito de petróleo) de um duto da Petrobrás, no km 20 da Rodovia Castelo Branco, uma das principais estradas do Estado de São Paulo. O acidente foi ocasionado durante as obras da empresa que é contratada pelo governo do Estado, e teve multa aplicada pela Cetesb - Companhia Estadual de Tecnologia de Saneamento Ambiental. 08 de agosto de O barco pesqueiro Windy Bay chocou-se em uma barreira de pedras e derramou litros de óleo diesel. O acidente ocorreu na Baía de Prince Willian Sound no Sul do Alasca - EUA, no mesmo local da grande catástrofe ambiental ocasionado pelo Navio Exxon Valdez. 18 de outubro de O navio petroleiro Norma que carregava nafta, da frota da Transpetro - subsidiário da Petrobrás, chocou-se em uma pedra na baía de Paranaguá, litoral paranaense, vazando 392 mil litros do produto atingindo uma área de 3 mil metros quadrados. O acidente culminou na morte de um mergulhador, Nereu Gouveia, de 57 anos, que efetuou um mergulho para avaliar as condições do casco perfurado. 23 de fevereiro de Cerca de 50 mil litros de óleo combustível vazaram do transatlântico inglês Caronia, atracado no Pier da Praça Mauá, na Baía de Guanabara, Rio de Janeiro. O óleo foi rapidamente contido. 12 de junho de Cerca de 450 toneladas de petróleo vazaram nesta quarta-feira na costa de Cingapura em decorrência do choque entre um cargueiro tailandês e um petroleiro cingapuriano. De acordo com a Autoridade Marítima e Portuária (MPA) de Cingapura, o vazamento ocorreu quando um dos tanques do 'Neptank VII se rompeu durante a colisão. O acidente não deixou feridos. 19 de novembro de O navio Prestige de bandeira das Bahamas, partiu-se ao meio provocando uma das maiores catástrofes ecológicas já vistas. O navio carregava 77 mil 21
20 toneladas de óleo, e foi avariado a 250 km da costa espanhola - Galícia, com um rombo de 10 metros no caso, abaixo da linha de flutuação. Estima-se que cerca de 10 mil toneladas de óleo vazaram e mais de 295km da costa e 90 praias foram contaminadas A geração de energia a partir do petróleo Quando se fala do petróleo, é lógico afirmar que para geração de energia, usa-se a energia secundária em suas mais variadas formas. O processo de geração de energia elétrica é feito pela ação de movimento de transformação de energia, isto é, a movimentação do eixo do gerador elétrico provocado pelo movimento do eixo de um motor a combustão. O uso do petróleo seus derivados é um dos maiores poluidores do meio ambiente, alem de estar com seus dias contados para a sua total extinção. À medida que se desenvolvam, os habitantes dos países em desenvolvimento terão de passar do atual consumo insignificante de energia 0,75 TEP (tonelada de equivalente de petróleo por pessoa/ano) a algo entre 2 e 3 TEPs, o que não é exagerado, pois os países desenvolvidos têm índice de 4,5 TEP pessoa/ano. Isso significa que, em 2050, quando a população dos mais pobres for de 9 bilhões de habitantes, o consumo mundial de energia terá passado de menos de 9 bilhões de TEP para a cifra colossal de 25 bilhões a 30 bilhões! Esse futuro, aliás, já começou, pois é, em grande parte, a pressão da China e, em grau menor, a da Índia que estão alterando o perfil da demanda energética. É óbvio que apenas parte desse choque gigantesco de demanda poderá ser atendida pelo petróleo. O resto terá de vir de outras fontes, alternativas ou tradicionais. 22
21 2.3 - O uso do gás natural como combustível O gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos leves, que à temperatura ambiente e pressão atmosférica, permanece no estado gasoso. É um gás inodoro e incolor, não é tóxico e é mais leve que o ar. O gás natural é uma fonte de energia limpa, que pode ser usada nas indústrias, substituindo outros combustíveis mais poluentes, como óleos combustíveis, lenha e carvão. Desta forma ele contribui para reduzir o desmatamento e diminuir o tráfego de caminhões que transportam óleos combustíveis para as indústrias. As reservas de gás natural são muito grandes e o combustível possui inúmeras aplicações em nosso dia-a-dia, melhorando a qualidade de vida das pessoas. Sua distribuição é feita através de uma rede de tubos e de maneira segura, pois não necessita de estocagem de combustível e por ser mais leve do que o ar, dispersa-se rapidamente na atmosfera em caso de vazamento. Usando o gás natural, você protege o meio ambiente e colabora para acabar com a poluição. Também é uma energia de origem fóssil, resultado da decomposição da matéria orgânica fóssil no interior da Terra, encontrado acumulado em rochas porosas no subsolo, freqüentemente acompanhado por petróleo, constituindo um reservatório. A composição do gás natural pode variar bastante, predominando o gás metano, principal componente, etano, propano, butano e outros gases em menores proporções. Apresenta baixos teores de dióxido de carbono, compostos de enxofre, água e contaminantes, como nitrogênio. A sua combustão é completa, liberando como produtos o dióxido de carbono e vapor de água, sendo os dois componentes não tóxicos, o que faz do gás natural uma energia ecológica e não poluente. O gás natural caracteriza-se por sua eficiência, limpeza e versatilidade. É utilizado em indústrias, no comércio, em residências, em veículos. É altamente valorizado em 23
22 conseqüência da progressiva conscientização mundial da relação entre energia e o meio ambiente. O gás comercializado no Brasil enquadra-se predominantemente no grupo M (médio), cujas especificações são: Poder calorífico superior (PCS) a 20 C e 1 atm: a kcal/m3 Densidade relativa ao ar a 20 C: 0,55 a 0,69 Enxofre total: 80 mg/m3 máximo H2S: 20 mg/m3 máximo CO2: 2 % em volume máximo Inertes: 4 % em volume máximo O2: 0,5 % em volume máximo Ponto de orvalho da água a 1 atm: -45 C máximo Isento de poeira, água condensada, odores objetáveis, gomas, elementos formadores de goma hidrocarbonetos condensáveis, compostos aromáticos, metanol ou outros. Figura 03 Bomba de abastecimento de gás natural 24