Fontes de Energia

Capacidade de realizar trabalho

Elementos determinantes para produzir e/ou multiplicar trabalho

Os músculos

O Sol

As águas correntes

O vento

Os combustíveis

Os mineraisA energia é um elemento básico para a sociedade moderna, pois é por seu intermédio que as máquinas e os motores funcionam ou que as luzes acendem

FONTES DE ENERGIAFONTES DE ENERGIA

Tipos de energia

Renováveis Não - renováveis

Aquelas que, uma vez utilizados pelo homem, são susceptíveis de regeneração espontânea ou através de práticas conservacionista

Solos Ar Vegetação Águas Correntes

Aqueles que, uma vez utilizados pelo homem NÃO são susceptíveis de regeneração espontânea ou mesmo pela intervenção adequada do homem

Ferro Manganês Combustíveis fósseis

PetróleoCarvão Gás natural

Os Recurso naturais, ou seja, fontes de energia só adquirem valor em função de uma sociedade, de uma época e de técnicas de utilização.

Na utilização dos recursos esgotáveis, é imprescindível a adoção de práticas conservacionistas, tendo em vista principalmente a explosão demográfica mundial, que impõem uma necessidade cada vez maior desses recursos.

Conservacionismo não significa guardar os recursos, mais utilizar os bens fornecidos pela natureza, sem destruí-los, extrair deles o máximo de benefícios para o homem pelo maior espaço de tempo possível.

OBSERVAÇÕES IMPORTANTES

Energia é, atualmente, o Energia é, atualmente, o grande desafio de todas as grande desafio de todas as nações do mundo, que visam nações do mundo, que visam obter o máximo de suprimento obter o máximo de suprimento para os centros diversificados para os centros diversificados de consumode consumo

Consumo de energia no mundo

Carvão

Eletricidade

Biomassa

Petróleo

Gás natural

36,5%

31,5%21%

5%

6%

Fonte: ALVES, Andressa. BOLIGAIAN, Levon. Geografia Espaço e Vivência. Editora Atual, São Paulo: 2004, pag.168

Maiores consumidores de energia no mundo

EUAChinaRússiaJapãoÍndiaAlemanhaFrançaCanadáReino UnidoCoréia do SulBrasil

Fonte: ALVES, Andressa. BOLIGAIAN, Levon. Geografia Espaço e Vivência. Editora Atual, São Paulo: 2004, pag.168

Evolução das fontes de energia

As primeiras formas de fonte de energia que o homem utilizou foram o esforço muscular (homem e animais domesticados, como o cavalo, o boi e outros) a energia eólica e hidráulica.

Muito depois, com a Revolução Industrial, a partir da segunda metade do século XVIII e no inicio do século XIX, surgem as modernas máquinas, inicialmente movidas a vapor, e hoje, através de três meios principais:

Queima de Carvão e petróleo

Usinas termoelétricas

Forças das águas

Usinas hidroelétricas

Fissão e fusão nuclear

Usinas nucleares

Outra forma de classificação

Fontes de energia convencionais

Fontes de energia alternativa

Petróleo Carvão Mineral Lenha Carvão vegetal Gás natural Hidroeletricidade Energia nuclear

Álcool Xisto Betuminoso Energia solar Energia eólica Marés Biomassa

Para contornar a crise energética deve-se desenvolver a capacidade geradora de energia das fontes alternativas, visando diversificar ao máximo as fontes de consumo energético

Usinas termoelétricas

Faz uso principalmente de carvão mineral e do petróleo

Produto resultante de transformações químicas que processaram a partir de grandes florestas soterradas em antigos períodos da história geológica da Terra, particularmente da Era Paleozóica, no período Carbonífero.

É portanto encontrado somente em bacias sedimentares. Quanto mais antigo é o carvão maior concentração de carbono e portanto maior seu poder energético. As principais fases de formação

do Carvão são:

Primeira Fase

Turfa (até 55%)

Segunda Fase

Linhita (60% a 75%)

Terceira Fase

Hulha (75% a 90%)

Quarta fase

Antracito (95%)

Mais encontrado no mundo,

possui cerca de 80% de carbono

Pouco encontrado, possui cerca de 95% de carbono

Observações

Hulha Antrácito

Locais de maior produção

Estados Unidos

Montes Apalaches

Montanhas Rochosas

Rússia Montes Urais

Alemanha Vale do Ruhr

Polônia Silésia

Inglaterra Yorkshire

Lancashire

Os maiores pro-dutores de carvão (hulha) do mundo são:

China

EUA Rússia Casaquistão Índia Polônia Alemanha África dos Sul Austrália

Questões importantes sobre o carvão

O carvão é bastante utilizado para gerar energia elétrica em usinas termoelétricas, para produzir aço nas indústrias siderúrgicas, e também como matéria-prima na indústria química.

O carvão mineral foi importante para a revolução Industrial. Os países pioneiros no processo de industrialização como Inglaterra, Alemanha, França, estados Unidos, são todos bem-servidos em reservas carboníferas.

Em 1880, 97% da energia consumida no mundo provinha desse recurso natural, progressivamente, foi perdendo espaço para o petróleo e hoje corresponde a menos de 26%.

Entre a meados da década de 1960 e inicio da década de 1970 o preço do Carvão baixou tanto, que muitas minas deixaram de ser exploradas, pois o custo de exploração era maior que os valores da venda do minério.

É o mais abundante combustível fóssil do mundo, vem sendo usado pelo menos a 2000 anos. Os chineses queimavam carvão e há indícios que os romanos da época clássica também o fizeram

Estima-se que as reservas mundiais sejam, ainda, suficientes para 100 anos de consumo, considerando um crescimento demográfico em torno de 5 %, que é pouco provável.

Alguns poucos países contêm mais de 80% do estimado suprimento mundial de carvão. A Rússia e o Casaquistão juntos têm cerca de 50%, enquanto os EUA dispõem de 18% e a China 10%.

A partir de 1973 com os aumentos sucessivos do preço do petróleo, o carvão votou a ser explorado em grande escala, tendo países a voltar a explorar minas já abandonadas.

Consumo Primário

• Brasil:– Comb. Fósseis (52,2%), Hidráulica

(14,7%), Biomassa (28,5%), Nuclear (1,4%), Outras (3,2%)

• Mundo:– Comb. Fósseis (79%), Biomassa (11%),

Nuclear (7%),Hidráulica (2%), Outras (1%)

• Quem está melhor em relação ao consumo?

Quem está “melhor” em relação ao consumo: Brasil ou o mundo ?

R:Análise:

Fontes Renováveis X Não Renováveis• Por qual motivo a energia hidrelétrica é

insignificante para o mundo?

R: Carência de recursos hídricos, relevo não adequado.

Gráfico 1: Evolução das fontes primárias de oferta de energia no Brasil – 1974-2004

Energia Elétrica

• Brasil:– Predomínio do relevo planáltico – Grande disponibilidade de recursos hídricos, com rios

extensos e volumosos– As hidrelétricas são as principais responsáveis pela geração

de energia • O potencial hidráulico nacional é um dos maiores do

planeta, superado apenas por Rússia e Canadá. • A Bacia Amazônica tem o maior potencial hidráulico,

mas a Bacia Paranaica apresenta o maior potencial hidráulico instalado, com várias usinas em razão do elevado consumo, resultado da concentração populacional e industrial.

• A distribuição do consumo é a seguinte:

Dados:

Gráfico 2: Consumo de eletricidade no Brasil e a participação por categoria de consumo - 1974 a 2004

Potencial hidráulico por bacias (mw/segundo)

Bacia Amazônica

105.550

Bacia do Paraná 57.358

Bacia do Tocantins

27.832

Bacia do São Francisco

26.534

Bacia do Uruguai 13.908

A Hidroelétrica de Três Gargantas é a maior A Hidroelétrica de Três Gargantas é a maior central hidroelétrica do mundo, construída no central hidroelétrica do mundo, construída no

Rio Yang-tsé, será a maior da China e do Rio Yang-tsé, será a maior da China e do mundo. mundo.

Entra em funcionamento em 2009,Entra em funcionamento em 2009, com 26 turbinas instaladas com 26 turbinas instaladas

tucurui

Tucuruí - PA

Apagão - 2001

• Motivos:– Privatização do setor– Não investimento em linhas de

transmissão– Seca acima da média– Baixo nível de águas nos reservatórios– Elevado custo de construção de novas

Usinas Hidrelétricas

Gráfico 3: Evolução da oferta e demanda de energia elétrica no Brasil - 1998-20048

Termoelétricas• As termelétricas aproveitam a energia resultante

da queima de lenha, carvão mineral, gás natural, carvão vegetal, bagaço de cana, óleo combustível e até de resíduos industriais.

• O segredo é aquecer a caldeira com essa energia, para que o vapor de água acione a turbina.

• Apesar de poluir o ambiente em funcionamento, esse tipo de usina tem várias vantagens como:– não necessita de rios, aumentando a flexibilidade na

localização; – quando usa o gás natural , apresenta o quilowatt por

hora mais baixo, em relação às outras usinas; – o tempo máximo para a construção é de 2,5 anos,

contrapondo-se a 5 anos das hidrelétricas e – pode funcionar com recurso renovável, como o biogás e

o próprio bagaço de cana.

Usina termoelétrica de Cuiabá

• Usina térmica convencional

• Na usina térmica convencional parte-se da combustão de óleo, gás ou carvão.

– A energia liberada por essa reação química é utilizada para produzir vapor d’água, o qual movimenta as pás de uma turbina, gerando energia elétrica

• Usina nuclear• A usina nuclear utiliza a

energia do átomo, para produzir o vapor d’água que movimenta a turbina..

Energia nuclear

• O Programa Nuclear Brasileiro, criado pela Ditadura Militar.

• Para isso, criou-se em 1974 a Nuclebrás.• O primeiro conjunto nuclear ganhou o nome de

Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto, conhecido pelo nome das usinas Angra I, II e III. – A primeira foi adquirida nos EUA, da empresa Westinghouse,

inaugurada em 1982. – Em 1975, nosso governo acertou com a Alemanha o “Acordo de

Cooperação Nuclear”, prevendo a construção de outras duas.

• Porém, por falta de verbas, apenas uma parte de Angra II foi adquirida, e o término da obra ficou com o governo FHC, sendo inaugurada em 2000.

– Já Angra III existe apenas no papel; pode ser construída devido à crise energética, e uma parte do material já está comprado.

Angra III

• Resende (RJ) – Beneficiamento (enriquecimento do Urânio);

• Angra dos Reis (RJ) – Usinas de Angra I e Angra II – consumo de urânio enriquecido;

• 2007 – CNPE – Conselho Nacional de Política Energética, aprovou a retomada da construção de Angra III e propõe a construção de mais quatro Usinas Nucleares.

• A energia nuclear gera polêmicas entre os cientistas brasileiros, devido ao nosso quadro natural propício à energia hidráulica. Confira os prós e contras:

Angra I

Angra II

Localização do urânio

Carvão (Paleozóico)

• Formação: florestas soterradas em terrenos sedimentares (principalmente no hemisfério norte)

• Hulheização – formação do carvão mineral:Madeira Turfa Linhito Hulha Antracito

Aumenta a Concentração de carbono(C)

Diminui a concentração de (N) e (H)

Carvão no Brasil

• O Brasil, e todo o Hemisfério Sul, é pobre em carvão mineral. O carvão é uma rocha sedimentar de origem orgânica que data do Paleozóico, passando por vários estágios (processo de hulheização) na sua formação.

Carvão – localização:• A principal área de ocorrência do carvão

no Brasil é a região Sul,– bacia Sedimentar do Paraná, com terrenos

sedimentares. – A maior produção ocorre em Santa Catarina,

no Vale do Tubarão, litoral sul, destacando as minas de Criciúma, Siderópolis, Lauro Müller,

– Destaca-se também a produção gaúcha - Vale do Jacuí, notadamente em Butiá e São Jerônimo

– A exploração começou junto da instalação da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN) em Volta Redonda (RJ), nos anos 40.

CAVÃO

MINERAL

Detalhe

• no Paraná a exploração é no Vale do Rio do Peixe e no Vale do Rio das Cinzas, a produção serve para as termelétricas e transporte ferroviário, em decadência, em virtude da substituição das locomotivas a vapor pelo diesel ou pela eletricidade.

Exploração do Carvão

Charqueado - RS

Criciúma -SC

Lauro Müller-SC

Resumindo...

• Em suma, o carvão nacional não é de boa qualidade, em razão do excesso de enxofre e de outros resíduos, além de outros problemas: depósitos pequenos, ocorrência descontínua, pequena espessura, alto custo de transporte e baixo nível técnico para a exploração. Para piorar a situação, o então presidente Collor, em 1991, acabou com o subsídio, inviabilizando a produção nacional, pois o carvão importado é de melhor qualidade e mais barato

Petróleo (Mesozóico)

• Combustível fóssil formado no Mesozóico (mais novo que o carvão mineral)

• Origem: orgânica (fóssil), vegetal e animal (origem marinha)

• Condições:1.Geralmente ambiente marinho2.Mar raso3.Boa circulação de oxigênio na superfície4.Presença de Plânctons e Fitoplanctons (foto-

sintetizadores)

Bactéria Bactéria/↑pressão ↑ temperatura Matéria orgânica Sapropel Hidrocarboneto

Petróleo no Brasil

• A descoberta do petróleo só ocorreu em 1939, em Lobato, na Bahia. Mas, um ano antes (1938), o governo criou o Conselho Nacional do Petróleo, objetivando nacionalizar as jazidas.

• A década de 1940 no Brasil foi marcada por um amplo movimento da opinião pública, cobrando a estatização da produção de petróleo, fato caracterizado por uma campanha intitulada “O petróleo é nosso”. Este período nacionalista teve participação de personagens como o escritor Monteiro Lobato e resultou na criação da Petrobras.

• 1953: Getúlio Vargas cria a empresa estatal (Petrobras) com o monopólio de várias atividades como: pesquisa, lavra, refino e transporte, exceto à comercialização.

• Década de 1990: o Brasil é atingido pela “onda” neoliberal (Estado-Mínimo)

• 1997: fim do monopólio da Petrobras, onde o Brasil passa de produtor e provedor para regulador e fiscalizador (ANP)

• 2006: o Brasil alcançou a auto-suficiência petrolífera, mas continua importando. Desde a década de 1980, o país exporta derivados.

Áreas Importantes:• Bacia de Campos: responde por mais

de 80% da produção de petróleo e quase metade da produção de gás

• Problema: predomínio de petróleo pesado

• Bacia de URUCU (AM): petróleo leve e gás

• Bacia de Santos: petróleo e gás (a nova promessa da Petrobras)

a) Bacia do Recôncavo Baiano – Lobato, Ilheus;

b) Bacia do Rio Grande do Norte;

c) Região Nordeste do Rio de Janeiro (RJ)

d) Plataforma de Campos ( RJ)

a

b

cd

Obs. Bacia de Campos: o “Oriente Médio brasileiro”

• 85% das reservas nacionais

• 80% da produção

• Royalties:– R$ 3

bilhões/ano (Estado)

– R$ 4,7 bilhões/ano (municípios)

Refino

• Quanto à refinação , a concentração ocorre no centro-sul, devido ao elevado consumo dos derivados. Observe, pelo mapa, a distribuição das refinarias.

Observações importantes:

A quebras do monopólio num setor altamente estratégico como este requer amplo controlo, pois as empresas que atuam no ramo são poderosas transnacionais

Diante de tal situação o governo federal criou a ANP – Agência Nacional do Petróleo para fins de fiscalizações no setor.

Nossas importações já foram muito maiores do que são hoje. Pra se ter uma idéia, em 1973 produzíamos, cerca de 14% do petróleo necessário internamente e hoje o Brasil está próximo da auto-suficiência desse importante combustível

Atualmente, possuímos petróleo economicamente explorável nas seguintes localidades brasileiras:

Bacia Amazônica Bacia de Barreirinhas

Bacia de Mundaú Bacia Potiguar

Bacia Sergipe – Alagoas Bacia do Reconcavo

Bacia do Espirito Santo Bacia de Campos

Bacia de Santos

Gás Natural

• Matriz energética em expansão no país, usado em fogões industriais e residenciais, motores a explosão e altos-fornos. As reservas brasileiras concentram-se no litoral, sobretudo no mar (Bacia de Santos); mas a exceção fica com o Estado do Amazonas, na bacia do Solimões, principalmente em Taquaré e Jatobá. A maior produção ocorre no Rio de Janeiro.

Gasoduto Brasil - Bolívia

• As duas grandes vantagens do gás natural estão no fato de ele ser mais barato do que o petróleo e bem menos poluente. A partir de 1999, o governo passou a importar gás da Bolívia, por meio do gasoduto, que alcança cinco Estados: Mato Grosso do Sul, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. A obra foi considerada um dos maiores projetos de infra-estrutura do mundo no final do século XX, abrindo novas perspectivas econômicas com os parceiros do Mercosul, além de possibilitar uma mudança da matriz energética, com o aumento do número das termelétricas, notadamente em São Paulo, e o uso do combustível nos transportes coletivos ou individuais

Gás Natural

Nacionalização da refinarias da Petrobrás na Bolívia

• 2006 • Evo Morales (presidente boliviano)

nacionaliza todas as reservas fósseis do país

• Após as reservas fósseis, todas empresas de refino de Petróleo e Gás Natural são também nacionalizadas

• Obs – incluindo as refinarias da Petrobrás• nov/dez de 2006 o preço do gás é elevado

Álcool - Etanol

• O Programa Nacional do Álcool, o Proálcool, foi criado em 1975 devido ao Primeiro Choque do Petróleo de 1973. O objetivo era desenvolver uma fonte alternativa, diminuindo a dependência em relação ao petróleo importado.

• A estratégia adotada pelo governo consistia em produzir o etanol, álcool de cana, para misturá-lo à gasolina, para motores comuns, e produzir o álcool hidratado para veículos específicos, ou seja, movidos a álcool.

• A história do Proálcool teve três períodos. O primeiro, nos anos 70, foi marcado por investimentos em pesquisas e acordos entre governo e multinacionais, objetivando a produção de carros. O segundo, nos anos 80, correspondeu ao auge, com grandes estímulos ao setor, devido à crise internacional dos combustíveis, exemplificada pelo Segundo Choque em 1979.  Os carros a álcool chegaram a representar 90% das vendas. No último período, ocorreu a decadência, devido à queda e estabilidade nos preços do petróleo, levando o governo a cortar os subsídios ao setor alcooleiro. .

ProálcoolPrograma

Nacional do Álcool

1ª Fase:anos 70(75)Mistura álcool + gasolina¼ de álcool na gasolina

2ª Fase: anos 80Auge: de cada 10 carros

8 eram a álcool

3ª Fase: Anos 90Decadência:

Fim dos subsídios Estabilização do preço

do petróleo

• Mas o projeto, apesar de aspectos positivos como a geração de empregos e o uso de uma fonte renovável e menos poluidora, gerou sérias críticas: altos subsídios na década de 1980, garantindo preço mais baixo que o da gasolina; diminuição da produção de gêneros alimentícios, encarecendo-os, em razão do avanço da monocultura canavieira; a não-adoção do metanol, menos poluente e que não exige solos férteis para a produção; poluição, sobretudo com as queimadas, e a não-alteração do modelo de desenvolvimento dos transportes, calcado no individualismo

• O interior de São Paulo é o grande produtor nacional, marcando a paisagem com extensos canaviais e várias usinas, sobretudo na região de Ribeirão Preto . A produção é justificada pela maior frota de automóveis na região Sudeste.

• Setores da sociedade, inclusive cientistas, pressionam o governo para retornar com o programa, alegando a questão da qualidade do ar (menos poluente) e a possível exportação da tecnologia para outros países . Com isso, o governo começou a ceder, fato comprovado pelo aumento da mistura de álcool na gasolina, chegando a 25%. Mas, alguns usineiros, perante a depreciação do real ante o dólar, preferem privilegiar a produção do açúcar, mais rentável.

Xisto• A principal ocorrência deste minério

está na formação Irati, área sedimentar do período Permiano, que abrange de São Paulo até o Rio Grande do Sul, destacando-se o município de São Mateus do Sul, no Paraná, onde existe uma usina para processá-lo. A segunda área importante de ocorrência é o Vale do Paraíba, notadamente em Tremembé.

• Mas a produção e a utilização dessa energia são baixas, fato justificado pelo elevado custo operacional e pela degradação ambiental, pois a exploração gera grande quantidade de dejetos depositados a céu aberto. Para piorar, o teor de óleo na rocha é inferior a 10% e contém 3% de sulfeto de ferro, que origina gases poluentes formadores de chuva ácida.

• Com isso, a importância do xisto betuminoso é apenas regional, sobretudo no Paraná, onde o governo está implantando uma usina termelétrica, amenizando os problemas energéticos do país.